Источники и уровни негативных факторов внешней среды: ионизирующие излучения

Низкий уровень развития легкой формы лучевой болезни возникает  при эквивалентной дозе облучения  приблизительно 1 Зв, тяжелая форма  лучевой болезни, при которой  погибает половина всех облученных, наступает  при эквивалентной дозе облучения 4,5 Зв. 100%-ный смертельный исход лучевой болезни соответствует эквивалентной дозе облучения 5,5–7,0 Зв.

В настоящее время разработан ряд  химических препаратов (протекторов), существенно снижающих негативный эффект воздействия ионизирующего  излучения на организм человека.

В России предельно допустимые уровни ионизирующего облучения и принципы радиационной безопасности регламентируются «Нормами радиационной безопасности»  НРБ-76, «Основными санитарными правилами  работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений» ОСП72-80. В соответствии с этими нормативными документами нормы облучения установлены для следующих трех категорий лиц:

• категория А – персонал, постоянно  или временно работающий с источниками  ионизирующих излучений;

• категория Б – ограниченная часть населения, которая по условиям размещения рабочих мест или по условиям проживания может подвергаться воздействию источников излучения;

• категория В – население  страны, республики, края и области.

Для лиц категории А основным дозовым пределом является индивидуальная эквивалентная доза внешнего и внутреннего излучения за год (Зв/год) в зависимости от радиочувствительности органов (критические органы). Это предельно допустимая доза (ПДД) – наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

Для персонала категории А индивидуальная эквивалентная доза (Н, Зв), накопленная в критическом органе за время Т (лет) с начала профессиональной работы, не должна превышать значения, определяемого по формуле:

Н = ПДД ∙ Т.

Кроме того, доза, накопленная к 30 годам, не должна превышать 12 ПДД.

Для категории Б установлен предел дозы за год (ПД, Зв/год), под которым понимают наибольшее среднее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год у критической группы лиц, при котором равномерное облучение в течении 70 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. В табл.1 приведены основные дозовые пределы внешнего и внутреннего облучений в зависимости от радиочувствительности органов. [2]

 

Таблица 1 – Основные значения дозовых  пределов внешнего и внутреннего  облучений

Группа критических органов	Органы и ткани человеческого  организма	ПДД для категории  А, 3в/год	ПДД для категории  Б, 3в/год
1	Все тело, гонады (половые  органы), красный костный мозг	0,05	0,005
2	Любой отдельный орган, кроме гонад, красного костного мозга, костной ткани, щитовидной железы, кожи, кистей, предплечий, лодыжек и стоп	0,15	0,015
3	Костная ткань, щитовидная железа, кожный покров, кисти, предплечья, лодыжки и стопы	0,30	0,03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Нормы радиационной безопасности

 

Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000) применяются для обеспечения безопасности человека в условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения.

Требования и нормативы, установленные  НРБ-2000, являются обязательными для  всех юридических лиц независимо от их подчиненности и формы собственности, в результате деятельности которых возможно облучение людей, а также для местных распорядительных и исполнительных органов, граждан Республики Беларусь, иностранных граждан и лиц без гражданства, проживающих на территории Республики Беларусь.

Закона Республики Беларусь «О радиационной безопасности населения» в форме  основных пределов доз, допустимых уровней  воздействия ионизирующего излучения  и других требований по ограничению  облучения человека. Никакие другие нормативные и методические документы не должны противоречить требованиям НРБ-2000.

Нормы радиационной безопасности относятся  только к ионизирующему излучению. В них учтено, что ионизирующее излучение является одним из множества  источников риска для здоровья человека и что риски, связанные с воздействием излучения, не должны соотноситься только с выгодами от его использования. Их следует сопоставлять с рисками нерадиационного происхождения.

Нормы распространяются на следующие  виды воздействия ионизирующего излучения на человека:

- в условиях нормальной эксплуатации  техногенных источников излучения;

- в результате радиационной  аварии;

- от природных источников излучения;

- при медицинском облучении.

Требования по обеспечению радиационной безопасности сформулированы для каждого вида облучения. Суммарная доза от всех видов облучения используется для оценки радиационной обстановки и ожидаемых медицинских последствий, а также для обоснования защитных мероприятий и оценки их эффективности.

Требования НРБ-2000 не распространяются на источники излучения, создающие при любых условиях обращения с ними:

- индивидуальную годовую эффективную  дозу не более 10 мкЗв;

- индивидуальную годовую эквивалентную  дозу в коже не более 50 мЗв  и в хрусталике не более  15 мЗв;

- коллективную годовую эффективную дозу не более 1 чел. Зв (либо при коллективной дозе более 1 чел. Зв когда оценка по принципу оптимизации показывает нецелесообразность ее снижения).

Требования НРБ-2000 не распространяются также на космическое излучение  на поверхности Земли и внутреннее облучение человека, создаваемое природным калием, на которые практически невозможно влиять.

Перечень и порядок освобождения источников ионизирующего излучения  от радиационного контроля устанавливаются  санитарными правилами.

Для категорий облучаемых лиц устанавливаются три класса нормативов:

- основные пределы доз (ПД);

- допустимые уровни монофакторного  воздействия (для одного радионуклида, пути поступления или одного  вида внешнего облучения), являющиеся  производными от основных пределов доз: пределы годового поступления (ПГП), допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), среднегодовые удельные активности (ДУА) и др.;

- контрольные уровни (дозы, уровни, активности, плотности потоков и  др.). Их значения должны учитывать  достигнутый в организации уровень радиационной безопасности и обеспечивать условия, при которых радиационное воздействие будет ниже допустимого.

Ионизирующая реакция при воздействии  на организм человека может вызвать  два вида эффектов, которые клинической  медициной относятся к болезням: детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой дерматит, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др.) и стохастические (вероятностные) беспороговые эффекты (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).

Для обеспечения радиационной безопасности при нормальной эксплуатации источников излучения необходимо руководствоваться  принципами:

- непревышение допустимых пределов  индивидуальных доз облучения  человека от всех источников  излучения (принцип нормирования);

- запрещение всех видов деятельности  по использованию источников  излучения, при которых полученная  для человека и общества польза  не превышает риск возможного  вреда, причиненного дополнительным  облучением (принцип обоснования);

- поддержание на возможно низком  и достижимом уровне с учетом  экономических и социальных факторов  индивидуальных доз облучения  и числа облучаемых лиц при  использовании любого источника  излучения (принцип оптимизации).

К защитным мероприятиям при использовании закрытых источников ионизирующего излучения относятся:

- уменьшение мощности источников  до минимальных величин;

- сокращение времени работы  с источниками;

- увеличение расстояния от источника  до работающего;

- экранирование источников излучения;

- использование индивидуальных средств защиты, применяемых при работе с такими источниками;

- санитарная обработка обслуживающего  персонала;

- личная гигиена. [ 2 ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Защита от ионизирующих излучений

 

Защита от ионизирующих излучений может осуществляться путем использования следующих принципов:

* использование источников с минимальным излучением путем 
перехода на менее активные источники, уменьшение количества изотопа;

* сокращение времени работы с источником ионизирующего излучения;

*    отдаление рабочего места от источника ионизирующего излучения;

*    экранирование источника ионизирующего излучения. 
          Экраны могут быть передвижные или стационарные, предназначенные для поглощения или ослабления ионизирующего излучения. Экранами могут служить стенки контейнеров для перевозки радиоактивных изотопов, стенки сейфов для их хранения.

Альфа-частицы экранируются слоем воздуха толщиной несколько  сантиметров, слоем стекла толщиной несколько миллиметров. Однако, работая  с альфа-активными изотопами, необходимо также защищаться и от бета- и гамма-излучения.

С целью защиты от бета-излучения  используются материалы с малой  атомной массой. Для этого используют комбинированные экраны, в которых  со стороны источника располагается  материал с малой атомной массой толщиной, которая равна длине пробега бета-частиц, а за ним — с большей массой.

С целью защиты от рентгеновского и гамма-излучения применяются  материалы с большой атомной  массой и с высокой плотностью (свинец, вольфрам).

Для защиты от нейтронного излучения используют материалы, которые содержат водород (вода, парафин), а также бор, бериллий, кадмий, графит. Учитывая то, что нейтронные потоки сопровождаются гамма-излучением, следует использовать комбинированную защиту в виде слоистых экранов из тяжелых и легких материалов (свинец-полиэтилен).

Действенным защитным средством  является использование дистанционного управления, манипуляторов, роботизированных комплексов.

В зависимости от характера  выполняемых работ выбирают средства индивидуальной защиты: халаты и шапочки из хлопковой ткани, защитные передники, резиновые рукавицы, щитки, средства защиты органов дыхания (респиратор „Лепесток"), комбинезоны, пневмокостюмы, резиновые сапоги.

Действенной мерой обеспечения  радиационной безопасности является дозиметрический контроль по уровням облучения персонала и по уровню радиации в окружающей среде.

Оценка радиационного  состояния осуществляется при помощи приборов, принцип действия которых  базируется на следующих методах:

- ионизационный (измерение степени ионизации среды);

- сцинтилляционный (измерение интенсивности световых вспышек, возникающих в веществах, которые люминесцируют при прохождении через них ионизирующих излучений);

- фотографический (измерение оптической плотности почернения 
фотопластинки под действием излучения);

- калориметрические методы (измерение количества тепла, которое 
выделяется в поглощающем веществе).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Область применения ионизирующих излучений очень широка:

- в промышленности  – это гигантские реакторы  для атомных электростанций, для опреснения морской и засолённой воды, для получения трансурановых элементов; также их используют в активационном анализе для быстрого определения примесей в сплавах, металла в руде, качества угля и т.п.; для автоматизации различных процессов, как то: измерение уровня жидкости, плотности и влажности среды, толщины слоя;

- на транспорте –  это мощные реакторы для надводных  и подводных кораблей;

- в сельском хозяйстве  – это установки для массового  облучения овощей с целью предохранения их от плесени, мяса – от порчи; выведение новых сортов путём генетических мутаций;

- в геологии – это  нейтронный каротаж для поисков  нефти, активационный анализ для  поисков и сортировки металлических  руд, для определения массовой  доли примесей в естественных алмазах;

- в медицине – это  изучение производственных отравлений  методом меченых атомов, диагностика  заболевания при помощи активационного  анализа, метода меченых атомов  и радиографии, лечение опухолей  лучами и частицами, стерилизация  фармацевтических препаратов, одежды, медицинских инструментов и оборудования излучением и т.д.

Применение ионизирующих излучений имеет место даже в  таких сферах деятельности человека, где это, на первый взгляд, кажется  совершенно неожиданным. Например, в  археологии. Кроме того, ионизирующие излучения используются в криминалистике (восстановление фотографий и обработка материалов).

Основные принципы радиационной безопасности заключаются в непревышении установленного основного дозового предела, исключении всякого необоснованного облучения и снижении дозы излучения до возможно низкого уровня.

Для определения индивидуальных доз  облучения персонала необходимо систематически проводить радиационный (дозиметрический) контроль, объем которого зависит от характера работы с  радиоактивными веществами.