Іонізуючі випромінювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Іонізуючі випромінювання

іонізація опромінення радіація безпека

Світова громадськість стала виявляти серйозну занепокоєність із приводу впливу іонізуючих випромінювань на людину і навколишнє середовище з початку 50-х років. У результаті іспитів ядерної зброї в атмосфері, проведених трьома країнами (СРСР, США, Великобританія), радіоактивні опади стали поширюватися по всій земній кулі. У грудні 1955 року Генеральна Асамблея ООН заснувала науковий комітет щодо дії атомної радіації (НКДАР). Завдання цього комітету - вивчення рівнів радіації, її дії на навколишнє середовище і небезпеку для населення, що утворюється будь-яким джерелом радіації: як природним, так і штучним, включаючи радіоактивні опади. Це і стало початком наукових досліджень в галузі забезпечення захисту людини від іонізуючого випромінювання. До цього зусилля були в основному спрямовані на створення й удосконалення ядерної зброї.

Іонізація - це утворення позитивних і негативних іонів та вільних електронів з електрично нейтральних атомів та молекул. Атом, що загубив електрони, стає іоном, він має позитивний заряд. Для цього необхідно витратити енергію. Атом, що приєднав електрон, стає негативним іоном. Цей процес може супроводжуватись як витратою, так і виділенням енергії. Випромінювання, взаємодія яких із середовищем призводить до іонізації атомів і молекул, називається іонізуючим.

Велика частина випромінювань надходить від радіоактивних речовин, що знаходяться у земній корі. Іонізуючі випромінювання існували на Землі задовго до зародження на ній життя і були присутні в Космосі до виникнення самої Землі. Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини почав досліджуватися після відкриття явища радіоактивності у 1896 р. французьким вченим Анрі Беккерелем, а потім досліджений Марією та П'єром Кюрі, які в 1898 році дійшли висновку, що випромінювання радію є результатом його перетворення на інші елементи. Характерним прикладом такого перетворення є ланцюгова реакція перетворення урану-238 у стабільний нуклід свинцю - 206.

На кожному етапі такого перетворення вивільняється енергія, яка далі передається у вигляді випромінювань. Відкриттю Беккереля та дослідженню Кюрі передувало відкриття невідомих променів, які у 1895 році німецький фізик Вільгельм Рентген назвав Х - променями, а в подальшому в його честь названо рентгенівськими. Перші ж дослідження радіоактивних випромінювань дали змогу встановити їх небезпечні властивості. Про це свідчить те, що понад 300 дослідників, які проводили експерименти з цими матеріалами, померли внаслідок опромінення.

Визначення та природа іонізуючого випромінювання. Термін "іонізуюче випромінювання" характеризує будь-яке випромінювання, яке прямо або опосередковано викликає іонізацію навколишнього середовища (утворення позитивно та негативно заряджених іонів). Іонізуюча радіація - потоки електромагнітних хвиль або частинок речовини, що здатні при взаємодії з речовиною утворювати в ній іони. До іонізуючого випромінення відносять альфа -, бета -, гамма-проміння, рентгенівське (пулюєве) проміння. Радіація -- випромінювання, променевисилання яким-небудь тілом, наприклад Сонцем (сонячна радіація) чи іншим джерелом. Під радіацією розуміють потоки елементарних частинок і квантів, проходження яких через речовину викликає її іонізацію. Це електрони, позитрони, протони, нейтрони та ін. елеменрні частинки, а також атомні ядра і електромагнітне випромінювання гамма -, рентгенівського і оптичного діапазонів (рис. 1).

Рис. 1.

Іонізуюче випромінювання надходить із радіоактивних матеріалів, рентгенівських трубок, прискорювачів частинок і присутнє у навколишньому середовищі. Це випромінювання невидиме, і його неможливо безпосередньо виявити за допомогою людських відчуттів, тому використовуються такі інструменти як лічильник Гейгера. У деяких випадках іонізуюче випромінювання може призвести до вторинної емісії видимого світла при взаємодії з матерією. Іонізуюча радіація має багато практичних застосувань у медицині, наукових дослідженнях, будівництві та інших галузях, проте є небезпечною для здоров'я при неправильному використанні. Вплив радіації призводить до пошкодження живих тканин, внаслідок яких бувають опіки, променева хвороба, смерть при високих дозах і рак, пухлини та генетичні мутації при низьких дозах.

Типи радіації. Альфа-випромінювання -- потік альфа-часток, тобто ядер гелію-4. Альфа-частки, що створюються при радіоактивному розпаді, можуть бути легко зупинені листом паперу.

Бета-випромінювання -- це потік електронів, що виникає при бета-розпаді; для захисту від бета-часток енергією до 1 МЕВ достатньо алюмінієвої пластини завтовшки декілька мм.

Гамма-випромінювання має набагато більшу проникаючу здатність, оскільки складається з високоенергійних фотонів, що не мають заряду; для захисту ефективні важкі елементи (свинець і так далі). Особливістю іонізуючих випромінювань є те, що всі вони відзначаються високою енергією і викликають зміни в біологічній структурі клітин, які можуть призвести до їх загибелі. На іонізуючі випромінювання не реагують органи чуття людини, що робить їх особливо небезпечними. Доза опромінення вимірюється в берах.

Види опромінення:

аварійне -- непередбачуване підвищене опромінення персоналу та/або населення внаслідок радіаційної аварії;

виробниче -- опромінення працівників у рамках практичної діяльності від будь-яких індустріальних та природних джерел іонізуючих випромінювань;

внутрішнє -- опромінення організму людини (його окремих органів і тканин) джерелами іонізуючих випромінювань, які містяться в самому тілі;

зовнішнє -- опромінення організму людини джерелами іонізуючих випромінювань, що знаходять поза тілом;

медичне -- це опромінення пацієнтів унаслідок медичних обстежень чи лікування, а також добровольців;

потенційне -- опромінення персоналу та населення, яке розглядається при проектуванні практичної діяльності і яке реалізується безпосередньо після деякої незапланованої нормальним технологічним процесом критичної події, ймовірність виникнення якої не перевищує 1*10 (-2) рік (-1);

поточне -- опромінення персоналу та населення, яке у межах передбаченого проектом технологічного процесу завжди супроводжує (або з високою ймовірністю може супроводжувати) практичну діяльність;

професійне (пролонговане) -- особлива форма виробничого опромінення персоналу у випадку його контакту з індустріальними та природними техногенно-підсиленими джерелами іонізуючих випромінювань у рамках передбачених проектом радіаційно-ядерних технологій.

Усі джерела іонізуючого випромінювання поділяються на природні та штучні (антропогенні). Природними джерелами іонізуючих випромінювань є космічні промені, а також радіоактивні речовини, які знаходяться в земній корі. Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні реактори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські установки, штучні радіоактивні ізотопи, прилади засобів зв'язку високої напруги тощо. Як природні, так і штучні іонізуючі випромінювання можуть бути електромагнітними (фотонними або квантовими) і корпускулярними. Таким чином, іонізуюче випромінювання поділяється на 2 види: електромагнітне (фотонне), до якого належать ультрафіолетове, рентгенівське і г-випромінювання, та корпускулярне (б, в, нейтрони, протони) (див. рис.2).

Рис. 2. Класифікація іонізуючих випромінювань

Рентгенівське випромінювання виникає в результаті зміни стану енергії електронів, що знаходяться на внутрішніх оболонках атомів. Це випромінювання є сукупністю гальмівного та характеристичного випромінювання, енергія фотонів котрих не перевищує 1 МеВ. Характеристичним називають фотонне випромінювання з дискретним спектром, що виникає при зміні енергетичного стану атома. Гальмівне випромінювання - це фотонне випромінювання з неперервним спектром, котре виникає при зміні кінетичної енергії заряджених частинок. Рентгенівські промені проходять тканини людини наскрізь. Гамма-випромінювання виникають при збудженні ядер атомів або елементарних частинок. Джерелом гамма - випромінювання є ядерні вибухи, розпад ядер радіоактивних речовин, вони утворюються також при проходженні швидких заряджених частинок крізь речовину. Завдяки значній енергії, що знаходиться в межах від 0,001 до 5 МеВ у природних радіоактивних речовин та до 70 МеВ при штучних ядерних реакціях, це випромінювання може іонізувати різні речовини, а також характеризується великою проникаючою здатністю, гамма - випромінювання проникає крізь великі товщі речовини. Поширюється воно зі швидкістю світла і використовується в медицині для стерилізації приміщень, апаратури, продуктів харчування. Альфа (а) - випромінювання - іонізуюче випромінювання, що складається з а-частинок (ядер гелію), які утворюються при ядерних перетвореннях і рухаються зі швидкістю близько до 20 000 км/с. Енергія а-частинок - 2-8 МеВ. Вони затримуються аркушем паперу, практично нездатні проникати крізь шкіряний покрив. Тому альфа-частинки не несуть серйозної небезпеки доти, доки вони не потраплять всередину організму через відкриту рану або через кишково-шлунковий тракт разом із їжею, а-частинки проникають у повітря на 10-11 см від джерела, а в біологічних тканинах на 30-40 мкм. Бета ф) - випромінювання - це електронне та позитронне іонізуюче випромінювання з безперервним енергетичним спектром, що виникає при ядерних перетвореннях. Швидкість (3 - частинок близька до швидкості світла. Вони мають меншу іонізуючу і більшу проникаючу здатність у порівнянні з сс-частинками. (3 - частинки проникають у тканини організму на глибину до 1 - 2 см, а в повітрі - на декілька метрів. Вони повністю затримуються шаром ґрунту товщиною 3 см. Потоки нейтронів та протонів виникають при ядерних реакціях, їх дія залежить від енергії цих частинок. Контакт з іонізуючим випромінюванням являє собою серйозну небезпеку для життя та здоров'я людини. Однак при виконанні певних технічних та організаційних заходів цей вплив можна звести до безпечного. Енергію частинок іонізуючого випромінювання вимірюють у позасистемних одиницях електрон-вольтах, еВ. 1 еВ = 1,6-10 джоуля (Дж).

Джерела випромінювання поділяються на природні і штучні. Природним джерелом іонізуючого опромінення є космічний простір, а також радіоактивні речовини, що знаходяться в земній корі. Опроміненню від природних джерел піддається будь-який житель планети. Дози опромінення залежать від місця проживання (тому що не скрізь рівномірно залягають породи, що містять радіоактивні речовини); від способу життя (у помешканні або зовні людина проводить більшу частину життя); від місця роботи (наприклад, у будівництві часто застосовують будівельні матеріали з підвищеною радіацією, пілоти одержують більшу дозу порівняно з іншими професіями і т. д.). Космічні промені нерівномірно розподілені на поверхні Землі. Так, Північний і Південний полюси одержують більше радіації, ніж екваторіальна область, через наявність магнітного поля Землі, що відхиляє заряджені частинки. Рівень опромінення росте з висотою, оскільки розряджається повітря, а воно відіграє роль захисного екрана. Люди, що живуть на рівні моря, одержують від космосу в середньому 300 мікрозівертів (мільйонних долей Зв) на рік. Люди, що живуть у горах вище 200 м, одержують дозу в декілька разів більшу, ніж жителі рівнини. Людина, що летить в аероплані на висоті 12 000 м, одержує дозу опромінення приблизно в 25 разів більшу, ніж на Землі. Земна радіація нерівномірна, вона залежить від складу земних порід.

За підрахунками НКДАР ООН, середня ефективна доза зовнішнього опромінення від земних джерел дорівнює 350 мікрозівертів на рік. Трохи менше людина одержує з космосу. Більшу частину, приблизно 2/3 ефективної дози природного опромінення, людина одержує від радіоактивних речовин, що потрапили в організм із їжею, водою, повітрям. Цей природний фон зазнає зміни в результаті діяльності людини. Ядерні іспити, аварії на АЕС, добування корисних копалин, згоряння усіх видів палива і т. д. до природного фона додає 1-3 %. У даний час природний радіаційний фон (ПРФ) дорівнює приблизно 10 - 20 мікрорентген у час. Вимірюють його на відстані 110 см від поверхні землі, що відповідає центру тіла дорослої людини.

Виробничі джерела штучних іонізуючих випромінювань. Штучними джерелами іонізуючого випромінювання є ядерні установки, ядерні реактори, рентгенівські апарати, прилади з радіоактивними елементами. Підписаний договір про припинення ядерних випромінювань у 3-х сферах (у 1963 р. США, СРСР, Англія) дав позитивний результат. Знизилася кількість радіоактивних опадів, зменшилося радіоактивне забруднення рослинності. Проте радіоізотопи з тривалим періодом напіврозпаду продовжують накопичуватися в ґрунті і надходити у флору. Безумовно, аварії на АЕС є дуже великою загрозою для безпечного існування людини. Проте внесок атомної енергетики в сумарну дозу опромінення населення є одним із найскромніших. Статистика говорить про те, що атомна енергетика займає 20-те місце в числі небезпек сучасного середовища існування людини, у той час як рентгенівське опромінення займає 9-те місце, а протизаплідні засоби - 18-те.У даний час основний внесок у дозу опромінення людини вносить медичне діагностичне устаткування. Підприємства з видобутку, переробки і виробництва радіоактивних речовин також є штучними джерелами іонізуючого випромінювання. Це, в основному, уранові рудники, заводи для одержання збагаченого урану, очищення уранового концентрату, реактори.
Опромінення населення України за рахунок штучних джерел радіації в основному пов'язане з наслідками аварії на Чорнобильській АЕС, а також аваріями на інших АЕС.

До техногенних джерел іонізуючих випромінювань відносяться:

- іспити ядерної зброї;

- підприємства по видобутку, переробці й одержанню матеріалів, що розщеплюються, і штучних радіоактивних ізотопів;

- установи, підприємства і лабораторії, що використовують радіоактивні речовини в технології виробничих процесів.

1. Випробування ядерної зброї. Прямим наслідком дії Договору про припинення випробування ядерної зброї в трьох середовищах з'явилося зниження кількості радіоактивних опадів, що випадають повсюдно на нашій планеті. Зменшилося і радіоактивне забруднення рослинності, включаючи сільськогосподарські культури. Однак радіоізотопи з тривалим періодом напіврозпаду продовжують накопичуватися в ґрунті і надходити в рослинний світ.

При атомних вибухах утворюються продукти розподілу ядерного палива, що часто називають частинками розподілу, і наведена активність; у навколишнє середовище надходить і деяку кількість самих матеріалів, що розщеплюються.

При вибуху термоядерних пристроїв додатково виникає радіоактивний ¹⁴С.

Частинки розподілу - складна суміш радіоактивних речовин, що утворяться при розподілі атомних ядер. Ядра атомів ²³⁵U або ²³⁸Рu розщеплюються з утворенням 80 різних частинок. Останні починають негайно розпадатися. У результаті виникає складна суміш продуктів розподілу з 200 різних ізотопів 36 хімічних елементів, періоди напіврозпаду яких знаходяться в межах від 1 з до 1,57-107 років.

Найбільше потенційно небезпечними осколками через їхнє активне включення в біологічний цикл і великий період напіврозпаду вважають Sr і Cs.

З численної групи радіоактивних ізотопів, що утворюються при ядерних вибухах, додатковому до природного радіаційного тла опромінення людини займають такі радіонукліди: ³Н, ¹⁴С, ⁸⁹Sr, ⁹⁰Sr,⁹⁵Zr, ⁹⁵Nb, ¹⁰⁶Ru, ¹³¹І, ¹³⁷Cr, ¹⁴⁰Ba, ¹⁴⁴Ba, ²³⁹Pu.

2. Підприємства по видобутку, переробці й одержанню матеріалів, що розщеплюються, і штучних радіоактивних речовин - потенційні джерела забруднення навколишнього середовища. Це підприємства атомної промисловості: уранові рудники і гідрометалургійні заводи по одержанню збагаченого урану (уранового концентрату), заводи по очищенню уранових концентратів, експериментальні й енергетичні реактори, заводи з виробництва ядерного пального.

До відходів, що виникають при видобутку уранової руди, відносяться шахтні води, рудні відвали і рудничне повітря. Вміст урану в шахтних водах досягає 0,3-10 мг/л, радію - 0,2-3,7 Бк/л. У рудних відвалах утримуються соті частки відсотка урану, радію - від 5х10^-10 г/г. Унаслідок вимивання і вітрової ерозії відвали можуть ставати джерелами забруднення навколишньої території. Рудничне повітря, що надходить в атмосферу при вентилюванні шахт, може містити підвищена кількість радону і його продуктів.

Основними відходами гідрометалургійних заводів є рудні пульпи, що складаються з піскової шламової фракції. У пісках, що скидаються, і шламах вміст урану складає 0,02-0,028%, радію - (2-3)х10-10 г/г.

З газовими викидами гідрометалургійних підприємств в атмосферне повітря можуть надходити радон, аерозолі урану, радію (при видаленні вентиляційного повітря з ділянок здрібнювання руди, сушіння, прокалювання і фасування уранового концентрату) і т.д.

На заводах по очищенню уранових концентратів (або збагачення урану) у процесі виробництва утвориться до 5,7 м³ рідких відходів на 1 т збагаченого урану. Газоподібні викиди цих заводів можуть містити гексафторид урану й урановмісні пил і дим від хімічних процесів і механічної обробки металевого урану.

При експлуатації атомних електростанцій і експериментальних реакторів утворяться газоподібні, рідкі і тверді радіоактивні відходи. Радіоактивні гази й аерозолі виникають у результаті опромінення газів і аерозолів повітря нейтронами в зоні реактора.

Процеси одержання ядерного пального супроводжуються утворенням газоподібних відходів, основна активність яких обумовлена присутністю в них радіойоду.

Джерелами рідких радіоактивних відходів реакторів можуть служити вода або будь-які розчини, застосовувані як теплоносії. У цьому випадку наведена активність, що виникає в теплоносії першого контуру, буває обумовлена захопленням нейтронів атомами елементів, що надходять у теплоносія в результаті процесу корозії елементів конструкцій. Іншим джерелом рідких відходів є басейни витримки тепловиділяючих елементів (ТВЕЛ), використовувані для підвідного збереження що відробили ТВЭЛ. Вода басейнів може забруднюватися продуктами розподілу при порушенні цілості оболонок ТВЕЛІВ, домішками, що потрапили на оболонки, і іншими матеріалами, що попадають у воду басейну при розвантаженні реактора. До рідких відходів відносяться також стічні води санітарних пропускників і спецпралень, а також води після дезактивації устаткування і приміщень.

На заводах з виробництва ядерного пального насамперед видаляють оболонки ТВЕЛ, а потім паливо розчиняють і роблять екстракцію урану і плутонію. При здійсненні зазначених операцій виникають рідкі радіоактивні відходи в значних обсягах з питомою активністю до 1 Ки/л і більш.

3. Установи, підприємства і лабораторії, що використовують радіоактивні речовини в технології виробничого процесу. До цієї групи потенційних джерел радіоактивного забруднення навколишнього середовища відносяться: "гарячі" лабораторії, радіоізотопні лабораторії і радіологічні відділення медичних установ, лабораторії науково-дослідних інститутів, де проводяться роботи в області біології і сільського господарства з використанням відкритих радіоактивних речовин, радіоізотопні лабораторії в промисловості і т.д.

У залежності від характеру технологічного процесу, здійснюваного в "гарячих" лабораторіях (фасування радіоактивних речовин, виконання експериментів з опроміненими на реакторах матеріалами, виготовленням радіоактивних препаратів і т.д. ), вони можуть бути джерелами газоподібних, рідких і твердих радіоактивних відходів з високим змістом у них різноманітних радіоактивних ізотопів.

При застосуванні відкритих радіоактивних речовин у медичній практиці можливе утворення газоподібних, рідких і твердих радіоактивних відходів (повітря, вилучений з боксів і витяжних шаф; виділення хворих; респіратори однократного використання, фільтрувальна папера й ін.).

У лабораторіях сільськогосподарського профілю утворяться відходи у формі стебел, листя, плодів і інших супутніх матеріалів.

Слід зазначити, що обсяг і питома активність відходів зазначеної групи об'єктів (за винятком "гарячих" лабораторій) порівняно невеликі в порівнянні з відходами підприємств, що відносяться до другої групи потенційних джерел забруднень навколишнього середовища.

Наявність природних і техногенних джерел іонізуючих випромінювань визначає можливість реального опромінення людей.

Для попередження несприятливої дії іонізуючих випромінювань на організм здійснюється гігієнічне регламентування опромінення людини, що є найважливішим заходом у системі забезпечення радіаційної безпеки працюючих і населення.

2. Дія іонізуючого випромінювання на організм людини

У результаті дії іонізуючого випромінювання на організм людини в тканинах можуть виникати складні фізичні, хімічні та біологічні процеси. При цьому порушується нормальне протікання біохімічних реакцій та обмін речовин в організмі. В залежності від поглинутої дози випромінювання та індивідуальних особливостей організму викликані зміни можуть носити зворотний або незворотний характер. При незначних дозах опромінення уражені тканини відновлюються. Тривалий вплив доз, які перевищують гранично допустимі межі, може викликати незворотні зміни в окремих органах або у всьому організмі й виразитися в хронічній формі променевої хвороби. Віддаленими наслідками променевого ураження можуть бути променеві катаракти, злоякісні пухлини. При вивченні дії на організм людини іонізуючого випромінювання були виявлені такі особливості:

- висока руйнівна ефективність поглинутої енергії іонізуючого випромінювання, навіть дуже мала його кількість може спричинити глибокі біологічні зміни в організмі;

- присутність прихованого періоду негативних змін в організмі, він може бути досить довгим при опроміненнях у малих дозах;

- малі дози можуть підсумовуватися чи накопичуватися;

- випромінювання може впливати не тільки на даний живий організм, а й на його нащадків (генетичний ефект);

- різні органи живого організму мають певну чутливість до опромінення. Найбільш чутливими є: кришталик ока, червоний кістковий мозок, щитовидна залоза, внутрішні (особливо кровотворні) органи, молочні залози, статеві органи;

- різні організми мають істотні відмінні особливості реакції на дози опромінення;

- ефект опромінення залежить від частоти впливу іонізуючого випромінювання. Одноразове опромінення у великій дозі спричиняє більш важкі наслідки, ніж розподілене у часі.

Різні види випромінювання супроводжуються звільненням різної кількості енергії і мають різну проникну здатність. Звідси і неоднаковий вплив на органи живого організму.

Таблиця 1. Вплив радіації на організм

З наведеної шкали бачимо, що при дозі від 75 до 100 бер відзначаються реакції у вигляді зсувів у формулі крові, змінюються деякі вегетативні функції організму. При дозах, що перевищують 100 бер, розвивається гостра променева хвороба, важкість якої залежить від дози (див. табл.2)

Таблиця 2. Ступені променевої хвороби

Дози 500-600 бер вважаються смертельними. Вкрай уразливим органом є кришталик ока. Діти більш чутливі, ніж дорослі. Відносно невеликі дози опромінення хрящової тканини можуть уповільнити або зовсім припинити ріст кісток. Вкрай чутливий до радіації мозок плоду, особливо якщо мати піддається опроміненню між 8-им і 15-им тижнями вагітності. За результатами досліджень НКДАР ООН зроблено такий висновок: - не існує ніякої граничної зони, за якої відсутній ризик захворювання раком. Будь-яка, навіть найменша, доза збільшує вірогідність захворювання раком. Усяка додаткова доза ще більш збільшує цю вірогідність; ризик захворювання зростає прямо пропорційно дозі опромінення: при подвоєнні дози опромінення ризик подвоюється, при 3-х кратній дозі - потроюється і т. д. Питання радіаційної безпеки регламентується Законом “Про радіаційну безпеку населення”, нормами радіаційної безпеки (НРБУ 97) та ін.

Норми радіаційної безпеки. Основними документами, якими регламентується радіаційна безпека в Україні, є: Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97) та Основні санітарні правила України (ОСПУ). У НРБУ-97 виділяють три категорії осіб щодо ризику іонізуючого опромінення:

- категорія А - персонал, який безпосередньо працює з радіоактивними речовинами;

- категорія Б - персонал, що безпосередньо не працює із радіоактивними речовинами, але за умови розміщення їх на робочих місцях або місцях проживання може потрапити під дію опромінення;

- категорія В - все населення країни.

Для осіб категорій А і Б НРБУ-97 встановлюють ліміти ефективної й еквівалентної доз за календарний рік. Обмеження опромінення категорії В (населення) здійснюється введенням лімітів річної ефективної та еквівалентної доз для критичних груп осіб категорії Б. Остання означає, що значення річної дози опромінення осіб, що входять до критичної групи, не повинно перевищувати ліміту дози, встановленого для категорії В.

Ми вже торкалися питання про те, що у різних органів організму чутливість до іонізуючого опромінення не однакова. Тому введемо поняття “ критичний орган ”. Критичний орган - це орган, тканина, частина тіла, опромінення якого в даних умовах завдає найбільшого збитку здоров'ю.
Залежно від цього всі органи поділені на три групи:

I група - усе тіло; червоний кістковий мозок;

II група - м'язи, щитовидна залоза, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока й інші (за винятком, що належать до I і III груп);

III група - шкіряний покрив, кісткова тканина, кістки, передпліччя, щиколотки і стопи. З іншого боку, серед усього населення є група людей, що вибрала для себе професію, пов'язану з дослідженнями, експлуатацією устаткування, яке має у своєму складі радіоактивні речовини. Є люди, які в силу незалежних від них обставин, опинилися на території, де побудовані, базуються атомні об'єкти. Виходячи з цього, усе населення (усі люди) поділене також на 3 групи:

Група “А” - постійно безпосередньо працюючі з джерелами іонізуючих випромінювань (оператори АЕС, фізики - атомники, плавсклад атомних судів і т.д.

Група “Б” - особи, що за умовами проживання або розміщення робочих місць можуть потрапляти під вплив іонізуючих випромінювань (мешкають у зоні АЕС, працюють у районі атомних лабораторій, заводів і т. д.).

Група “В” - усе населення.

У якості основних дозових меж для категорії “А” встановлюється гранично припустима доза (для різних критичних органів) за рік, а для категорії “Б” - межа дози за рік. Отже, ГДД і МД (див. табл. 3).

Таблиця 3. Гранично припустима межа дози

Гранично припустимою дозою (ГДД) вважають дозову межу для осіб групи “А”, одержану індивідуально за календарний рік, при якій рівномірне опромінення за 50 років наступного життя не може викликати несприятливих змін у стані здоров'я людини і його нащадків.

Радіаційна безпека. Питання захисту людини від негативного впливу іонізуючого випромінювання виникли майже одночасно з відкриттям рентгенівського випромінювання і радіоактивного розпаду. Це обумовлено наступними факторами: по-перше, надзвичайно швидкий розвиток застосування знову відкритих випромінювань у науці та на практиці, і, по-друге, виявлення негативного впливу випромінювання на організм. Заходи радіаційної безпеки використовуються на підприємствах і, як правило, потребують проведення цілого комплексу різноманітних захисних способів, що залежать від конкретних умов роботи з джерелами іонізуючих випромінювань і, в першу чергу, від типу джерела випромінювання. Закритими називаються будь-які джерела іонізуючого випромінювання, обладнання яких виключає проникнення радіоактивних речовин у навколишнє середовище при передбачених умовах їхньої експлуатації та зносу. Це - гамма-установки різноманітного призначення; нейтронні, бета - і гамма-випромінювачі; рентгенівські апарати і прискорювачі заряджених часток. При роботі з закритими джерелами іонізуючого випромінювання персонал може піддаватися тільки зовнішньому опроміненню. Захисні заходи, що дозволяють забезпечити умови радіаційної безпеки при застосуванні закритих джерел, засновані на знаннях законів поширення іонізуючих випромінювань і характеру їхньої взаємодії з речовиною. Головні з них такі:

а) доза зовнішнього опромінення пропорційна інтенсивності випромінювання і часу впливу;

б) інтенсивність випромінювання від крапкового джерела пропорційна кількості квантів або часток, що виникають у ньому за одиницю часу, і обернено пропорційна квадрату відстані;

в) інтенсивність випромінювання може бути зменшена за допомогою екранів.

З цих закономірностей випливають основні принципи забезпечення радіаційної безпеки:

1) зменшення потужності джерел до мінімальних розмірів (“захист кількістю”);

2) скорочення часу роботи з джерелом (“захист часом”);

3) збільшення відстані від джерел до працюючих (“захист відстанню”);

4) екранування джерел випромінювання матеріалами, що поглинають іонізуюче випромінювання (“захист екраном”).

Кращими для захисту від рентгенівського і гамма-випромінювання є матеріали з великим Z (порядковим номером), наприклад свинець і уран. Проте, з огляду на високу вартість свинцю й урану, можуть застосовуватися екрани з більш легких матеріалів - просвинцьованого скла, заліза, бетону, залізобетону і навіть води. У цьому випадку, природно, еквівалентна товща екрана значно збільшується. Для захисту від бета-потоків доцільно застосовувати екрани, які виготовлені із матеріалів з малим атомним номером. У цьому випадку вихід гальмівного випромінювання невеликий. Звичайно, в якості екранів для захисту від бета-випромінювань використовують органічне скло, пластмасу, алюміній. Відкритими називаються такі джерела іонізуючого випромінювання, при використанні яких можливе попадання радіоактивних речовин у навколишнє середовище. При цьому може відбуватися не тільки зовнішнє, але й додаткове внутрішнє опромінення персоналу. Це може відбутися при надходженні радіоактивних ізотопів у навколишнє робоче середовище у вигляді газів, аерозолів, а також твердих і рідких радіоактивних відходів. Джерелами аерозолів можуть бути не тільки виконувані виробничі операції, але й забруднені радіоактивними речовинами робочі поверхні, спецодяг і взуття. Основні принципи захисту:

1) використання принципів захисту, що застосовуються при роботі з джерелами випромінювання у закритому вигляді;

2) герметизація виробничого устаткування з метою ізоляції процесів, що можуть стати джерелами надходження радіоактивних речовин у зовнішнє середовище;

3) заходи планувального характеру;

4) застосування санітарно-технічних засобів і устаткування, використання спеціальних захисних матеріалів;

5) використання засобів індивідуального захисту і санітарного опрацювання персоналу;

6) виконання правил особистої гігієни;

7) очищення від радіоактивних забруднень поверхонь будівельних конструкцій, апаратури і засобів індивідуального захисту;

8) використання радіопротекторів (біологічний захист).

Радіоактивне забруднення спецодягу, засобів індивідуального захисту та шкіри персоналу не повинно перевищувати припустимих рівнів, передбачених Нормами радіаційної безпеки НРБУ-97.

Размещено на Allbest