Для количественной оценки воздействия ионизирующих излучений на облучаемый объект введено понятие «доза».
- Экспозиционная характеризует ионизационную способность рентгеновского и гамма-излучения в воздухе. За единицу измерения поглощенной дозы в СИ принят грей (Гр).
- Поглощенная энергия излучения она показывает, какое количество энергии ионизирующего излучения поглощено в единице массы любого вещества. Единица измерения являются Гр/с и рад/с.
- Эквивалентная вводится для оценки радиационной опасности облучения человека от разных видов излучения. Единица измерения Зиверт.
- Эффективная эквивалентная (Не) вводится для того, чтобы оценить опасность для всего организма облучения отдельных органов и тканей.
В нашем случае будем рассматривать эквивалентную и эффективную дозы.
Эквивалентная доза учитывает особенности радиационного эффекта в биологической ткани. Этот эффект при одной и той же поглощенной дозе Д может быть весьма различным в зависимости от того, каким видом излучения производится воздействие на ткань. Указанные особенности разрушительного воздействия на конкретный вид ткани установлены эмпирически. Эквивалентная доза рассчитывается путем умножения значения поглощенной дозы на специальный коэффициент - коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффициент качества. k, что позволяет определить эквивалентную дозу Н выражением:
Внесистемной единицей эквивалентной дозы является бэр (биологический эквивалентрада). 1Зв = 100 бэр.
Таблица 2. Коэффициент k для никоторых видов излучения
| Вид излучения | Коэффициент, Зв/Гр |
| Рентгеновское и γ-излучение | |
| β-излучение(электроны, позитроны) | |
| Нейтроны с энергией меньше 20 кэВ | |
| Нейтроны с энергией 0,1-10 МэВ | |
| Протоны с энергией меньше 10 МэВ | |
| α-излучение с энергией меньше 10 МэВ | |
| Тяжелые ядра отдачи |
Эффективная доза (E) — величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты. Эффективная эквивалентная доза облучения оценивается соотношением:
где Wi – взвешивающий коэффициент, характеризующий степень риска облучения данного органа (ткани) по отношению к суммарному риску облучения всего организма;
Hi – среднее значение эквивалентной дозы облучения в i-м органе или ткани организма.
Взвешивающие коэффициенты (коэффициенты радиационного риска) позволяют определять риск облучения вне зависимости от того, облучается весь организм равномерно или неравномерно. Значения Wi приведены в табл.3
Таблица 3. Коэффициент радиационного риска для отдельных органов
| Органы, ткани | Коэффициент |
| Гонады (половые железы) | 0,2 |
| Красный костный мозг | 0,12 |
| Толстый кишечник | 0,12 |
| Желудок | 0,12 |
| Лёгкие | 0,12 |
| Мочевой пузырь | 0,05 |
| Печень | 0,05 |
| Пищевод | 0,05 |
| Щитовидная железа | 0,05 |
| Кожа | 0,01 |
| Клетки костных поверхностей | 0,01 |
| Головной мозг | 0,025 |
| Остальные ткани | 0,05 |
Взвешенные коэффициенты устанавливают эмпирически и рассчитывают таким образом, чтобы их сумма для всего организма составляла единицу. Единицы измерения эффективной дозы совпадают с единицами измерения эквивалентной дозы. Она также измеряется в зивертах или бэрах.
Важной характеристикой ионизирующих излучений является мощность дозы Р, которая показывает, какую дозу облучения получает среда или вещество за единицу времени. Мощность любой дозы – это изменение дозы во времени. Она оценивается выражениями:
где А – активность источника излучения;
R – расстояние от источника излучения до рабочего места;
Kγ и Γδ – соответственно гамма- и керма-постоянные радионуклида.
.
Практическая часть
Задача 1
Исходные гидрологические данные:
| Расход воды в русле реки, м3/с | 0,95 |
| Средняя глубина Н, м | 0,97 |
| V ср, м/с | 0,41 |
| Коэфф. извилистости | 1,07 |
Данные для расчета ИЗВ
| Расход сточных вод, м3/с | 0,021 | |
| Наименование показателей, мг/дм3 | Концентрация загрязняющих веществ в выпускаемых сточных водах, мг/дм3/ до вы | ПДК, мг/дм3 |
| 1. Растворенный кислород мг/дм3 | 4,4 | 6,0 |
| 2. БПК (биохимическое потребление кислорода), мг/дм3 | 1,6 | 3,0 |
| 3. Азот аммонийный, мг/дм3 | 0,12 | 0,39 |
| 4. Азот нитратный, мг/дм3 | 0,01 | 0,08 |
| 5.Фосфор фосфатный, мг/дм3 | - | 0,89 |
| 6. Нефтепродукты, мг/дм3 | 0,013 | 0,05 |
Данные для расчета степени разбавления п сточных вод:
| Расход сточных вод, м3/с | 0,021 | |
| Наименование показателей, мг/дм3 | Концентрация загрязняющих веществ в выпускаемых сточных водах, мг/дм3/ до вы до выпуска, мг/дм3 | ПДК, мг/дм3 |
| Cульфатмеди (СuSO4) | 5,5/4,0 | 0,05 |
1. Рассчитываем значение ИЗВ, по формуле:
Делаем вывод, что вода умеренно загрязненная.
2. Степень разбавления сточных вод, сбрасываемых в непроточные водоемы, по формуле:
где 
– концентрация загрязняющего вещества в выпускаемых сточных водах;
- и (С = ПДК) – концентрация загрязняющих веществ в водоеме до и после выпуска соответственно.
Найдем степень разбавления n сточных вод, сбрасываемых в непроточные водоемы:
Ответ: степень разбавления (n) сточных вод сбрасываемых в водоемы: для рыбохозяйственных целей – 273,5
3. Степень разбавления сточных вод, сбрасываемых в водотоки:
a) определяем коэффициент турбулентной диффузии:
где V СР – средняя скорость течения воды, м/с;
H СР – средняя глубина водотока на участке между выпуском сточных вод и контрольным створом, м.
b) вычисляем коэффициент учета гидравлических факторов:
c) Далее по формуле (9) определяем коэффициент смешения сточных вод с водой водотока:
d) Рассчитываем разбавление сточных вод, сбрасываемых в водотоки:
Ответ: степень разбавления (n) сточных вод сбрасываемых в водотоки: для рыбохозяйственных целей – 23,836.
Задача 2
Исходные данные:
| Параметр | Значение |
| Объем помещения, м3 | |
| Вид жидкости | керосин |
| Масса жидкости, кг | 3,0 |
Для анализа производственного травматизма статистическим методом используются следующие показатели:
1. Коэффициент частоты (Кч), рассчитываемый по формуле
где Т – число травм (несчастных случаев) за конкретный период времени (год, месяц);
Р – среднесписочное количество работающих в данный период времени.
КчА = (35+3)*1000/450 = 84,4;
КчБ = (25+1)*1000/2300 = 11,3;
2. Коэффициент тяжести травм (Кт), характеризующий потери рабочего времени по поводу несчастных случаев. Рассчитывается по формуле
где Д – суммарное количество дней нетрудоспособности по всем несчастным случаям за отчетный период.
Коэффициент тяжести определяет количество дней нетрудоспособности, приходящихся в среднем на одного пострадавшего. По высокому его показателю (выше среднеотраслевого) можно судить о крайне неблагоприятных условиях труда в производственном подразделении.
КтА = 250/38 = 6,58;
КтБ = 160/26 = 6,25;
3. Коэффициент общего травматизма на предприятии (Кобщ), характеризующий количество дней нетрудоспособности, которые теряют каждые 1000 работников за отчетный период. Рассчитывается по формуле:
;
КобщА = 84,4 * 6,58 = 555,352;
КобщБ = 11,3 * 6,25 = 70,63;
Задача 3
Начальная активность Европий (154Eu) составляет 108 Бк. Рассчитать число радиоактивных ядер этого вещества через 12 лет.
Начальные условия:
А0 - активность вещества в начальный момент времени = 108 Бк;
Т1/2 - период полураспада = 16 лет;
1. Рассчитаем активность вещества через 12 лет по формуле:
= 
=0,59466*108 (Бк);
2. Рассчитаем число радиоактивных ядер из выражения:
А = 𝜆N;
где: А – активность вещества;
𝜆 – постоянная распада;
N – количество радиоактивных ядер вещества;
Литература:
Источники теоретической части:
1. Шимова, О.С. [и др.]. Основы экологии и экономики природопользования: учебник / О.С. Шимова, Н.К. Соколовский. – Минск: БГЭУ, 2002;
2 Логинов, В.Ф. Основы экологии и природопользования: учебное пособие / В.Ф. Логинов. – Полоцк: ПГУ, 1998;
3. Михнюк, Т.Ф. Охрана труда: учебник для ВТУЗов / Т.Ф. Михнюк. – Минск: ИВЦ Минфина, 2009;
4. Лобачев, А.И. Безопасность жизнедеятельности: учебник / А.И. Лобачев. – Москва: Высшее образование, 2008
Источники практической части:
5. Запыленность и загрязнение атмосферы в результате работы автотранспорта: метод. пособие для практич. занятий / И. И. Кирвель [и др. ] – Минск: БГУИР, 2009;
6. Асаенок, И.С. [и др.]. Расследование, учет, анализ несчастных случаев и профессиональных заболеваний на производстве: методическое пособие для практических. занятий / И.С. Асаенок, К.Д. Яшин, А.И. Навоша, Л.А. Корбут. – Минск: БГУИР 2004.
7. «Оценка ионизирующих излучений и методы защиты от них»: метод. пособие для практических занятий по дисциплине «Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность»/ и.с. Асаёнок и [др], 2003