Средства защиты от радиации

 

 

Единицы измерения

   Для учёта биологического эффекта поглощённой дозы была введена эквивалентная поглощённая доза ионизирующего излучения, численно равная произведению поглощённой дозы на коэффициент биологической эффективности. В системе СИ эффективная и эквивалентная поглощенная доза измеряется в зивертах (Зв, англ. sievert, Sv).

   Ранее широко применялась единица измерения эквивалентной дозы бэр (Биологический Эквивалент Рентгена для гамма-излучения, англ. rem). Эквивалентная доза 1 бэр соответствует облучению гамма-квантами с поглощённой дозой 1 рентген. Эквивалентная поглощённая доза приводится к поглощённой дозе гамма-излучения, поскольку массовые измерительные приборы регистрируют в основном именно гамма-излучение, и такая величина наиболее соответствует возможностям измерений. Для рентгеновского и гамма-излучений 1 бэр = 0,01 Зв, соответственно принимают, что 1 рентген = 0,01 Зв.

Помимо биологической эффективности, необходимо учитывать проникающую способность излучений. Например, тяжёлые ядра атомов и альфа-частицы имеют крайне малую длину пробега в сколько-нибудь плотном веществе, поэтому радиоактивные альфа-источники опасны при попадании внутрь организма. Наоборот, гамма-излучение обладает значительной проникающей способностью.

   Некоторые радиоактивные изотопы способны встраиваться в процесс обмена веществ живого организма, замещая неактивные элементы. Это приводит к удержанию и накоплению радиоактивного вещества непосредственно в живых тканях, что существенно увеличивает опасность контакта. Например, широко известны йод-131, изотопы стронция, плутония и т.п.. Для характеристики этого явления используется понятие период полувыведения изотопа из организма.

 

 

Механизмы биологического воздействия

   Первичное действие ионизирующих излучений — это прямое попадание в биологические молекулярные структуры клеток и в жидкие (водные) среды организма. Вторичное действие — действиесвободных радикалов, возникающих в результате ионизации, создаваемой излучением в жидких средах организма и клеток. Свободные радикалы вызывают разрушения целостности цепочекмакромолекул (белков и нуклеиновых кислот), что может привести как к массовой гибели клеток, так и канцерогенезу и мутагенезу. Наиболее подвержены воздействию ионизирующего излучения активно делящиеся (эпителиальные, стволовые, также эмбриональные) клетки.

   После действия излучения на организм в зависимости от дозы могут возникнуть детерминированные и стохастические радиобиологические эффекты. Например, порог появления симптомов остройлучевой болезни у человека составляет 1—2 Зв на всё тело.

В отличие от детерминированных, стохастические эффекты не имеют чёткого дозового порога проявления. С увеличением дозы облучения возрастает лишь частота проявления этих эффектов. Проявиться они могут как спустя много лет после облучения (злокачественные новообразования), так и в последующих поколениях (мутации).

   Основным источником информации о стохастических эффектах воздействия ионизирующего излучения являются данные наблюдений за здоровьем людей, переживших атомные бомбардировки илирадиационные аварии. Специалисты наблюдали 87 500 человек, переживших атомные бомбардировки. Средняя доза их облучения составила 240 миллизиверт. При этом прирост онкологическихзаболеваний за последующие годы составил 9 %. При дозах менее 100 миллизиверт отличий между ожидаемой и наблюдаемой в реальности заболеваемостью никто в мире не установил.

 

    Гигиеническое нормирование ионизирующих излучений

Нормирование осуществляется по санитарным правилам и нормативам СанПин 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)». Устанавливаются дозовые пределы эффективной дозы для следующих категорий лиц:

1. персонал — лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б);
2. все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий в их производственной деятельности.

Основные пределы доз и допустимые уровни облучения персонала группы Б равны четверти значений для персонала группы А.

Эффективная доза для персонала не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) 1000 мЗв, а для обычного населения за всю жизнь — 70 мЗв. Планируемое повышенное облучение допускается только для мужчин старше 30 лет при их добровольном письменном согласии после информирования о возможных дозах облучения и риске для здоровья.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средства защиты организмов от излучения

   Вследствие этого человечество, несмотря на малую изученность данной проблемы, активно занимается разработкой средств и мер защиты организмов от радиации.

   Так, например, для защиты от воздуха, заражённого радиоактивными частицами можно применять противогазы (рис.1) и респираторы (рис.2) (для шахтёров). Также есть общие методы зажиты такие как:

1. увеличение расстояния между оператором и источником;
2. сокращение продолжительности работы в поле излучения;
3. экранирование источника излучения;
4. дистанционное управление;
5. использование манипуляторов и роботов;
6. полная автоматизация технологического процесса;
7. использование средств индивидуальной защиты и предупреждение знаком радиационной опасности;
8. постоянный контроль над уровнем излучения и за дозами облучения персонала.

    К средствам индивидуальной защиты можно отнести противорадиационный костюм с включением свинца. Лучшим поглотителем гамма-лучей является свинец. Медленные нейтроны хорошо поглощаются бором и кадмием. Быстрые нейтроны предварительно замедляются с помощью графита.

  Настоящий стандарт устанавливает общие технические требования к средствам индивидуальной защиты (далее - СИЗ) от радиоактивных веществ, используемым спасателями при аварийно-спасательных работах и населением в чрезвычайных ситуациях в зонах радиоактивного заражения.

СИЗ включают:

- средства индивидуальной защиты органов дыхания 

- противопылевые респираторы (ФП), газопылезащитные респираторы (ФГП) и противогазы;

- специальную защитную одежду;

- средства защиты ног;

   Скандинавская компания Handy-fashions занимается разработкой защиты от излучения мобильных телефонов, так, например, в этом (2003) году она представила жилет, кепку и шарф предназначенные для защиты от вредного изучения мобильных телефонов. Для их производства используется специальная антирадиационная ткань. Только карман на жилетке выполнен из обычной ткани для устойчивого приёма сигнала. Стоимость полного защитного комплекта от 300 долларов.

   Защита от внутреннего облучения заключается в устранении непосредственного контакта работающих с радиоактивными частицами и предотвращение попадания их в воздух рабочей зоны.

   Необходимо руководствоваться нормами радиационной безопасности, в которых приведены категории облучаемых лиц, дозовые пределы и мероприятия по защите, и санитарными правилами, которые регламентируют размещение помещений и установок, место работ, порядок получения, учета и хранения источников излучения, требования к вентиляции, пылегазоочистке, обезвреживанию радиоактивных отходов и др.

   Радиационная безопасность персонала, населения и окружающей природной среды считается обеспеченной, если соблюдаются основные принципы радиационной безопасности (обоснование, оптимизация, нормирование) и требования радиационной защиты, установленные Федеральными законами РФ, действующими нормами радиационной безопасности и санитарными правилами.

   Принцип обоснования — запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного облучением. Должен применяться на стадии принятия решения уполномоченными органами при проектировании новых источников излучения и радиационных объектов, выдачелицензий и утверждении нормативно-технической документации на использование источников излучения, а также при изменении условий их эксплуатации.

   В условиях радиационной аварии принцип обоснования относится не к источникам излучения и условиям облучения, а к защитному мероприятию. При этом в качестве величины пользы следует оценивать предотвращенную данным мероприятием дозу. Однако мероприятия, направленные на восстановление контроля над источниками излучения, должны проводиться в обязательном порядке.

   Принцип оптимизации предусматривает поддержание на возможно низком и достижимом уровне как индивидуальных (ниже пределов, установленных действующими нормами), так и коллективных доз облучения, с учетом социальных и экономических факторов. В условиях радиационной аварии, когда вместо пределов доз действуют более высокие уровни вмешательства, принцип оптимизации должен применяться к защитному мероприятию с учетом предотвращаемой дозы облучения и ущерба, связанного с вмешательством. Также известен, в том числе в международной практике, как принцип ALARA(ALARP).

    Принцип нормирования, требующий непревышения установленных Федеральными законами РФ и действующими нормами РБ индивидуальных пределов доз и других нормативов РБ, должен соблюдаться всеми организациями и лицами, от которых зависит уровень облучения людей.

  Также для защиты помещений с персоналом, в Пензенской государственной архитектурно-строительной академии ведутся разработки по созданию «высокоплотной мастики для защиты от радиации». В состав мастик входят: связующее - резорцино-формальдегидная смола ФР-12, отвердитель - параформальдегид и наполнитель - материал высокой плотности.

Пути обеспечения радиационной безопасности

           Радиационная безопасность на объекте и вокруг него обеспечивается за счет:

1. качества проекта радиационного объекта;
2. обоснованного выбора района и площадки для размещения радиационного объекта;
3. физической защиты источников излучения;
4. зонирования территории вокруг наиболее опасных объектов и внутри них;
5. условий эксплуатации технологических систем;
6. санитарно-эпидемиологической оценки и лицензирования деятельности с источниками излучения;
7. санитарно-эпидемиологической оценки изделий и технологий;
8. наличия системы радиационного контроля;
9. планирования и проведения мероприятий по обеспечению радиационной безопасности персонала и населения при нормальной работе объекта, его реконструкции и выводе из эксплуатации;
10. повышения радиационно-гигиенической грамотности персонала и населения.

          Радиационная безопасность персонала обеспечивается:

1. ограничениями допуска к работе с источниками излучения по возрасту, полу, состоянию здоровья, уровню предыдущего облучения и другим показателям;
2. знанием и соблюдением правил работы с источниками излучения;
3. достаточностью защитных барьеров, экранов и расстояния от источников излучения, а также ограничением времени работы с источниками излучения;
4. созданием условий труда, отвечающих требованиям действующих норм и правил РБ;
5. применением индивидуальных средств защиты;
6. соблюдением установленных контрольных уровней;
7. организацией радиационного контроля;
8. организацией системы информации о радиационной обстановке;
9. проведением эффективных мероприятий по защите персонала при планировании повышенного облучения в случае угрозы и возникновении аварии.

          Радиационная безопасность населения обеспечивается:

1. созданием условий жизнедеятельности людей, отвечающих требованиям действующих норм и правил РБ;
2. установлением квот на облучение от разных источников излучения;
3. организацией радиационного контроля;
4. эффективностью планирования и проведения мероприятии по радиационной защите в нормальных условиях и в случае радиационной аварии;
5. организацией системы информации о радиационной обстановке.
6. а также обеспечения населения бесплатными респираторами,противогазами,и др. вещами радиационной защиты;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ

Согласно действующим в РФ нормам РБ организационными мероприятиями, обеспечивающими радиационную безопасность работ, являются:

1. оформление работы нарядом или распоряжением;
2. допуск к работе;
3. надзор во время работы;
4. оформление перерывов в работе;
5. оформление окончания работы.