Научная статья на тему 'МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИЯХ ДЛЯ МОЩНЫХ γ-УСТАНОВОК'

МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИЯХ ДЛЯ МОЩНЫХ γ-УСТАНОВОК Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
15
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DATA ТО SUBSTANTIATE THE RATE OF AIR EXCHANGE IN PREMISES WITH POWERFUL GAMMA-INSTALLATIONS

The authors carried out experiments which confirmed the correctness of the existing theoretical principle of calculating the rate of air exchange and expenditure. On the basis of the formula obtained monograms were drawn to determine the air expenditure and the rate of air exchange required in case of different values of gamma-activity of the source .and the size of the room.

Текст научной работы на тему «МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИЯХ ДЛЯ МОЩНЫХ γ-УСТАНОВОК»

В сочетании с работой на производстве он приводит к сокращению нагрузки и уменьшает снижение работоспособности на протяжении всех вечерних занятий.

ЛИТЕРАТУРА

Королева Н. М. В кн.: Материалы научной конференции по гигиене политехнического и производственного обучения. М., 1962, стр. 39.—К о с и л о в С. А. Вестн. АМН СССР, 1959, № 3, стр. 46.—К р а п и в е н ц е в а С. И. Гиг. и сан., 1960, № 9, стр. 110.—Нусбаум Д. X., Матросов а Л. Г. Гиг. и сан., 1962, № 9, стр. 35.— Орлик И. М. и др. В кн.: Материалы научной конференции по гигиене производственного и политехнического обучения. М., 1962, стр. 58.—Р о м а и о в Б. Т. Там же, стр. 66.—С п и р ид он о в А. Д. Гиг. и сан., 1960, № 5, стр. 43,—Фол ьб орт Г. В. Избранные труды. Киев, 1962, стр. 268.

Поступила 21/IV 1964 г.

THE REGIMENS OF STUDIES OF ADOLESCENTS IN EVENING (SHIFT) URBAN

SECONDARY SCHOOLS

L. G. Matrosova

The existing regimen of studies in school in combination with work in industry-leads to serious violations in the daily routine of adolescents and has a negative effect on their working capacity. The author suggests a new regimen for studies: the shortening of every academic hour by 10 min., organization of double lessons on all the subjects, arrangement of 5 min. intervals in the meddle double lessons and 10 min. in between the lessons. The data of physiological reactions performed (oculo-moter reaction, static ortho-tests and correction tables) showed that the transfer of the end of classes from late evening hours to earlier ones, the shortening of the lessons, the arrangement of more frequent intervals (recreations) in between the lessons and the organization of double lessons decreased the extent of students' occupation and maintained their working capacity at a comparably higher and stable level.

УДК 613.648-084

МАТЕРИАЛЫ К ОБОСНОВАНИЮ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИЯХ ДЛЯ МОЩНЫХ ^УСТАНОВОК

Н. В. Соболь, А. X. Брегер, А. А. Петушков1

Институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР и Физико-химический институт им. Л. Я. Карпова, Москва

Для облучения различных объектов все шире используются ионизирующие излучения радиоактивных изотопов. Применение радиацион-но-химичеоких процессов — один из важнейших путей использования атомной энергии в народном хозяйстве; оно открывает новые большие возможности в решении ряда технических задач.

В связи с быстрым развитием радиационной химии и радиационной биологии развивается и радиационная техника, в частности такая ее важная отрасль, как мощные у-установки (А. X. Брегер и соавторы. 1958; А. X. Брегер; А. В. Бибергаль и соавторы).

Организация воздухообмена в камерах, где размещают такие установки, — важная проблема радиационной безопасности (А. X. Брегер и соавторы, 1960). Под влиянием уизлУчения в воздухе образуются окислы азота и озон (Н. А. Бунеев и соавторы; М. Т. Дмитриев), оказывающие токсическое действие на организм человека. В камеру могут попадать вредные вещества, выделяющиеся из облучаемых объектов.

1 Участие в организации и проведении экспериментов принимали Н. А. Строганова, В. А. Гольдин, Ю. В. Воропаев, В. И. Петровский.

Для установок исследовательского назначения этот фактор требуется учитывать в каждом конкретном случае, а для промышленных установок, где облучению подвергается узкий круг объектов, он может быть учтен заранее при расчете воздухообмена.

Кроме того, если в качестве защитного материала используют воду, то при смешанной защите возможно выделение в воздух водорода, но выход его (по данным А. О. Аллена, 0,45 мол на ¡00 эв поглощенной энергии в воде) очень мал по сравнению с теми величинами, которые могут создать в воздухе взрывоопасную смесь. Незначительное выделение тепла при поглощении излучения в воздухе также не имеет существенного значения.

Таким образом, основным и постоянно действующим фактором, который нужно учитывать при расчете

радиацион-и окислов

0,05

I

0,04

воздухообмена, является ное образование озона азота.

0,03

% 0,02

|

| 0,01

50 >00 >50 200 250 Высота на 0 уровнем по/га (0 см)

Рис. 1. Характер распределения окислов азота по объему камеры в идеальном случае (исключено действие воздухообмена).

Я — расстояние от центра источника по горизонтали (в см).

г/ Г

Г

£ Р' ¡Меец1

Время о'щчения(/чосат)

Рис. 2. Зависимость концентрации окислов азота от времени облучения при различных значениях мощности дозы.

Материалы по расчету кратности воздухообмена и расхода воздуха в помещениях мощных у-установок приведены нами в 1964 г. Настоящая статья посвящена экспериментальной части работы, которая осуществлялась на мощных у-установках с изотопом Со60 (К-60000, ГУРХ-40000, ЦНИИКОП).

Воздух анализировали на содержание озона, суммы окислов и двуокиси азота. Опыты показали, что при облучении в идеальных условиях отсутствия воздухообмена (в замкнутых сосудах, помещенных в заданные точки на определенное время облучения) количество двуокиси в сумме окислов азота в облученном воздухе колебалось от 36 до 83%. Оклонение от среднего значения концентрации двуокиси азота в отдельных случаях достигало 50%, то же отклонение для суммы окислов азота не превышало 5%.

Поэтому далее нами использован только суммарный метод определения окислов азота. Правда, этот метод сложен, однако он позволяет, во-первых, сравнить результаты измерений непосредственно с предельно допустимой концентрацией, установленной именно для суммы окислов азота в пересчете на Ы205 (0,005 мг/л), и, во-вторых, установить более точную картину распределения окислов азота в объеме камеры в отсутствие воздухообмена и перемешивания воздушных слоев (рис. 1).

Зависимость концентрации суммы окислов азота от времени облучения изображена на рис. 2. Из этого рисунка видно, что концентрация линейно изменяется во времени. Для определения радиационно-хими-ческого выхода окислов азота в воздухе под действием у-излучения

в соответственных точках была проведена химическая дозиметрия фер-росульфатным методом. При сочетании данных дозиметрии с результатами химического анализа облученного воздуха была выявлена зависимость между концентрацией окислов азота и мощностью дозы, которая во всей исследуемой области (до 500 р/сек) имела линейный характер (рис. 3).

Радиационно-химический выход суммы окислов азота в пересчете на Ы205 получился равным 1,06 мол/100 эв (с ошибкой не превышающей ±5%), что соответствует выходу 1,54-Ю-7 мг/лрад.

Эта величина и была принята при расчете кратности воздухообмена.

Как показал опыт, озон ведет себя очень неустойчиво; это объясняется прежде всего его высокой химической активностью. Малейшие-

3 ? ' но' ^ в з 1 6 § ^ * а* 7 -2 Й-* НО * ** я Сэ 0 С %% ' £ «а 3 2 по3

А

г 31 о в ю ?о зо м 60 вою2 г з * 6 но

Мощность дозы (И р/сек}

Рис. 3. Зависимость концентрации окислов азота от мощности дозы. '

изменения условий эксперимента вели к значительным изменениям концентраций озона. Однако во всех случаях они были в среднем в 30 раз меньше, чем концентрации окислов азота при одинаковых условиях облучения. Это было установлено как в эксперименте с облучением замкнутого объема воздуха, равного 20 л (табл. 1), так и в реальных условиях облучения воздуха камеры (табл. 2). При этом пробы воздуха отбирались из заданных точек через полихлорвиниловые шланги.

Из табл. 1 видно, что результаты эксперимента хорошо согласуются с теоретическими.

Экспериментальная проверка расчетного значения интегральной дозы (Лшт. тсор.) осуществлялась проведением дозиметрии в избранных точках камеры. На основании полученных в этих точках мощностей доз определялось экспериментальное значение интегральной дозы (Агат, эксп.) графическим методом интегрирования по всему объему камеры, которое затем сравнивалось с Р„ит. теор.

Например, на установке К-60000 значения Лгат. эксп. и Ртн. теор. получились соответственно равными 3,8 • 105 и 4,5 105 рад.м3/час. Так как в данном случае поправка на самопоглощение в источнике равна примерно 15%, то полученные в эксперименте и при расчете значения интегральных доз хорошо согласуются.

Таблица 1

Данные об образовании окислов азота и озона в замкнутом объеме при отсутствии воздухообмена (Ринт1 = 1,5-'О3 рад. м*/час)

Время облучения (в часах) Концентрация озона (в мг/л) Суммарное количество озона (в ме1л) Концентрация окислов азота (в мг/л) Суммарное количество окислов азота (в мг), экспериментальное Суммарное количество окислов азота (в мг). расчетное

»'/»..... 2

0,62-10 1.24-10 0,017 0,33 0,36

—3 —2

2Чг ..... 0.85-10 1,7 -10 0,028 0,56 0,58

1,2 -10~3 2,4 Ю-2 0,045 0,90 0,94

1 Рц!1т. —интегральная доза, поглощенная во всем исследуемом объеме за единицу времени (в рад. м3/час).

Таблица 2

Данные об образовании окислов азота и озона (в мг/л) в рабочей камере мощной у-установки К-60000 при выключенной вентиляции

Место наблюдении Обнаружены Время облучения (в часах)

V. 1 2 3 4

На уровне середины источника

Расстояние от

центра источ-

ника (в см)

40 Озон 2 ю-5 3-Ю-5 5-10~5 МО-4 1- ю-4 6,4-10~3

Окислы 2 ю-4 5-Ю-4 ыо-3 4 • 10—3 4- ю-3 5-10~3

110 Озон 1 ю-5 2,5-Ю-5 5-Ю-5 0,9-Ю-4 1,1 -ю-4 МО-4

Окислы 1 ю-4 4-10~4 8 -Ю-4 2,5-Ю-3 5- ю-3 41<Г®

На расстоянии 1 м от центра источника

Высота над

уровнем пола

(в см)

200 Озон 0 1 ю~5 . —4 2,5-10 5 —4 0Л МО — 3

Окислы 0 2 10 8-10 3 10

Озон . —5 —5 —4

0 0 1 10 . —4 4-10 —4 1 10 —3

Окислы 0 2 10 9-10 2 10

МО"4 4,5-10 3 0,8-Ю-" 5 -Ю-3

Данные табл. 2 показывают, что через определенное время облучения окислы азота и озон распределяются по всему объему камеры достаточно равномерно. Это объясняется тем, что в реальных условиях всегда происходит циркуляция воздуха, тем более в присутствии хотя бы слабых нагревателей, способствующих перемешиванию воздушных слоев и, следовательно, содержащихся в воздухе вредностей (Г. А.Максимов). В нашем случае таким нагревателем является мощный у-источник. Приведенные данные указывают на целесообразность осуществления в ¡помещениях мощных у-установок общеобменной вентиляции.

Если учесть тот факт, что озона образуется в 30 раз меньше, чем окислов азота, а предельно допустимая концентрация последних в 50 раз выше по сравнению с предельно допустимой концентрацией

озона, и если принять во внимание, что коэффициент запаса на неравномерность распределения вредностей по всему объему равен 2 (Г. А. Максимов), то расчет кратности воздухообмена можно осуществлять по радиационно-химическому выходу окислов азота с учетом коэффициента (1+50/30) -2 = 5,34.

На основании теоретически и экспериментально полученных данных кратность воздухообмена (К) и расход воздуха (Ь) определяются по формулам (Соболь Н. В. и др., 1964):

К = 1 • 1(Г3Л • V~I/' (обм/час). (1)

Ь = 1 • 10_3 А ■ Vй (м3/час), (2)

где А — активность источника (в г-экв.радия), а К—объем помещения (в м3).

В случае точного совпадения фактических данных с расчетными концентрация окислов азота в камере не должна превышать некоторой величины ^'о, связанной с предельно допустимой концентрацией окислов азота (до) соотношением:

и составляющей 0,001 мг/л. В проверочном эксперименте чистый воздух, находящийся при атмосферном давлении в замкнутом объеме, равном 20 л, облучался при непрерывном вентилировании этого объема

рад.см3

в течение 1 часа при РИнт.= 1,5- 109 —— - . На основании расчета для

данного случая /(^11 обм/час.

Через данный объем воздух пропускался со скоростью 4 л/мин. что соответствует кратности воздухообмена 12 обм/час, несколько превышающей требуемую. В течение эксперимента пробы воздуха на окислы азота отбирались через 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 и 60 мин. Полученные данные изображены на графике (рис. 4); из этого рисунка видно, что спустя некоторое время в облучаемом объеме установилась стационарная концентрация, равная примерно 0,0008 мг/л, что практически совпадает с расчетной.

Таким образом, полученные формулы с достаточной для практики степенью точности могут быть использованы для расчета кратности воздухообмена и расхода воздуха в помещениях мощных у-уста-новок.

Для удобства практического использования формул (1) и (2) приведены номограммы, позволяющие определять расход воздуха (рис. 5) и кратность воздухообмена (рис. 6) для различных значений активностей источников и объемов камер.

На номограммах данные по всем осям отложены в логарифмиче-оком масштабе. По осям абсцисс даны объемы в интервале от 1 до 103 м3. По осям ординат: на рис. 5 — расход воздуха от 1 до 105 м3/час, на рис. 6 — кратность воздухообмена от 0,1 до 104 1 /час.

Пример: источник активностью Л = 1-105 г-экв. радия находится в камере объемом У = 20 м3. Требуется определить необходимый расход воздуха (¿) и кратность воздухообмена (К).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

51015 20 253035 4-0 50 ВО Время Вети/шроНашя О процессе о^е//ия(в мш)

Рис. 4. Характер установления стационарной концентрации окислов азота в вентилируемом объеме при непрерывном облучении.

В соответствии с номограммами имеем ¿'=270 м3/час (см. рис. 5) и /(=13,5 1 /час (см. рис. 6). По существующим в настоящее время нормам (Санитарные правила № 333-60) в данном случае требуется ¿=10* м3/час при /(=500 1 /час, что в 37 раз превышает необходимые и К-

На номограммах выделены области наиболее реальных значений К и и, ограниченные пределами 3</«102 1 /час и 8<У<2-102 м3.

Рис. 5. Номограмма для определе- Рис. 6. Номограмма для определения

ния расхода воздуха в камере кратности воздухообмена в камере облучения. облучения.

2 3 S W 2 3 5 /0' 2 3 5 Объем помещения \г(/м*)

объем помещения - V(SмЗ)

Номограммные значения и /( обеспечивают полную безопасность для обслуживающего персонала сразу после уборки источника в хранилище. В случае, если значения и К очень велики (экономически не выгодны или создают в помещении камеры высокие скорости движения воздуха), целесообразно пользоваться запретным периодом времени, в течение которого помещение вентилируется до наступления безопас-. ных концентраций окислов азота и озона при кратности воздухообмена более низкой, чем требуется по номограмме1.

Выводы

1. На основании теоретических расчетов и экспериментальных данных приведены формулы и 'номограммы для определения расхода воздуха и кратности воздухообмена в камерах для облучения в зависимости от объема помещения камеры и активности облучателя.

2. Полученные уравнения подтверждены экспериментально.

ЛИТЕРАТУРА

Бибергаль А. В., Синицин В. И., Лещинский Н. И. Изотопные гамма установки. М., 1960.—Брегер А. X. Источники ядерных излучений и их применение в радиационно-химических процессах. М., 1960.—Брегер А. X., Белы некий В. А. Карпов В. Л. и др. В кн.: Действие ионизирующих излучений на неорганические и

1 Расчет запретного периода мы дадим в другой работе.

ор!анические системы. М., 1958, стр. 379.—Брегер А. X., Г у р в и ц С. С., Позднякова Л. А. и др. В кн.: Сборник научных работ Ин-та охраны труда ВЦСПС. М., 1960, № 2, стр. 53,—Б у нее в Н. А., П шежец ки й С. Я., Мясников И. А. В кн.: Действие ионизирующих излучений на неорганические и органические системы. М., 1958. стр. 129.—Д м и т р и е в М. Т. Атомная энергия, 1963, т. 15, в. 1, стр. 52 — Максимов Г. А. Отопление и вентиляция. М., 1955, ч. 2, стр. 40; 199,—Соболь Н. В., Петушков А. А., Брегер А. X. Атомная энергия, 1964, т. 16, № 3, стр. 262,—Алл ен А. О. Радиационная химия воды и водных растворов. М.. 1963, стр. 38; 49. кг,,

Поступила 1VIV 1964 г.

DATA ТО SUBSTANTIATE THE RATE OF AIR EXCHANGE IN PREMISES WITH POWERFUL GAMMA-INSTALLATIONS

N. V. Sobol, A. Kh. Breger, A. A. Petushkov

The authors carried out experiments which confirmed the correctness of the existing theoretical principle of calculating the rate of air exchange and expenditure. On the basis of the formula obtained monograms were drawn to determine the air expediture and the rate of air exchange required in case of different values of gamma-activity of the source .and the size of the room.

УДК 616-001.28-08S.8S7

О ЗАЩИТНОЙ РОЛИ ПИЩИ И ВИТАМИНОВ ПРИ ЛУЧЕВЫХ ПОРАЖЕНИЯХ ОРГАНИЗМА

С. Р. Перепелкин

Радиобиологическая лаборатория ЦНИЛ I Московского ордена Ленина медицинского института им. И. М. Сеченова

Вопросы питания при лучевых поражениях организма еще разработаны слабо. Согласно результатам исследований некоторых авторов, оптимальное содержание белка в диете оказывает нормализующее влияние на развитие лучевой болезни (Jennings; Smith с соавторами; Г. П. Еремин с сотрудниками; Л. Сийлэ; К. А. Скулме, и др.). В ряде работ освещено положительное действие на течение процесса, вызванного ионизирующей радиацией, отдельных продуктов, например капусты ( Lourau и Lartique; Duplan), печени (Ershoff; А. А. Оганезова), а также пищевых веществ — левулезы (Fochem; Hrstka, и др.), разных жиров с преобладанием ненасыщенных жирных кислот (Piffault и Duhamel; Cheng с сотрудниками; М. Ф. Нестерин; М. Ф. Нестерин и В. Н. Чукаева, и др.).

Задача наших исследований сводилась к тому, чтобы, используя диету с неодинаковым количественным соотношением между растительными и животными белками и разным качественным составом их во взаимодействии с определенным комплексом витаминов, обосновать защитную или лечебно-профилактическую роль пищи при острых и подострых лучевых поражениях для повышения резистентности организма. В опытах применены так называемые физиологический, мясной, печеночный, молоч'но-яичный и виварный рационы. Название предложенных нами диет носит условный характер и связано с определенным содержанием в них белков и продуктов животного происхождения. Так, физиологический рацион содержал белки мяса (64%) и молока (36%), мясной рацион — белки животного происхождения (за счет мяса), печеночный — белки печени (71,4%) и мяса (28,6%), мо-лочно-яичный — белки молока (86%) и яиц (14%). При построении каждой диеты мы исходили из содержания белка 4 г/кг на собаку и 4,5 г на крысу весом 180—200 г. В этих диетах белки животного происхождения составляли 64% и растительного — 36%.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.