Основи Радіоекології
Висвітлено проблеми та питання сучасної радіоекології. Розглянуті особливості джерел радіації та їх вплив на навколишнє середовище, принципи побудови системи якості та радіаційного контролю. Даються рекомендації щодо зменшення радіаційної небезпеки.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | учебное пособие |
Язык | украинский |
Дата добавления | 24.12.2018 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
34
33
33
54
77
Самчинці
48
30
22
476
368
Стрижавка
67
33
-
34
63
Тиврів
40
15
45
79
133
Тростянець
29
42
29
94
275
Хмільник
85
15
-
26
54
При побудові житла для переселенців з Чорнобильської зони не завжди враховувалась радонова природна радіоактивність місцевості. Так, при переселенні в Херсонську область жителі Народичівського району за рахунок природної радіоактивності, в основному через радон в повітрі житлових приміщень, отримують більші сумарні дози опромінювання в порівнянні з тими, які б вони отримали, коли б проживали на забруднених територіях.
2.2 Джерела опромінення, які створені людиною
2.2.1 Джерела опромінення, що використовуються в медицині
На сьогодні основними джерелами опромінення є техногенні джерела радіації, медичні процедури та методи лікування, що пов'язані з застосуванням радіоактивності.
Опромінення використовується в медицині як з діагностичною метою, так і для лікування. Одним із найрозповсюджених медичних приладів є рентгенівський апарат. Нові складні діагностичні методи ґрунтуються на використанні радіоізотопів. Як це не парадоксально, але одним із шляхів боротьби з раком є променева терапія.
За деякими даними в розвинених країнах на кожних 1000 мешканців приходиться від 300 до 900 обстежень на рік.
В більшості країн світу біля половини рентгенологічних обстежень приходиться на грудну клітку. Завдяки технічному удосконаленню рентгенологічної апаратури в багатьох випадках появилась можливість зменшити ці дози. Це дуже важливо ще й тому, що в багатьох країнах рентгенографічне обстеження грудної клітки й зубів проводиться дуже часто. Максимальне зменшення площі рентгенівського променя, його фільтрації, яка забирає зайве випромінювання, використання більш чутливих плівок та правильне екранування - все це дає змогу зменшувати дозу опромінення.
Зменшені дози повинні використовуватись і при обстеженні молочних залоз. Введення в другій половині 70-х років нових методів рентгенографії цього органу привели до суттєвого зниження рівня опромінення в порівнянні з попереднім [22].
З моменту відкриття рентгенівських променів найвизначнішим досягненням в розробці методів рентгенодіагностики є комп'ютерна томографія (КТ). Його застосування при обстеженні нирок дозволило зменшити дозу опромінення шкіри в 5 разів, яєчників - в 25 разів. Крім того при проведенні комп'ютерної томографії визначається дозовий індекс, який дозволяє не тільки оцінити працездатність рентгенівського випромінювача, але й дає можливість визначити індивідуальні дозові навантаження на пацієнта при КТ- дослідженнях.
Оцінити середню дозу, яку отримує населення при рентгенологічних обстеженнях, - це означає визначити рівень опромінення, яке може привести до генетичних наслідків. Його називають генетично значимою еквівалентною дозою або ГЗЕД. Величина ГЗЕД визначається двома факторами:
імовірністю того, що пацієнт в майбутньому буде мати дітей;
дозою опромінення статевих залоз.
ГЗЕД залежить від типу обстеження: великий внесок дають обстеження таза, нижньої частини спини.
В кінці 70-х років ГЗЕД в деяких країнах були такі:
Англія - 120 мкЗв;
Австралія - 150 мкЗв;
Японія - 150 мкЗв;
СРСР - 230 мкЗв.
Радіоізотопи використовуються для дослідження різних процесів, що відбуваються в організмі, і для локалізації пухлин. За останні 30 років застосування їх дуже зросло. В розвинених країнах на 1000 мешканців приходиться не менше 10 - 40 обстежень. Оскільки в розвинених країнах опромінення в медичних цілях використовується менше, середня індивідуальна доза за рахунок цього джерела в усьому світі становить приблизно 400 мкЗв на людину в рік.
Сумарна доза, яку отримує населення Землі кожний рік під час сотень мільйонів рентгенологічних обстежень із застосуванням малих доз, значно перевищує дозу, яка отримується в сумі порівняно невеликим числом хворих на рак.
Закон України ”Про захист людини від впливу іонізуючих випромінювань” вимагає використовувати у медичній практиці будь-які джерела випромінювання обов'язково із застосуванням засобів індивідуального захисту та контролю доз опромінення пацієнтів. Крім того Постанова Кабінету Міністрів України № 406 від 16 березня 1999 р. „ Про порядок створення єдиної державної системи контролю та обліку індивідуальних доз опромінення населення” зумовлює необхідність розробки та впровадження науково-методичних та організаційних заходів щодо дозиметричного контролю та реєстрації опромінення населення й пацієнтів в цих галузях діагностичного та лікувального використання іонізуючого випромінювання.
2.2.2 Ядерні вибухи
За останні 40 років кожний із нас зазнав опромінення від радіоактивних опадів, які утворилися в результаті ядерних вибухів[8]. Мова йде не про ті радіоактивні опади, які випали після бомбардування Хіросіми та Нагасакі в1945 році, а про опади, які пов'язані з випробуванням ядерної зброї в атмосфері й на поверхні ґрунту.
Максимум цих випробувань приходиться на два періоди: перший - на 1954-1958 роки, коли вибухи здійснювали Англія, США , СРСР; другий - більш значний - на 1961-1962 роки, коли їх проводили США і Радянський Союз.
Перші в історії людства ядерний пристрій був підірваний в США в пустельній місцевості штату Нью-Мексико 16 липня 1945 року. З тих пір п'ять країн : США, СРСР, Англія, Франція і Китай - станом на 1 серпня 1993 р. провели 2061 ядерне випробування (США - 1099, СРСР - 715, Англія - 43, з них 21 спільно із США на полігоні в штаті Невада, Франція - 188, Китай -37). Свої випробування в атмосфері завершили: Англія - 23 вересня 1958 р., СРСР - 25 грудня 1962 р., США - 9 липня 1963 р., Франція - 15 вересня 1974 р., Китай - 16 жовтня 1980 р.
Частина радіоактивного матеріалу випадає неподалік від місця випробування, інша частина затримується в тропосфері та перебазовується на великі відстані, а потім поступово випадає на землю.
Внесок в очікувану колективну ефективну еквівалентну дозу опромінення населення від ядерних вибухів дають тільки чотири радіонукліди. Це вуглець -14, цезій-137, цирконій-95 і стронцій-90.
Дози опромінення за рахунок цих та інших радіонуклідів відрізняються, оскільки вони розпадаються з різною швидкістю. Так, цирконій-95, період напіврозпаду якого складає 64 доби, вже не є джерелом опромінення. Цезій 137, стронцій 90 має період піврозпаду 30 років, тому вони робили свій внесок в опромінення до кінця двадцятого сторіччя. І тільки вуглець 14, період піврозпаду якого дорівнює 5730 років, буде залишатися джерелом радіоактивного опромінення ще досить довго.
Сумарна очікувана колективна ефективна еквівалентна доза від усіх ядерних вибухів в атмосфері, складає 30000000 люд.Зв. До 1980 ріку людство отримало лише 12% цієї дози, останню частину воно буде отримувати ще багато тисяч років.
Ядерні вибухи можуть здійснюватись в повітрі, на поверхні землі, під землею і під водою. Відповідно до цього розрізняють висотний, повітряний, наземний (надводний) і підземний (підводний) вибухи [34].
Висотний ядерний вибух -- це вибух, ціль якого знищення в польоті ракет і літаків на безпечній для наземних об'єктів висоті (понад 10 км). Вражаючими факторами висотного вибуху є ударна хвиля, світлове випромінювання, рентгенівське випромінювання, потужний електромагнітний імпульс (ЕМІ).
Повітряний ядерний вибух -- це вибух, здійснений на висоті до 10 км, коли світлова область не торкається землі (води). Сильне радіоактивне зараження місцевості виникає тільки поблизу епіцентрів низьких повітряних вибухів. Істотного зараження місцевості по сліду переміщення хмари не відбувається. Найбільш повно при такому вибуху проявляються ударна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація (рентгенівське випромінювання) і ЕМІ
Наземний (надводний) атомний вибух--це вибух, який здійснений на поверхні землі (води), при якому світлова область торкається поверхні землі (води), а пиловий (водяний) стовп з моменту виникнення з'єднаний з хмарою вибуху.
Характерною особливістю наземного ядерного вибуху є сильне радіоактивне забруднення місцевості як в районі вибуху, так і в напрямку руху хмари вибуху. Вражаючим фактором цього вибуху є ударна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація, радіоактивне зараження і ЕМІ.
Підземний ядерний вибух -- це вибух, що здійснюється під землею і характеризується викидом великої кількості ґрунту, перемішаного з продуктами ядерної «начинки» бомби (ураном, плутонієм). Вражуюча і руйнівна дія підземного ядерного вибуху визначається в основному сейсмовибуховими хвилями (основний руйнівний фактор), виникненням кратера в ґрунті і сильним радіоактивним забрудненням місцевості. Світлове випромінювання і проникаюча радіація неприсутні. Характерним для підводного вибуху є виникнення султана (водяного стовпа), базисної хвилі, що виникає при падінні стовпа води.
Повітряний ядерний вибух починається короткочасним сліпучим спалахом, який можна спостерігати за кілька десятків і сотень кілометрів. Слідом за спалахом з'являється сяюча область у вигляді сфери або півсфери (при наземному вибуху), що є джерелом потужного світлового випромінювання. Одночасно із зони вибуху в навколишнє середовище розповсюджується потужний потік рентгенівських і гамма-променів і нейтронів, які виникають під час ланцюгової ядерної реакції і в процесі розпаду радіоактивних шматків поділу ядерного заряду. Рентгенівські кванти і нейтрони, що випускаються при ядерному вибуху, називають проникаючою радіацією. Під дією миттєвого гамма-випромінювання в зоні вибуху виникає іонізація атомів навколишнього середовища, яка призводить до виникнення електро-магнітних полів. Ці поля через їх короткочасну дії прийнято називати електромагнітним імпульсом ядерного вибуху.
Фізичні процеси під час вибуху
В центрі ядерного вибуху температура миттєво піднімається до десятків і сотень мільйонів градусів, в результаті чого речовина заряду перетворюється в високотемпературну плазму, яка випускає рентгенівське випромінювання. Тиск газоподібних продуктів спочатку досягає кілька мільярдів атмосфер. Сфера розпечених газів освітленої області, намагаючись розширитись, стискає прилеглі пласти повітря, створює різкий перепад тиску на границі стисненого пласту і утворює ударну хвилю, яка поширюється від центру вибуху в різних напрямках. Оскільки щільність газів, що утворюють вогняну кулю, набагато нижча щільності навколишнього повітря, то куля швидко піднімається вгору. При цьому виникає хмара грибовидної форми, яка містять гази, пари води, дрібні частини ґрунту і велику кількість радіоактивних продуктів вибуху. При досягненні максимальної висоти хмара під дією повітряних течій переноситься на великі відстані, розсіюється і радіоактивні продукти випадають на поверхню землі, створюючи радіоактивне забруднення місцевості і об'єктів.
Дія ядерної зброї. Уражуюча дія ядерного вибуху визначається механічною дією ударної хвилі, тепловою дією світлового випромінювання, радіаційною дією проникаючої радіації і радіоактивним забрудненням. Для деяких елементів об'єктів уражальним фактором є електромагнітне випромінювання (електромагнітний імпульс) ядерного вибуху. Розподіл енергії між вражаючими факторами ядерного вибуху залежить від виду вибуху і умов, за яких він відбувався. При вибуху в атмосфері приблизно 50% енергії вибуху йде на виникнення ударної хвилі, 30-40%--на світлове випромінювання, до 5% -- на проникну радіацію і електромагнітний імпульс до 15% -- на радіоактивне зараження. Для нейтронного вибуху характерні ті ж уражальні фактори, однак дещо по іншому розподіляється енергія вибуху : 8-10% -- на виникнення ударної хвилі, 5-8% -- на світлове випромінювання і близько 85% використовується на виникнення нейтронного і гамма-випромінювань (проникної радіації). Дія уражальних факторів ядерного вибуху на людей і елементи об'єктів відбувається не одночасно і відрізняється за часом дії, характером і масштабами враження.
Ударна хвиля -- це область різкого стиску середовища, яка у вигляді сферичного шару розповсюджується у всі сторони від місця вибуху із надзвуковою швидкістю.
В залежності від середовища розповсюдження розрізняють ударну хвилю в повітрі, в воді або ґрунті (сейсмічні вибухові хвилі).
Ударна хвиля в повітрі виникає за рахунок колосальної енергії, яка виділяється в зоні реакції, де виключно висока температура, а тиск досягає мільярдів атмосфер (до 105 млрд. Па). Нагріта пара й гази, намагаючись розширитись, викликають удар по навколишніх шарах повітря, стискають їх до більших тисків і щільностей і нагрівають до високої температури. Ці шари повітря приводять у рух інші шари. І так стиснення і переміщення повітря переходить від одного шару до іншого у всі сторони від вибуху, при цьому виникає повітряна ударна хвиля. Розширення нагрітих газів виникає в порівняно невеликих об'ємах, через це їх дія не поширюється на великі відстані від центру вибуху і основним носієм дії вибуху стає повітряна ударна хвиля. Поблизу від центру вибуху швидкість розповсюдження ударної хвилі в кілька раз перевищує швидкість звуку в повітрі. Із збільшенням відстані від місця вибуху швидкість розповсюдження хвилі різко падає, а ударна хвиля слабшає; на великих віддалях ударна хвиля переходить у звичайну акустичну хвилю і швидкість її розповсюдження наближається до швидкості звуку в навколишньому середовищі , тобто до 340 м/с. Повітряна ударна хвиля при ядерному вибуху середньої потужності проходить приблизно 1000 м за 1,4 с, 2000 м -- за 4 с, 3000 м -- за 7 с, 5000 м -- за 12с. Звідси випливає, що людина “побачивши” спалах ядерного вибуху, за час приходу ударної хвилі, може зайняти найближче укриття, і цим зменшити можливі пошкодження при ураженні ударною хвилею.
Ударна хвиля у воді при підводному ядерному вибуху якісно нагадує ударну хвилю в повітрі. Однак підводна ударна хвиля відрізняється від повітряної своїми параметрами. На одних і тих же відстанях тиск по фронту ударної хвилі у воді значно більший ніж у повітрі, а час дії -- менший. Наприклад, максимальний надлишковий тиск на відстані 900 м від центру вибуху потужністю 100 кт в глибокій водоймі складає 19000 кПа, а при вибуху в повітрі -- біля 100 кПа. При наземному ядерному вибуху частина енергії вибуху йде на виникнення хвилі стиснення в ґрунті. На відміну від ударної хвилі в повітрі, вона характеризується менш різким збільшенням тиску по фронту хвилі, а також більш повільним його послабленням за фронтом. Тиск по фронту хвилі стиснення зменшується доволі швидко з віддаленням від центру вибуху, і на великих відстанях хвиля стиснення стає подібною до сейсмічної хвилі. При вибуху боєприпасів в ґрунті основна частина енергії вибуху передається навколишній масі ґрунту і призводить до потужного струсу ґрунту, що нагадує за своєю дією землетрус.
Деякі відомості щодо використання ядерної зброї
У серпні 1963 р. у Москві між СРСР, США і Англією був підписаний договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері, космічному просторі і під водою, який вступив у дію 10 жовтня 1963 р. Однак до трьох ядерних держав не приєднались Франція і Китай, які тим не менше в 1975 і 1981 рр. відповідно призупинили свої ядерні випробування в атмосфері. Цей крок на шляху до загального ядерного роззброєння привітав весь світ. На даний момент учасниками Московського договору стали понад 117 держав. Договором 1963 р. передбачається, що кожен із його учасників повинен утримуватись від спокуси участі у проведенні будь-яких випробувальних вибухів ядерної зброї та інших ядерних вибухів, де б то не було, які проводилися б у будь-якому середовищі, а також встановлена заборона на випробувальні вибухи ядерної зброї та інші ядерні вибухи у названих середовищах і на ядерні вибухи в іншому середовищі, якщо такий вибух викличе випадання радіоактивних опадів за межами територіальних рубежів держави, під юрисдикцією або контролем якого проводиться такий вибух. Країни, що підписали договір, заявили про свою рішучість досягти на завжди припинення всіх ядерних випробовувань і з цією метою продовжили переговори. В тому ж 1963 р. Генеральною Асамблеєю ООН був створений Комітет стосовно роззброєння, в який ввійшли 18 країн. В якості пріоритетного завдання Комітету із 18 країн доручалось більш інтенсивно проводити роботи з роззброєння. Терміновість цього рішення зростала із збільшенням ядерних випробувань, що проводились всіма членами "ядерного клубу". В наступні роки існування Комітету 18 різних держав внесли ряд пропозицій щодо досягнення договорів і про зупинку підземних ядерних випробувань шляхом розв'язання проблеми контролю. А такі спроби також були зроблені в рамках спільного радянсько-американського експерименту у 1988 р. в ході проведення каліброваних ядерних вибухів із досягненням контролю методом СОККЕХ на Семипалатинському і Невадському полігонах. Отримані результати дали привід СРСР і президенту США ратифікувати у 1990 р. договори і протоколи до них "Про обмеження підземних випробувань ядерної зброї" 1974 р. і "Про підземні ядерні вибухи в мирних цілях" 1976 р. Обмін ратифікаційними грамотами був проведений в США 11 грудня 1990 р. в м. Х'юстоні.
З 25 жовтня 1990 р. в Росії як правонаступниці СРСР в односторонньому порядку не проводились ядерні випробування. За цим прикладом Франція з травня 1992 р. і США з жовтня 1992 р. також призупинили проведення випробувань. В 1990 р. в Радянському Союзі на державному рівні було прийнято рішення про доцільність надання широкому загалу систематизованої інформації про проведені ядерні випробування і підземні вибухи ядерних пристроїв у промислових цілях на території країни, тим більше що до подібної інформації з'явилась підвищена зацікавленість як до одної із сфер діяльності воєнно-промислового комплексу, достатньо засекреченого, а через те мовби безконтрольного. Крім того, про діяльність ядерних випробувальних полігонів стали розповсюджуватись різноманітні чутки, сенсаційні "відкриття", що призвело серед населення районів, які прилягають до полігонів, сплеску радіофобії і полігонофобії.
2.2.3 Атомна енергетика
Джерелом опромінення, біля якого ведуться інтенсивні дебати, є атомні електростанції. При нормальній роботі ядерних установок викиди радіоактивних матеріалів у навколишнє середовище дуже незначні.
Атомна електростанція (АЕС) - це електростанція, у якій ядерна енергія перетворюється в електричну. Генератором енергії на АЕС є ядерний реактор.
Тепло, що виділяється в реакторі в результаті ланцюгової реакції поділу ядер деяких важких елементів, використовується для переведення води в пару. Одержана високотемпературна пара приводить в рух парову турбіну, яка в свою чергу приводить в рух електричний генератор. На відміну від теплових електростанцій, які працюють на органічному паливі, АЕС працює на ядерному паливі (в основному уран-235 або плутоній-239). Установлено, що світові енергетичні ресурси ядерного пального (уран, плутоній та інші) істотно перевищують енергоресурси природних запасів органічного палива (нафта, вугілля, природний газ та інші).
Атомні електростанції є лише частиною ядерного паливного циклу, який починається з добування і збагачення уранової руди. Наступний етап - виробництво ядерного палива. Відпрацьоване в атомних електростанціях ядерне паливо іноді підлягає вторинній обробці, щоб одержати із нього уран та плутоній. Закінчується цикл похованням радіоактивних відходів. На кожній стадії ядерного паливного циклу в навколишнє середовище можуть надходити різноманітні радіоактивні речовини.
Приблизно половина всієї уранової руди добувається відкритим способом, а друга половина - шахтним. Добуту руду везуть на збагачувальну фабрику. Тому рудники, і збагачувальні фабрики є джерелом незначного забруднення навколишнього середовища радіоактивними речовинами. Урановою рудою є звичайні граніти в яких концентрація урану -238 трохи вища одного відсотка, в той же час в цьому урані потрібного для пального в ядерному реакторі урану -235 не більше 0,05%. На фабриці в процесі переробки руди створюється велика кількість збіднених ураном відходів (на півночі США - вже накопичилось їх біля 500 мтн. т). Однак ці відходи небезпеки для людства не створюють, оскільки їхня радіоактивність не перевищує радіоактивності звичайних облицювальних гранітів.
Урановий концентрат, що надійшов з фабрики, підлягає очистці і на спеціальних заводах збагачується ураном -235. Для ядерного палива в ядерних реакторах використовують уран - 238, в якому міститься біля 2-х відсотків урану -235. Ланцюгову реакцію в ядерному реакторі дає лише уран-235. Невеличкими таблетками збагаченого урану заповнюються ніобій-цирконієві трубки, які в свою чергу зв'язують у свого роду в'язанки (по кілька десятків в одній в'язанці). В такому вигляді паливо готове до використання в ядерному реакторі [21].
Існує п'ять основних типів енергетичних реакторів: водно-водяні реактори з водою під тиском; водно-водяні киплячі реактори; реактор із газовим охолодженням - розроблені і застосовуються в Англії і Франції; реактор із важкою водою - в Канаді; водно-графітові канальні реактори, які експлуатувалися в СРСР.
На кінець 1984 р. в 25 країнах світу працювало 345 ядерних реакторів ( США - 85, Франція - 41, СРСР - 56, Великобританія - 37, ФРН - 19, Японія - 31), які виробляли 220 ГВт електроенергії (13% загальної потужності). В 1991 році у світі діяло 530 ядерних реакторів, які виробляли 21% всієї енергії. За прогнозами МАГАТЕ ( міжнародне агентство з атомної енергетики) їх потужність на початок третього тисячоліття мала зрости до 720 - 950 ГВт.
Україна за кількістю і потужністю АЕС займає 8 місце в світі та 5 а Європі. У 1996 р. 43,9% електроенергії виробляється на АЕС. Станом на 2000 рік на Україні діють:
1) 4 АЕС з 12 діючими блоками:
Запорізька АЕС - 6 блоків ВВЕР-1000;
Південно-Українська АЕС - 3 блоки ВВЕР-1000;
Хмельницька АЕС - 1 блок ВВЕР-1000;
Рівенська АЕС - 2 блоки ВВЕР-440.
2) 2 дослідних реактори;
3) 6 міжобласних спец. комбінатів поховання радіоактивних відходів (Дніпропетровський, Львівський, Одеський, Харківський, Київський, Донецький - у 1965 законсервований);
4) 5 гірничодобувних комбінатів;
6) 2 гідрометалургійних заводи з видобутку та переробки урану;
7) приблизно 7 тисяч підприємств, що використовують джерела іонізуючого випромінювання.
Хмельницька АЕС (ХАЕС) - одна із чотирьох атомних станцій України, збудована в Славутському районі м. Нетішин. На території 30-кілометрової зони навкруги ХАЕС розташовано 59 невеликих населених пунктів з кількістю населення приблизно 53 тис. осіб. Готується введення 2-го блока ХАЕС, для цього були зроблені спостереження радіаційно-гігієнічного оцінювання потужності експозиційної дози (ПЕД), яка дорівнює - 10 - 12 мкР/год. Було зроблено висновки, що негативного впливу ХАЕС за радіологічними показниками не спричиняє.
„Чистих” АЕС не буває. Вони викидають в довкілля разом з газоподібними, аерозольними, рідкими і твердими відходами масу радіонуклідів і виробляють мільйони тонн відпрацьованого палива. Навіть при регламентній роботі ядерного реактора кількість газоподібних радіонуклідів, що поступають в атмосферу на 1 МВт потужності за один рік складає: йоду-131 - 1,4 1010 , криптону-85 - 1,4 1013 , водню-3 - 7,4 1011 , радону-222 - 2,1 109 Бк тощо. Крім них з технологічними водами в довкілля поступають марганець-54, залізо-55, цинк-65, стронцій-90, цезій-187, кобальт-60, водень-3.
Існує інформація про існування „стовпів” іонізованого повітря над АЕС, вплив яких на магнітне поле землі, довкілля ще не вивчено.
Нещодавно Верховною Радою України було знято мораторій на будівництво нових АЕС. При цьому мабуть не було враховано, що територія України характеризується складними геолого-гідрологічними умовами - на 40% території залягають карстові породи, будівництво на яких може викликати провали, воронки, просадки ґрунту. Активація карстових процесів в зоні Рівненської АЕС викликала необхідність екстреного укріплення фундаментів споруд. Функціонування АЕС призводить до утворення „теплових островів”, які порушують природні циркуляційні процеси в атмосфері.
За оцінками західних спеціалістів ймовірність аварій становить всього одна на 10 тисяч років. Щоправда неясно, коли аварія може статися через 10 тисяч років, чи завтра і що робити. Дві аварії із зруйнуванням активної зони реактора вже сталися протягом семи років (на АЕС „Трімал Айленд” у 1979 р. та на АЕС ім. Леніна в Чорнобилі).
Внаслідок аварії на ЧАЕС в Україні постраждало майже 8% населення: 3,2 млн. населення проживає на забрудненій території, 350 тис. брали участь в ліквідації аварії , 130 тис. було евакуйовано та відселено із забрудненої території. Із 600 людей, що знаходилися на проммайданчику ЧАЕС в ніч на 26.04.1986 року, у 134-х в перші три місяці виникла гостра променева хвороба, 56 людей отримали променеві опіки шкіри. Двадцять вісім людей з найбільш важкими проявами променевої хвороби пішли з життя в перші три місяці [31].
В повітря у Чорнобилі було викинуто близько 49 ізотопів радіонуклідів. З них більша частка припадає на короткоживучий ізотоп йод-131 (проникає в організм людини з повітрям, яке вдихаємо, при споживанні овочів, риби, молока, концентрується в основному в щитовидній залозі). Він давав 80-90% радіоактивності в перші дні аварії. Поступово, з припиненням викидів, радіоактивність спадала. Вимирали короткоживучі ізотопи.
У результаті аварії на ЧАЕС приблизно 20% території України була забруднена штучними довгоіснуючими радіоактивними речовинами (радіонуклідами), серед яких:
1. Тритій - період напіврозпаду 12,4 року. Утворюється в активній зоні реактора. Тритій потрапляє в організм людини разом з продуктами харчування та питною водою. Крім того, може потрапити в організм людини при вдиханні, а також через шкіряний покрив. При наявності тритію весь організм людини піддається дії бета-випромінювання. Дуже небезпечний для людини.
2. Криптон-85 - період напіврозпаду 10,7 року. Є продуктом ділення. Після розбавлення він випускається з установок паливного циклу безпосередньо в атмосферу. При цьому його концентрація, яка міститься в атмосфері, не може бути зменшена за рахунок осадження чи вимивання, він практично нерозчинний у воді. Радіологічний вплив на людину відбувається здебільшого через опромінення шкіряного покриву. Вдихання криптону-85 відіграє меншу роль. Дуже небезпечний для людини. Крім того, накопичення в атмосфері криптону - це також потенційна суттєва зміна електропровідності повітря, що може спричинити глобальні наслідки.
3. Стронцій-90 - період напіврозпаду 29,1 року. В організм потрапляє з їжею та водою. Як і кальцій, відкладається переважно в кісткових тканинах та кістковому мозку. Через це стронцій-90 дуже небезпечний для людини - біологічний час виведення його з організму - 18 років, період напіввиведення із кісткової тканини - 50 років, а продукти розпаду дають бета-випромінювання. Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97) встановлюють для стронцію -90 жорсткі обмеження при пероральному надходженні - 4000 Бк/рік.
4. Цезій-137 - період напіврозпаду 30 років. Для нього разом з бета-випромінюванням характерне ще й гамма-випромінювання. Потрапляє в організм людини з їжею. В живих організмах він може замінювати калій і розповсюджуватися по всьому організмові у вигляді високо розчинних сполук. Дуже небезпечний для людини. За НРБУ-97 норма надходження - 50000 Бк/рік.
5. Нукліди плутонію - плутоній-228 (період напіврозпаду 87,8 року), плутоній-239 ( 2,4•104 років), плутоній-240 (650 років), плутоній-241 (14,4 років), плутоній-242 (3,9•105 років). Найбільш небезпечним для людини є вдихання плутонію, який накопичується в легенях. Плутоній може потрапляти з їжею та водою і відкладається в кістках.
6. Вуглець-14 - період піврозпаду 5730 років. Утворюється в активній зоні реактора, дає бета-випромінювання. Дія іонізуючого випромінювання зумовлена головним чином споживанням продуктів харчування ( молоко, овочі, м'ясо). Небезпечний для людини. Рівень надходження - 6•105 Бк/рік.
Із всіх перелічених радіонуклідів небезпечними залишаються вуглець-14, нукліди плутонію, цезій-137, стронцій-90. З 1990 року до теперішнього часу, концентрація цезію та стронцію не перевищує 5•10-14 Кі/м3. Для радіоактивних ізотопів плутонію ця величина складає від 1•10-10 Кі/м3 до 1•10-12 Кі/м3 на 1 Кі/км2. На сьогодення сумарна активність радіонуклідів аварійного походження від ЧАЕС складає 5,6•1016 Бк, із них : 8,1•1015 знаходиться в різних об'єктах навколишнього середовища, 8,2•1015 локалізовано в могильниках. Зараз концентрація довгоживучих радіонуклідів (цезія-137, стронція-90, ізотопів плутонію) в атмосферному повітрі знаходиться на рівні 8,5±3,3•10-8 Бк/л, а на проммайданчику - ЧАЕС на порядок вище - 32,9±2,1•10-7, що відповідає доаварійній ситуації.
За результатами досліджуваних територій від аварії на ЧАЕС найбільш значний внесок у формування сумарних колективних доз опромінення внесли неаварійні джерела іонізуючого випромінювання, їх питома вага становила: у дітей - 87%, у дорослих - 84% (таблиця 2.2).
Таблиця 2.2 - Структура сумарних колективних ефективних доз опромінення, отриманих населенням від аварійних і неаварійних джерел іонізуючого випромінювання після аварії на ЧАЕС, %.
Доза опромінення |
Вікова група |
||||
діти |
дорослі |
||||
І* |
ІІ |
І* |
ІІ |
||
Аварійна доза з радіойодом |
13 |
60 |
16 |
62 |
|
Радон-222 у повітрі житлових приміщень |
61 |
28 |
39 |
18 |
|
Радіоактивність будівельних матеріалів |
8 |
4 |
10 |
5 |
|
Медико-діагностичні дослідження |
3 |
1 |
15 |
7 |
|
Інші неаварійні джерела |
15 |
7 |
20 |
8 |
|
Усього |
100 |
100 |
100 |
100 |
Примітка. І*- населення, яке постійно проживає на даній території; ІІ - переселенці.
Середня ефективна доза опромінення, отримана населенням за 11 років, від радону у повітрі житлових приміщень, природних радіонуклідів в будівельних матеріалах та інших джерелах іонізуючого випромінювання не чорнобильського походження становила 209,5 люд-Зв.
2.2.4 Професійне опромінення
Значні дози опромінення отримують люди, які працюють на АЕС :
технічний персонал - 97,5 люд-Гр ;
адміністрація - 15,5 люд-Гр;
оператори - 13,5 люд-Гр;
дозіметристи - 10,5 люд-Гр.
Дози, які отримують робочі уранових рудників та збагачувальних фабрик, складають в середньому 1 люд-Зв на кожний гігават-рік електроенергії. Приблизно 90 % дози приходиться на частку працівників в шахтах. Колективна еквівалентна доза від заводів, на яких отримують ядерне паливо, теж складає 1 люд-Зв на гігават-рік. Це середні дані. Індивідуальні дози робочих, які виконують різні роботи, неоднакові і дуже суттєво відрізняються.
Найбільш великі дози опромінення отримують при ремонтних роботах на АЕС, на які приходиться приблизно 70% колективної дози для реакторів.
Дози, які отримують люди, що займаються науково-дослідною роботою в області ядерної фізики та енергетики, дуже сильно відрізняється для різних підприємств та країн. В середньому по всіх країнах складає - 5 люд-За на гігават-рік.
Опроміненню підлягає медичний персонал, який займається радіологічними обстеженнями, персонал курортів, де приймають радонові ванни. Норматив для осіб, які добровільно надають допомогу пацієнтам під час проведення діагностичних та терапевтичних процедур, не повинен перевищувати 5 мЗв/рік.
Для радонотерапії використовують як природні води ( м.Хмельник), так і штучні, приготовлені за допомогою розчину радія-226 (м. Запоріжжя). В профілакторіях м. Запоріжжя аналіз отриманих результатів свідчить про те, що найбільша концентрація радону-222 зареєстрована в барботерній - 1356,5 Бк/м 3 (при нормі 50 Бк/м 3), в приміщеннях розливу радону - 1004 Бк/м 3. Найбільшу річну дозу за рахунок внутрішнього опромінення персонал отримує при роботі в кімнаті розливу - 602,4 10 -3 мЗв. В зв'язку з тривалим перебуванням персоналу в ванному відділенні і незважаючи на невеликий рівень концентрації радону річна доза опромінення персоналу за рахунок вдихання радону в цьому приміщенні складає 463,1 мкЗв. Це пояснюється тим, що за зміну готується 25 - 30 ванн з активністю 1,5 та 3 кБк/л.
Внизу, під землею, велику дозу отримують шахтарі, що добувають кам'яне вугілля, залізну руду. В Криворізькому залізничному басейні в шахті „Гвардеская” спостерігалася максимальна потужність дози гамма-випромінювання 128 мкЗв/год.
Деякі працівники отримують більш значні дози від природної радіації. Найбільшу групу таких працівників становлять екіпажі літаків. Польоти здійснюються на великій висоті, що зводить до збільшення дози за рахунок дії космічних променів. Екіпажі літаків отримують додаткову дозу на висоті 1 - 2 мЗв/рік.
На сьогоднішній день дози опромінення отримають фахівці, які працюють в зоні відчуження Чорнобильської АЕС. В наслідок обстеження робітників Овручського та Народичського лісхосзагів виявлено, що середні дози опромінення у 46% обстежених лісників, 13,4% лісорубів, 19,8% робітників цехів з переробки деревини перевищують допустиму дозу 2 мЗв/рік і становлять 5 мЗв/рік.
2.3 Інші джерела опромінення
Джерелами опромінення є багато загальновживаних предметів, які містять радіоактивні речовини.
Розповсюдженим джерелом опромінення були в деякий час годинники з циферблатом, який сяє. Вони давали річну дозу, яка в 4 рази перевищує ту, що обумовлена викидами на АЕС. Таку дозу отримують робітники АЕС, екіпажі літаків. Для цих годинників при виготовленні використовували радій, що зводить до опромінення всього організму, на відстані 1 м від циферблату випромінювання в 10000 раз слабше ніж на відстані 1 см. Зараз намагаються замінити радій тритієм чи прометеєм-147, які приводять до меншого опромінення.
При виготовленні особливо тонких оптичних лінз застосовують торій, який може призвести до суттєвого опромінення кришталика ока. Для того, щоб блищали штучні зуби використовують уран, який може бути джерелом опромінення тканини порожнини рота. Національна Рада Великобританії з радіаційного захисту рекомендувала припинити використання урану для цих цілей, а в США була встановлена його межа концентрації
Джерелом м'якого рентгенівського опромінення є кольорові телевізори, комп'ютери, але при правильному їх настроюванні та експлуатації - дози не значні. Дисплеї на рідких кристалах повністю безпечні.
2.4 Дія радіації на людину
За силою та глибиною впливу на організм іонізуюче випромінювання вважається найсильнішим. Різні організми мають неоднакову стійкість до дії радіоактивного опромінення, навіть клітини одного організму мають різну чутливість.
Коефіцієнти радіаційного ризику для різних тканин (органів) людини внаслідок рівномірного опромінення всього тіла, встановлені Міжнародною комісією з радіаційного захисту для вирахування ефективної еквівалентної дози, мають такі значення:
0,12 -- червоний кістковий мозок 0,24--яєчники або сім'яники
0,03 -- кісткова тканина 0,03 --щитовидна залоза
0,15 -- молочні залози 0,30 -- інші органи
0,12 -- легені 1,00-- організм у цілому
Для оцінювання токсичності дози вживають поняття середня смертельна доза (ЛД50), коли гине не менше 50 % організмів, які постраждали від отруєння чи радіації. Так ось, внаслідок одноразового опромінення гамма-променями ЛД50 для вірусів і бактерій становить 4500--7000 Гр; найпростіших (амеба, інфузорія) -- 3000-- 7000; вищих рослин-- 10--1500; водоростей-- 180; молюсків-- 120--200; голубів, тритонів, асцидів -- 25--30; курей, черепах--10--15; жаб, риби, гризунів, собак -- 2,5--10, мавпи, людини -- 3--5 Гр. Як бачимо, найбільш стійкі до дії іонізуючих випромінювань мікроорганізми та найпростіші.
Неоднакову радіочутливість (вразливість) мають організми різного віку. Чим молодший організм, тим він чутливіший до радіації.
Ще один важливий висновок -- чим складніший організм, тим більше він уражується радіацією. В складно збудованих організмах з їх тонко скоординованими та взаємозалежними функціями численних органів і систем набагато більше й слабких ланок, де виникають ланцюгові реакції дезадаптації та патології.
2.4.1 Механізм біологічної дії іонізуючого випромінювання
Радіоактивність -- це розпад важких ядер певних елементів, які перевантажені нейтронами. Природна радіоактивність -- довільний, не спровокований розпад ядер елементів у природному стані, а штучна -- викликана людиною в лабораторіях або реакторах AEC тощо.
Ядерна реакція -- це сильна взаємодія атомного ядра з елементарними частинками або з іншими ядрами, в результаті якої відбувається збудження та перетворення ядер.
Радіоактивний розпад не залежить від зовнішніх причин (тиску, температури, хімічних умов), для виникнення ядерної реакції потрібне зближення атомного ядра та частинки на відстань приблизно 10-15 м. З ядра під час його поділу виділяється величезна кількість енергії.
Ця енергія й викинуті радіоактивні частки різного типу іонізують речовини в тілі організмів, діючи на молекулярному рівні, викликаючи сильні зміни (залежно від дози опромінення) в ядрах клітин, порушуючи їх нормальне функціонування.
Біологічну дію іонізуючого випромінювання умовно можна поділити на:
1) первинні фізико-хімічні процеси, що виникають в молекулах живих клітин;
2) порушення функцій цілого організму як наслідок первинних процесів.
Первинні фізико-хімічні процеси діють паралельно й призводять до складних взаємопов'язаних змін, які порушують функціонування біосистеми. Розрізняють пряму дію радіації й непряму [13].
Непряма дія радіації - це, коли іонізується вода організмів, відбувається радіоліз.
В результаті опромінення в живій тканині, як і в будь-якому середовищі, поглинається енергія і виникають збудження і іонізація атомів опроміненої речовини. Оскільки у людини (і ссавців) основну частину маси тіла складає вода (біля 70% ), первинні процеси в багатьох випадках визначаються поглинанням випромінювання водою, іонізацією молекул води з утворенням високоактивних в хімічному відношенні вільних радикалів типу ОН чи Н і наступними ланцюговими реакціями ( в основному окисленням цими радикалами молекул білка).
Пряма дія радіації може викликати розщеплення молекул білка, розрив найменш міцних зв'язків, відрив радикалів і інші зміни.
Необхідно зауважити, що пряма іонізація і безпосередня передача енергії тканинам тіла не пояснюють ушкоджуючої дії випромінювання. Так, при абсолютно смертельній дозі, рівній для людини 6 Гр на все тіло, в 1 см3 тканини утворюється 1015 пар іонів, що складає одну іонізовану молекулу води на 10 млн. наявних молекул в організмі.
В подальшому під дією первинних процесів в клітинах виникають функціональні зміни, що підпорядковуються вже біологічним законам життя клітин.
Найбільш важливі зміни в клітинах:
1) пошкодження механізму ділення і хромосомного апарату;
2) блокування процесів оновлення клітин;
3) фізіологічна регенерація тканини.
У разі дії обох видів радіації головними об'єктами опромінення є великі білкові молекули й пов'язані з ними механізми бiocинтeзy. Найвищою радіочутливістю (гинуть швидше за інших) характеризуються клітини кісткового мозку, лімфоїдної тканини, статеві клітини, клітини епітелій шлунково-кишкового тракту, загалом -- клітини з дуже високим рівнем відновлення (процесів поділу). Тканини, де дуже уповільнений поділ клітин, значно стійкіші до радіації (нервові клітини, кістки, хрящі).
2.4.2 Допустимі рівні радіації та можливі наслідки опромінення людей
Соматичні (тілесні) ефекти - це наслідки дії опромінення на самого опроміненого, а не на його потомство.
Соматичні ефекти опромінення поділяють на стохастичні (вірогідні) і нестохастичні.
До нестохастичних соматичних ефектів відносять ураження, важкість яких залежить від дози опромінення і для виникнення яких існує дозовий поріг. До таких ефектів відносять, наприклад, локальні не злоякісні ураження шкіри, променевий опік, катаракта очей (затемнення кришталика), ушкодження статевих клітин (короткочасна і постійна стерилізація) і інше. Ці ефекти виявляються, якщо перевищується висока порогова доза. Значення деяких доз і ефектів показані на схемі рисунку 2.7 (зірочкою вказано місцеве або локальне опромінення тіла чи органів). На цій схемі показана гранично допустима доза професійного опромінення, вона дорівнює 50 мЗв/рік і розрахована на 50 років трудової діяльності.
На теперішній час є надійні дані багаточисельних і тривалих спостережень за персоналом та населенням, які піддавалися впливу підвищених доз (опромінення в медичних цілях, проведення ремонтних робіт на ядерних установках і т.і.). З цих даних випливає, що тривале професійне опромінення дозами до 50 мЗв в рік дорослої практично здорової людини не викликає ніяких несприятливих соматичних змін, реально реєстрованих за допомогою сучасних методів дослідження.
Рисунок 2.7 - Порогові дози опромінення та відповідні наслідки
Нестохастичні ефекти повністю виключаються, якщо доза випромінювання не перевищує 0,5 Зв/рік для всіх органів, за винятком кришталика ока, для якого межа річної дози дорівнює 0,3 Зв.
Соматично-стохастичні і генетичні ефекти опромінення знайти важко, оскільки вони незначні, мають тривалий прихований період, який вимірюється десятками років після опромінення. До соматично-стохастичних ефектів відносять злоякісні новоутворення і пухлини.
Вірогідність їх появи залежить від дози опромінення і не виключається при малих дозах, оскільки вважають, що соматично-стохастичні ефекти не мають дозового порогу.
Генетичні ефекти - вроджена потворність - виникає в результаті мутацій і інших порушень в статевих клітинних структурах, що передаються спадковістю. Генетичні ефекти, так само як і соматично-стохастичні, не мають порога. Вихід обох ефектів мало залежить від потужності дози, а визначається сумарною накопиченою дозою незалежно від того, отримана вона за одну добу чи за 50 років. Соматично-стохастичні і генетичні ефекти повинні враховуватись при оцінюванні шкоди в результаті дії малих доз на великі групи людей, які нараховують сотні тисяч людей. Вихід цих ефектів визначається колективною дозою, а виявлення ефекту у окремого індивідуума практично непередбачене.
Для цілей радіаційного захисту згідно з рекомендаціями МКРЗ (Міжнародна комісія з радіаційного захисту) прийнято допущення, що стохастичні ефекти мають безпорогову лінійну залежність „доза - ефект” і були встановлені на основі наявних даних про стохастичну дію великих короткочасних доз (більше 1 Гр). Тому перенесення їх в звичайні умови опромінення на основі безпорогової лінійної концепції завищує реальний ризик малих доз.
Для оцінювання вірогідності виникнення соматично-стохастичних ефектів опромінення були використані стохастичні дані числа випадків смертельного захворювання лейкемією і іншими видами раку японців, що перенесли вибух атомних бомб в Хіросімі і Нагасакі, дані за наслідками рентгенотерапії.
Було встановлено, що кількість цих захворювань (зі смертельними наслідками) залежить не тільки від колективної дози, люд-Зв, а також від віку і статі, і складає в середньому 125 випадків в рік на 104 люд-Зв при рівномірному опроміненні всього тіла. Відповідний ризик опромінення виражається значеннями 125 / 104 = 1,25 10-2 люд-Зв/рік. Якщо до цього ризику додати ризик генетичних радіаційних ушкоджень, рівний за сучасними показниками 0,4 10-2 люд-Зв/рік, у перших двох поколінь нащадків опромінених осіб, то загальний ризик складає 1,65 10-2 люд-Зв/рік. Це значення ризику прийнято МКРЗ за номінальне. Необхідно відмітити, що генетичні наслідки опромінення вивчені наближено і будуть уточнюватися.
Доза 6 Гр (доза 100%-ої летальності) викликає смерть всіх опромінених людей, які не лікувалися.
За даними американського радіобіолога Блера, внаслідок одноразового опромінення людини завдяки відновлюваним процесам протягом 30 діб відновлюється половина всіх уражень. Це період напіввідновлення. Інша частина відновлюється протягом 2,5--3,5 місяців.
У разі повторного опромінення наслідки визначаються шляхом додавання залишкової дози від попереднього опромінення й одержаної знову.
У результаті багаторічного опромінення всього тіла (або головного мозку) дозами потужністю, наприклад, 0,5--1 Зв на рік (50--100 Бер на рік) і більше може розвинутися хронічна променева хвороба. Чим менша частина тіла зазнає опромінення, тим менші руйнівні наслідки.
Гостра променева хвороба - променева хвороба, яка розвивається після гострого опромінення (для людини - в дозах, які перевищують 1 Гр= 100 рад).
Гостра променева хвороба (ГПХ) розвивається при короткочасному опромінення всього організму, при опроміненняі дозами від 1 до 100 і більше Гр за 1 - 3 дні. При отриманій дозі до 10 Гр розвивається ГПХ 4 ступеня. Первинна реакція (перші 2- 3 дні) - запаморочення, нудота, блювота. Протягом 25 днів при дозі 2,5 - 4 Гр спостерігаються зміни слизових оболонок, інфекційні ускладнення, можлива смерть. Перша реакція при ГПХ тяжкого ступеня (4 -10 Гр ) протягом 30-60 хвилин - головна біль, нудота, підвищення температури, ураження слизових оболонок, протягом 15 днів наступає смерть. Лікування ГПХ залежить від введення в організм антибіотиків, донорських тромбоцитів, пересадки кісткового мозку.
Для того, щоб попередити соматичні та звести до мінімуму генетичні наслідки опромінення, застосовують заходи щодо обмеження дози зовнішнього та внутрішнього опромінення персоналу, окремих осіб та всього населення. Для цього в першу чергу усе населення залежно від наслідків впливу іонізуючого випромінювання на організм поділяють на такі категорії [24].
Категорія А (персонал) - особи, які постійно або тимчасово працюють із джерелами іонізуючого випромінювання.
Категорія Б (персонал) - особи, які безпосередньо не працюють із джерелами іонізуючого випромінювання, але за умовами праці або проживання можуть зазнати додаткового опромінення.
Категорія В - все населення.
Числові значення лімітів дози для різних категорій населення наведено в таблиці 2.3, а саме річна ефективна доза і еквівалентні дози зовнішнього опромінення для кришталика ока, шкіри та кісток ніг.
Річна ефективна доза - це сума ефективної дози зовнішнього опромінення протягом одного року та очікуваної ефективної дози внутрішнього опромінення від радіоізотопів, що надходять до організму протягом цього самого року.
Для жінок репродуктивного (дітородного) віку (до 45 років), яких віднесено до категорії В, вводиться додаткове обмеження: середня еквівалентна доза зовнішнього локального опромінення за будь-які два послідовні місяці не повинна перевищувати 1 мЗв. За весь період вагітності ця доза не повинна перевищувати 2 мЗв. Крім того, для вагітних жінок (категорії А і Б) ліміт річного надходження радіоізотопів до організму не повинен перевищувати 1/20 від допустимого рівня.
Таблиця 2.3 - Ліміти доз опромінення, мЗв/рік
Назва дози опромінення |
Умовне позначення ліміту дози |
Категорія осіб, яка зазнає опромінення |
|||
А |
Б |
В |
|||
Ефективна доза |
ЛДе |
20 |
2 |
3 |
|
Еквівалентна доза зовнішнього опромінення: для кришталика ока |
ЛДlens |
150 |
15 |
15 |
|
для шкіри |
ЛДscin |
500 |
50 |
50 |
|
для кісток і стоп |
ЛДextrim |
500 |
50 |
- |
„Нормами радіаційної безпеки України” (НРБУ-97) регламентується також медичне опромінення - опромінення внаслідок медичних обстежень чи лікування. Під час проведення профілактичного обстеження населення річна ефективна доза не повинна перевищувати 1 мЗв. Перевищення цього рівня допускається лише за умов несприятливої епідеміологічної ситуації за узгодженням з органами Державної санітарно-епідеміологічної служби МОЗ України. Особи, які добровільно надають допомогу пацієнтам під час проведення діагностичних та терапевтичних процедур, не повинні зазнавати опромінення в дозах, що перевищують 5 мЗв/рік.
Особи, молодші 18 років, не допускаються до роботи з джерелами іонізуючого випромінювання.
Нормами радіаційної безпеки визначено три групи критичних органів за їх чутливістю до радіації:
перша група -- все тіло, статеві органи, червоний кістковий мозок;
друга група -- м'язи, щитовидна залоза, жирові тканини, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока, інші органи, крім тих, що не відносяться до першої та третьої груп;
третя група -- кісткова тканина, шкіра, кисті рук, щиколотки, ступні ніг, передпліччя.
Основні дозові межі - це гранично допустимі соматичні дози зовнішнього та внутрішнього опромінення - показані для критичних груп органів та категорій опромінюваних людей в таблиці 2.4.
Таблиця 2.4 - Дозові межі зовнішнього та внутрішнього опромінення, мЗв/рік
Категорія |
Група критичних органів |
|||
І |
ІІ |
ІІІ |
||
А |
50 |
150 |
300 |
|
Б |
5 |
15 |
30 |
Сила впливу радіонуклідів, які потрапляють усередину тіла, визначається їх фізико-хімічними властивостями, шляхами (з їжею -таблиця 2.5, через дихання) й часом проникнення, а також здатністю накопичуватись та швидкістю виведення.
При цьому має значення розмір частинок, оскільки крупніші затримуються у верхніх дихальних шляхах і можуть видалятися. Якщо вони надійшли з їжею, то також можуть, не потрапляючи в кров, виводитися з організму. Під час внутрішнього опромінення найбільш небезпечними є такі елементи, як радон, калій, радій, полоній та ін.
Таблиця 2.5 - Допустимі рівні вмісту радіонуклідів цезію-137 та стронцію-90 у продуктах харчування та питній воді (ДР), Бк/кг, Бк/л
Назва продукту |
137Cs |
90Sr |
|
Хліб, хлібопродукти |
20 |
5 |
|
Картопля |
60 |
20 |
|
Овочі (листкові, коренеплоди, столова зелень) |
40 |
20 |
|
Фрукти |
70 |
10 |
|
М'ясо і м'ясні продукти |
200 |
20 |
|
Риба і рибні продукти |
150 |
35 |
|
Молоко і молочні продукти |
100 |
20 |
|
Яйця (шт.) |
6 |
2 |
|
Вода |
2 |
2 |
|
Молоко згущене і концентроване |
300 |
60 |
|
Молоко сухе |
500 |
100 |
|
Свіжі дикорослі ягоди й гриби |
500 |
50 |
|
Сушені дикорослі ягоди й гриби |
2500 |
250 |
|
Лікарські рослини |
600 |
200 |
|
Інші продукти |
600 |
200 |
|
Спеціальні продукти для дитячого харчування |
40 |
5 |
Ступінь виведення радіонуклідів з організму залежить від швидкості біологічного (метаболічного) виведення та періоду напіврозпаду цих елементів. Чим молодший організм, тим швидше він очищується від радіонуклідів.
Слід пам'ятати, що, розраховуючи величини доз радіаційного опромінення для тієї чи іншої людини, груп людей чи об'єктів, завжди треба відрізняти й враховувати космічне (позаземне), природне радіоактивне земне випромінювання та випромінювання, пов'язане з використанням людиною радіоактивних речовин.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ДЛЯ ПЕРЕВІРКИ ЗНАНЬ
Дайте класифікацію усіх джерел опромінення.
Охарактеризуйте природні джерела радіації.
Які дози опромінення отримує людина від космічного випромінювання?
Наведіть приклади аномальних радіоактивних територій.
Дайте фізичну характеристику радону.
Яка позитивна та негативна біологічна дія радону-222?
Охарактеризуйте джерела надходження радону в повітря приміщень.
Результати дослідження концентрації радону на Україні: в яких районах найбільша концентрація, в яких приміщеннях та будівлях, які основні фактори сприяють накопиченню радону?
Як впливає медичне обстеження на загальну дозу опромінення?
Як визначається генетично значима еквівалентна доза?
Коли і якими країнами проводилися ядерні вибухи?
Які радіонукліди утворюються в результаті ядерних вибухів, періоди їх напіврозпаду?
Які фізичні процеси відбуваються під час вибуху?
Охарактеризуйте такі види ядерних вибухів: повітряний, наземний, підземний.
Дайте означення поняття „ударна хвиля”.
Як впливають АЕС на навколишнє середовище?
Подобные документы
Розробка заходів зі зменшення негативного впливу авіаційно-транспортного підприємства на навколишнє середовище. Методи визначення ефективності еколого-економічної діяльності ТОВ "Аеро-експрес" і побудова алгоритму вибору стратегії її фінансування.
дипломная работа [420,9 K], добавлен 25.04.2011Формування дози опромінення біологічного середовища. Вплив радіації на організм людини. Генетичні наслідки опромінення рослин. Загальний принцип встановлення гранично допустимого скиду. Розрахунковий метод визначення класу небезпеки промислових відходів.
курсовая работа [127,2 K], добавлен 17.11.2014Джерела забруднень хімічної природи навколишнього середовища. Діоксид вуглецю, сірки, азоту, їх властивості і добування, вплив на атмосферу. Забруднення атмосферного повітря та руйнування зонового шару Тернопільської області. Заходи щодо його зменшення.
курсовая работа [70,2 K], добавлен 31.01.2011Вплив транспортної розв'язки на навколишнє середовище. Забруднення ґрунту. Забруднення атмосферного повітря. Рівні шумового впливу транспортних потоків. Заходи захисту від шумових впливів. Санітарно-захисна зона. Рекомендації з використання територій.
реферат [45,4 K], добавлен 15.07.2008Загальна характеристика та принципові теплові схеми будови атомних електростанцій. Вплив атомних станцій на навколишнє середовище. Вплив радіоактивних відходів на людину та навколишнє середовище. Знешкодження та переробка рідких радіоактивних речовин.
реферат [37,8 K], добавлен 21.02.2011Поводження з комунальними відходами на території Львівської області. Моніторинг біогазу полігонів твердих побутових відходів Львівської області, їх вплив на навколишнє середовище. Кіотський протокол: механізми та заходи щодо зменшення парникових газів.
контрольная работа [64,7 K], добавлен 21.03.2011Середовище існування людини та його компоненти. Типологія (класифікація) поняття "навколишнє середовище". Властивості навколишнього середовища (довкілля). Енвайроментологія як наука про навколишнє середовище.
реферат [19,2 K], добавлен 13.05.2007Недосконалість діючої системи забезпечення екологічної безпеки населення та охорони довкілля в Донецькій області. Екологічний стан компонентів навколишнього середовища. Розробка регіональної Програми проведення екологічного та радіаційного моніторингу.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 21.02.2016Сучасний стан атомної енергетики. Характер ядерно-енергетичного комплексу України. Переміщення радіоактивності в навколишнім середовищі. Вплив радіації на організм людини. Види радіоактивного випромінювання. Радіаційна безпека в зоні відчуження.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 03.06.2013Автотранспорт як джерело забруднення атмосфери. Вплив теплових двигунів на навколишнє середовище, причини шкідливості відпрацьованих газів. Суть соціально-економічного аспекту шкоди від забруднення навколишнього середовища, заходи екологічного захисту.
реферат [17,3 K], добавлен 03.04.2011