Основы радиационной экологии

10. Нормы радиационной безопасности

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

Требования и нормативы, установленные в НРБ, являются обязательными для всех юридических лиц, независимо от их подчиненности и формы собственности, в результате деятельности которых возможно облучение людей, а также для администраций всех уровней, граждан РК, иностранных граждан и лиц без гражданства, проживающих на территории Казахстана.

НРБ являются основополагающим документом, регламентирующим требования Указа президента РК "О концепции экологической безопасности РК 2004--2015 годы" 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 норм радиационной безопасности.

Нормы радиационной безопасности 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 норм радиационной безопасности и основных санитарных правил 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 эффективную годовую дозу не более 1 чел-Зв, либо когда при коллективной дозе более 1 чел-Зв оценка по принципу оптимизации показывает нецелесообразность снижения коллективной дозы.

Требования НРБ 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 излучения от радиационного контроля устанавливается санитарными правилами.

Главной целью радиационной безопасности является охрана здоровья населения, включая персонал, от вредного воздействия ионизирующего излучения путем соблюдения основных принципов и норм радиационной безопасности без необоснованных ограничений полезной деятельности при использовании излучения в различных областях хозяйства, в науке и медицине.

Основу системы радиационной безопасности, сформулированной в НРБ, составляют современные международные научные рекомендации, опыт стран, достигших высокого уровня радиационной защиты населения, и отечественный опыт. Данные мировой науки показывают, что соблюдение Международных основных норм безопасности, которые легли в основу НРБ, надежно гарантирует безопасность работающих с источниками излучения и всего населения.

Ионизирующая радиация 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).

Нормы радиационной безопасности относятся только к ионизирующему излучению. В НРБ 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, но их следует сопоставлять и с рисками нерадиационного происхождения.

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

- не превышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан 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).

Для обоснования расходов на радиационную защиту при реализации принципа оптимизации принимается, что облучение в коллективной эффективной дозе в 1 чел.-Зв приводит к потенциальному ущербу, равному потере 1 чел.-года жизни населения. Величина денежного эквивалента потери 1 чел.-года жизни населения устанавливается методическими указаниями федерального органа госсанэпиднадзора в размере не менее 1 годового душевого национального дохода.

Индивидуальный и коллективный пожизненный риск возникновения стохастических эффектов определяется соответственно:

,

где r, R - индивидуальный и коллективный пожизненный риск соответственно;

Е - индивидуальная эффективная доза;

pi(Е)dE, - вероятность для i-го индивидуума получить годовую эффективную дозу от Е до E+dE;

rЕ - коэффициент пожизненного риска сокращения длительности периода полноценной жизни в среднем на 15 лет на один стохастический эффект (от смертельного рака, серьезных наследственных эффектов и не смертельного рака, приведенного по вреду к последствиям от смертельного рака), равный - таблица 5.

Для целей радиационной безопасности при облучении в течение года индивидуальный риск сокращения длительности периода полноценной жизни в результате возникновения тяжелых последствий от детерминированных эффектов консервативно принимается равным:

ri,Д = Pi[D > Д],

Таблица 5 - Коэффициент пожизненного риска сокращения длительности периода полноценной жизни в среднем на 15 лет на один стохастический эффект для персонала и общего населения

где Pi[D>Д], - вероятность для i-го индивидуума быть облученным с дозой больше Д при обращении с источником в течение года;

Д - пороговая доза для детерминированного эффекта.

Потенциальное облучение коллектива из N индивидуумов считается оправданным, если:

,

где Oc - среднее сокращение длительности периода полноценной жизни в результате возникновения стохастических эффектов, равное 15 лет;

Oд - среднее сокращение длительности периода полноценной жизни в результате возникновения тяжелых последствий от детерминированных эффектов, равное 45 лет; ст - денежный эквивалент потери 1 чел.-года жизни населения;

V - доход от производства;

Р - затраты на основное производство, кроме ущерба от защиты;

Y - ущерб от защиты.

Снижение риска до возможно низкого уровня (оптимизацию) следует осуществлять с учетом двух обстоятельств:

- предел риска регламентирует потенциальное облучение от всех возможных источников излучения. Поэтому для каждого источника излучения при оптимизации устанавливается граница риска;

- при снижении риска потенциального облучения существует минимальный уровень риска, ниже которого риск считается пренебрежимо низким и дальнейшее снижение риска нецелесообразно.

Предел индивидуального пожизненного риска в условиях нормальной эксплуатации для техногенного облучения в течение года персонала принимается округленно 1,0 ??10-3, а для населения - 5,0 ??10-5.

Уровень пренебрежимого риска разделяет область оптимизации риска и область безусловно приемлемого риска и составляет 10-6.

Основные пределы доз для работников предприятий, связянных с добычей, переработкой, транспортировкой, использованием радиационных источников приведены в таблице 6 в графе персонал (группа А населения), остальное население, не связанное с работой на радиационноопасных объектах отнесены к группе Б и В, дозовые пределы для этих групп населения устанавливаются в десять раз ниже, чем для персонала.

Основные пределы доз облучения не включают в себя дозы от природного и медицинского облучения, а также дозы вследствие радиационных аварий. На эти виды облучения устанавливаются специальные ограничения. Исключение составляют пределы доз для персонала, которые включают в себя дозы от природного облучения в производственных условиях.

Эффективная доза для персонала не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) - 1000 мЗв, а для населения за период жизни (70 лет) - 70 мЗв.

Методика расчета допустимых уровней облучения приведена в приложении Б.

10.1 Радиационная гигиена

Радиационная гигиена (греч. hygienos- полезный для здоровья) - раздел гигиены, изучающий влияние ионизирующего излучения на здоровье человека с целью разработки мер радиационной защиты.

Радиационная гигиена использует методы гигиены, ядерной физики, радиобиологии, радиотоксикологии, математики и других дисциплин. Успехи теоретических, экспериментальных и прикладных исследований в области радиационной гигиены играют определяющую роль в формировании концепций и принципов регламентации допустимых уровней облучения и разработки радиологических прогнозов развития атомной энергетики.

Изучение факторов, определяющих уровни накопления, прочность фиксации радионуклидов в объектах окружающей среды, включая пищевые продукты животного и растительного происхождения, в сочетании с данными об особенностях их миграции по пищевыми цепям позволяет целенаправленно изыскивать методы и способы ограничения поступления этих агентов в организм человека.

Для снижения поступления радионуклидов в продукцию растениеводства являются следующие приемы:

- изменение специализации сельскохозяйственного производства на основе подбора культур с разными коэффициентами накопления радионуклидов в растениеводческой продукции;

- применение специальных приемов агротехники, направленных на снижение накопления радионуклидов в урожае и уменьшении эрозии почв:

- известкование кислых почв;

- применение удобрений;

- применение средств защиты растений от вредителей, болезней и сорняков;

- регулирование водного режима почвы.

Снижение загрязнения продукции животноводства - молока, мяса цезием-137 и строницием-90 обеспечивается соблюдением норм (параметров) допустимых уровней содержания радионуклидов в сельскохозяйственном сырье и кормах.

Для снижения поступления радионуклидов в организм человека с продуктами питания рекомендуется выполнять следующие санитарно-гигиенические требования в районах с возможным содержанием радионуклидов в окружающей среде:

- тщательно мыть овощи и фрукты;

- снимать с них кожуру или верхние листья;

- овощи предварительно замачивать в воде несколько часов;

- вымачивать мясо в течение 2-4 часов в 10% ном растворе поваренной соли;

- не использовать в пищу: кости, внутренности, головы птицы, рыбы;

- исключать из меню мясокостные бульоны или употреблять «вторичные» бульоны;

- употреблять в пищу достаточные количества минеральных веществ - конкурентов радионуклидов цезия-137 и строниция-90: калия, фосфора и кальция (калийсодержащие - картофель, горох, фасоль, томаты, капуста, черная смородина, редька, овсяная и пшенная крупы; кальций и фосфорсодержащие - молочные продукты, гречневая крупа, хлеб ржаной и др.);

- перерабатывать молочные продукты на творог, масло, кисломолочные продукты, что позволяет снизить содержание радионуклидов на 50-80%;

- использование засолки и маринования грибов с предварительным их вымачиванием в нескольких водах.

Кроме мероприятий санитарно-гигиенического порядка, возможно осуществление биологической и фармакохимической защиты.

Противолучевая химическая защита - введение веществ, обладающих радиозащитным эффектом (радиопротекторов) в организм человека незадолго до облучения. Химический метод защиты от радиации основан на том, что некоторые химические соединения «вмешиваются» в ту последовательность реакций, происходящих в облученном организме, ослабляя или прерывая их.

Биологическая противолучевая защита заключается в повышении радиорезистентности с помощью лекарственных средств, усиливающих общую сопротивляемость организма. В отличие от радиопротекторов, они оказывают защитное действие в том случае, когда вводятся многократно. К числу наиболее эффективных относятся препараты из группы адаптогенов (экстракты и настойки элеутерококка, женьшения. лимонника и др.), витамины, гормоны, витаминно-аминокислотные комплексы, некоторые микроэлементы и минеральные вещества. Особая роль отводится веществам- антиокислителям, участвующим в обезвреживании «свободных радикалов», таким как витамины А, С, Е, препараты, содержащие селен.

В случае внутреннего облучения применяются вещества, сорбирующие радионуклиды (пектинсодержащие препараты), образующие с ними выводимые комплексы биофлавоноиды) или позволяющие заместить собой радионуклид(йодид калия вместо йода-131).

Правильно сбалансированное питание, регулярное насыщение организма витаминами и минералами, а также здоровый образ жизни является одним из первостепенных и надежных методов повышения радиозащитных свойств организма.

Таблица 6 - Основные пределы доз для работников (персонал) связяных с источниками радиации и общего населения

Примечания:

1 Допускается одновременное облучение до указанных пределов по всем нормируемым величинам.

2 Основные пределы доз, как и все остальные допустимые уровни облучения персонала группы Б равны 1/4 значений для персонала группы А. Далее в тексте все нормативные значения для категории персонал приводятся только для группы А.

3 Относится к дозе на глубине 300 мг/см2.

4 Относится к среднему по площади в 1 см2 значению в базальном слое кожи толщиной 5 мг/см2 под покровным слоем толщиной 5 мг/см2 . На ладонях толщина покровного слоя - 40 мг/см2. Указанным пределом допускается облучение всей кожи человека при условии, что в пределах усредненного облучения любого 1 см2 площади кожи этот предел не будет превышен. Предел дозы при облучении кожи лица обеспечивает не превышение предела дозы на хрусталик от бета-частиц.

Заключение

Радиационные явления пронизывают всю биосферу, Землю, Космос. В любом организме, содержатся радиоактивные вещества и, вероятно, они оказывают определенное влияние на жизненные процессы. Пристальное внимание радиационному влиянию на живые организмы было уделено в связи с созданием ядерного оружия и многочисленными случаями облучения, особенно после применения ядерных боезапасов в Японии. Основные закономерности радиационных процессов исследованы, однако и в этой области имеются белые пятна.

При проведении экологического мониторинга обязательны радиационные исследования, так как ионизирующее излучение, особенно после глобального техногенного загрязнения, является величиной непостоянной и, в то же время, оказывающей воздействие на живые объекты в незначительных количествах. Ориентиром безопасных уровней ионизирующих излучений служат пределы доз установленные нормами радиационной безопасности, соблюдение которых обеспечивает безвредность радиационных источников для здоровья человека.

Литература

Бодровский В.А., Бурсиан Э.В. Общая физика. -- М. : Владос, 2001. -- 295 с.

Войткевич Г.В. Радиоактивность в истории Земли. -- М. : Наука, 1970. -- 168 с.

Ильин Л.А., Кириллов В. Ф., Коренков И. П. Радиационная гигиена. -- М. : Медицина, 1999. -- 364 с.

Кузин А.М. Природный радиоактивный фон и его значение для биосферы Земли. М. : Наука, 1991. -- 376 с.

Максимов М.Т., Оджагов Г.О. Радиоактивные загрязнения и их измерение. -- М. : Энергоатомиздат, 1989. -- 304 с.

Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. -- М. : Энергоатомиздат, 1990. -- 252 с.

Николайкин Н. И. и др. Экология. -- М. : Дрофа, 2003. -- 624 с.

Пивоваров Ю.П., Михалев В.П. Радиационная экология. -- М. : Академия, 2004. -- 437 с.

Платонов А.П., Платонов В.А. Основы общей и инженерной экологии. -- Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. -- 350 с.

Радиация: Дозы, эффект, риск. -- М. : Мир, 1988. -- 79 с.

Сивинцев Ю.В. Насколько опасно облучение. -- М. : ИздАТ, 1991. -- 89 с.

Сивухин Д.В. Атомная и ядерная физика. -- М. : 2002. -- 782 с.

Черных Н.А. Экологический мониторинг токсикантов в биосфере. -- М. : РУДН, 2003. -- 432 с.

Экология и безопасность жизнедеятельности. -- М. : ЮНИТИ-ДАНА. 2002. -- 447 с.

Размещено на Allbest.ru