Биологическая защита реактора.

Работающий ядерный энергетический реактор является мощным источником различных видов радиоактивного излучения (радиоактивное излучение реактора N=250 Мэв эквивалентно излучению около 1000 т радия).

По характеру воздействия на вещество, в том числе и на клетки живого организма, радиоактивного излучения могут быть разделены на две группы:

1) заряженные корпускулярные частицы: α и β – частицы, протоны и др.

2) нейтроны и все виды электромагнитного излучения (γ-излучения).

Заряженное вещество взаимодействует с электронами атомов, с электрическим полем ядер и сравнительно быстро теряет свою энергию.

Поэтому они обладают малой проникающей способностью. Нейтроны в следствии отсутствия электрического заряда не взаимодействуют с электронами атомов и слабо взаимодействуют с электрическим полем ядер, поэтому они обладают большой проникающей способностью.

γ-излучения взаимодействуют с орбитальными электронами атомов и нуклонами ядер, а также с их эл. полями. В результате этого взаимодействия – ослабление I-го γ-излучения. При прохождении через вещество I-го γ-излучения происходят сложные процессы: многократное рассеянное излучение, вторичное γ-излучение, отражение от границ раздела фаз, изменение спектров излучения и γ-излучение обладают большой проникающей способностью, которая зависит от значения энергии излучения.

Воздействие радиоактивных излучений на вещество связано с поглощением энергии, приводящей к возбуждению и ионизации атомов вещества.

Биологический эффект воздействия на живой организм заключается в ионизации воды ткани, происходящей по реакции:

H₂O H₂O⁰+_-1e⁰ этот электрон

-1e⁰+H₂O H₂O¹; распад H2O⁰ H0+OH;

H₂O¹ OH¹+H

Свободные радикалы вызывают в организме биохимические процессы, ведущие к изменению в клетках крови и ткани, в частности к уменьшению в крови количества лейкоцитов, что снижает защитную способность организма (свободные радикалы OH и Н, не изменяющие заряда реагирующего с белками организма. При этом образуется энергетический окислитель – перекись водорода ОН+ОН Н₂О₂).

Комплекс изменений в организме называется лучевой болезнью. Своеобразие опасности радиоактивных излучений связано с отсутствием у человека органов чувств, немедленно реагирующих на эти излучения.

Одним из основных условий обеспечения радиационной безопасности реакторной установки является тщательная надежная герметизация реактора и всего I контура. Однако ввиду большой проникающей способности и γ-излучений следует иметь конструктивную биологическую защиту, назначение которой запланировано в снижении интенсивности радиоактивных излучений снаружи защиты во всех случаях до значений, не превышающих допустимых уровней.