Биологическое воздействие уф радиации на человека

Задача №12

 

РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ УВЧ ДИАПАЗОНА

 

Последняя цифра номера студ.билета - 2

Предпоследняя цифра номера студ.билета – 6

Дано:

 

 

Задача № 13   РАСЧЕТ ППМ СВЧ-ДИАПАЗОНА   Дано:

- мощность передатчика

- частота повторения импульсов

- длительность импульсов

- апертура антенны

- высота антенны

- высота точки, в которой определяется ППМ

- расстояние от основания антенны до точки измерения, м

Решение:   Найдем значение ППМо:

- коэффициент использования антенны

Определим коэффициент, учитывающий импульсный характер излучения (коэффициент заполнения)

Найдем коэффициент, учитывающий ДН антенны в вертикальной плоскости, угол излучения и высоту установки антенны. Предварительно определив:

 

Найдем множитель ослабления:   если , то . Проверяем: , следовательно, при , , , множитель ослабления .   При , На расстояниях в диапазоне , множитель ослабления определяется из таблицы.   В данном варианте множитель ослабления равен:

Определим ППМ в направлении максимального излучения:

 

Задача №14. РАСЧЕТ ЗАЩИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ РАБОТЕ С СВЧ-ПЕРЕДАТЧИКАМИ.   В СВЧ - передатчике имеется выходной контур, содержащий катушку с переменной индуктивностью. Радиус катушки равен r, число витков - w, сила тока в катушке и его частота равны I и f соответственно. В течение рабочего дня суммарное время регулировок с помощью ручки управления не превышает 1часов. Определить минимальную толщину экрана и длину трубки, при помощи которой выводят ручку управления из экранирующей камеры (диаметр ручки управления - D), обеспечивающих допустимую мощность облучения. При этом R - расстояние от катушки до рабочего места.

Исходные данные:

- число витков

А - сила тока в катушке

Гц - частота тока в катушке

ч - время облучения

м - диаметр ручки управления

м - расстояние от катушки до рабочего места

м - радиус катушки

- относительная магнитная проницаемость среды

См*м - электрическая проводимость

- относительная диэлектрическая постоянная стержня

 

Расчет напряженность магнитной составляющей поля катушки:

т.к. R/r > 10, то

А/м - напряженность магнитной составляющей поля катушки (без экрана)

Расчет толщины экрана:

м /с

- длина волны

 

 

т. к. R>>l/2p и R>>r2/l,

то имеет место волновая зона, оценку эффективности поля в которой производят по плотности потока энергии излучения

Вт/м2- плотность потока излучения

Вт*ч/м2

- допустимая величина ППЭ

- требуемое ослабление электромагнитного поля

1/c - угловая частота

- магнитная постоянная

Гн /м - абсолютная магнитная проницаемость

- толщина экрана, обеспечивающая заданное ослабление электромагнитного поля

Расчет требуемой длины трубки:

м - требуемая длина трубки

 

 

Задача 2

Расчёт характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Промышленное предприятие находится в одном из регионов Рос­сии, который характеризуется ототратификационным коэффициентом - А, определяющим условия горизонтального и вертикального рассеива­ния примеси в атмосфере. Местность характеризуется уклонами, опре­деляющими добавку на рельеф - r. Средняя температура наружного воз­духа в 13 часов самого жаркого месяца - Тв. Температура выбросов газовоздушной смеси - Тг. Разность этих температур - ∆Т. Ежесекундный выброс газовоздушной смеси - Vг. Наиболее опасный компонент (фенол) в выбрасываемой газовоздушной смеси имеет концентрацию в устье трубы - Ст. Для этого компонента определена среднесуточная пре­дельно допустимая концентрация - Спдк. F - характеризует скорость оседания данного компонента газовоздушной смеси. В данной задаче следует ограничиться среднесуточным осреднением. При этом показа­тель вытянутости розы ветров Р/Ро = 2, а коэффициент осреднения α = 0,5. Диаметр трубы в устье - D.

Задача состоит из двух частей.

В первой части необходимо:

1. Определить максимальную концентрацию заданного компонен­та в приземном слое См и сравнить ее с предельно допустимой С.

2. Определить расстояние Хм от источника выброса до места, где максимальная концентрация будет наблюдаться с наибольшей вероятно­стью.

3. Сформулировать выводы.
Во второй части необходимо:

1. Построить график наиболее вероятного распределения концен­трации вредного компонента в зависимости от расстояния до источника.

2. Определить размеры санитарно-защитной зоны вокруг про­мышленного предприятия.

3. Определить ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ ВЫБРОС (ПДВ).

 

Исходные данные:

Исходные данные	r	Т, 0C	Т,0C	Vг, м3/с	Н, м	D, м	Регион	А,	Компонент
							Дальний Восток		Оксид углерода

 

Исходные данные	Ст, мг/м3	F	С, мг/м3

 

Определение критерия «нагретости» выбросов:

 

 

м/с

 

 

Так как f > 100, следовательно, выбросы считаются «холодными».

 

Часть 1

1. Определение коэффициента метеорологического разбавления:

 

 

Для определения коэффициента n, вычислим значение вспомогательного параметра Vm:

 

 

 

Так как Vm=0,199 <2, то n=3

Коэффициент K вычислим по формуле:

 

 

 

2. Определение максимальной концентрации вредного компонента в приземном слое:

 

 

 

3. Определение расстояния Xm от источника выброса до места, где максимальная концентрация будет наблюдаться с наибольшей вероятностью:

 

 

Определение расстояния Xm для мелкодисперсных частиц пыли, сажи и золы с большой скоростью оседания:

 

 

Часть 2

 

1. Построение графика наиболее вероятного распределения концентрации вредного компонента в зависимости от расстояния до источника:

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определение предельно допустимого выброса:

 

ПДВ=Кp*(C-Сф)=0,982 Сф=0

 

3. Определение максимальной концентрации в устье трубы:

 

Смт=ПДВ/Vr=0,065

 

 

Задача 3

Расчёт допустимого времени пребывания человека под воздействием солнечной радиации (УФ-диапазон) в зависимости от толщины озонового слоя.

1. Рассчитаем плотность потока лучистой энергии

постоянная Планка

радиус солнца

постоянная Больцмана

расстояние от солнца до Земли

скорость света

температура поверхности солнца

Вт/м3

2. Рассчитаем коэффициенты μ,m и z - коэффициенты зависящие от угла между нормалью к поверхности Земли и направлением распространения ультрафиолетового излучения.

3. Найдем ультрафиолетовую радиацию на поверхности Земли:

коэффициент молекулярного рассеивания

cм^-1

коэффициент поглошения озона

 

см

толщина озонового слоя

коэффициент аэрозольного рассеивания

рассчёт солнечной радиации на поверхности земли

Рассмотим ультрафиолетовую радиацию при другой толщине озонового слоя:

4. Найдём спектральную плотность потока энергии УФ-радиации (УФР) для каждой длины волны Yэфф

для χ=0 см

для χ=0.35 см

5. Найдем допустимое время облучения УФИ

c

c

 

Вт/м^3

 

 

Задачи по экологии

Вариант 2

 

Выполнил Кисляков И.А.

Группа БИК 1105

 

 

Ответы на вопросы

Биологическое воздействие уф радиации на человека

Эффекты воздействия радиации на человека обычно делятся на две категории
1) Соматические (телесные) - возникающие в организме человека, который подвергался облучению.
2) Генетические - связанные с повреждением генетического аппарата и проявляющиеся в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению.

Радиационные эффекты облучения человека
Соматические эффекты	Генетические эффекты
Лучевая болезнь	Генные мутации
Локальные лучевые поражения	Хромосомные аберрации
Лейкозы
Опухоли разных органов

Различают пороговые (детерминированные) и стохастические эффекты. Первые возникают когда число клеток, погибших в результате облучения, потерявших способность воспроизводства или нормального функционирования, достигает критического значения, при котором заметно нарушаются функции пораженных органов. Зависимость тяжести нарушения от величины дозы

Воздействие различных доз облучения на человеческий организм
Доза, Гр	Причина и результат воздействия
(0.7 - 2) 10-3	Доза от естественных источников в год
0.05	Предельно допустимая доза профессионального облучения в год
0.1	Уровень удвоения вероятности генных мутаций
0.25	Однократная доза оправданного риска в чрезвычайных обстоятельствах
1.0	Доза возникновения острой лучевой болезни
3- 5	Без лечения 50% облученных умирает в течение 1-2 месяцев вследствие нарушения деятельности клеток костного мозга
10 - 50	Смерть наступает через 1-2 недели вследствие поражений главным образом желудочно кишечного тракта
	Смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы

Хроническое облучение слабее действует на живой организм по сравнению с однократным облучением в той же дозе, что связано с постоянно идущими процессами восстановления радиационных повреждений. Считается, что примерно 90% радиационных повреждений восстанавливается.
Стохастические (вероятностные) эффекты, такие как злокачественные новообразования, генетические нарушения, могут возникать при любых дозах облучения. С увеличением дозы повышается не тяжесть этих эффектов, а вероятность (риск) их появления. Для количественной оценки частоты возможных стохастических эффектов принята консервативная гипотеза о линейной беспороговой зависимости вероятности отдаленных последствий от дозы облучения с коэффициентом риска около 7 *10^-2 /Зв.

Распространенными видами рака под действием радиации являются рак молочной железы и рак щитовидной железы. Обе эти разновидности рака излечимы и оценки ООН показывают, что в случае рака щитовидной железы летальный исход наблюдается у одного человека из тысячи, облученных при индивидуальной поглощенной дозе один Грей.
Данные по генетическим последствиям облучения весьма неопределенны. Ионизирующее излучение может порождать жизнеспособные клетки, которые будут передавать то или иное изменение из поколения в поколение. Однако анализ этот затруднен, так как примерно 10% всех новорожденных имеют те или иные генетические дефекты и трудно выделить случаи, обусловленные действием радиации. Экспертные оценки показывают, что хроническое облучение при дозе 1 Грей, полученной в течение 30 лет, приводит к появлению около 2000 случаев генетических заболеваний на каждый миллион новорожденных среди детей тех, кто подвергался облучению.