рад гигиена. 1. Радиационная гигиена как наука и область практической деятельности врачей. Применение радиоактивных веществ и источников ионизирующего излучения (ИИ) в современных условиях.
 Скачать 3.83 Mb.
|
|
1  0. Нормирование облучения от источников ИИ на различных этапах развития радиобиологии и радиационной гигиены. Основные принципы радиационной безопасности. НРБ и области их применения.В целях конкретизации отдельных положений закона РФ «О радиационной безопасности населения» в настоящее время введены в действие два основополагающих нормативных документа федерального уровня: «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99)» и «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ99)». Радиационная безопасность персонала обеспечивается: ограничениями допуска к работе с ИИИ; соблюдением установленных контрольных уровней; проведением радиационного контроля; организацией системы информации о радиационной обстановке; проведением эффективных мероприятий по защите персонала. Радиационная безопасность населения обеспечивается: созданием условий жизнедеятельности людей, отвечающих требованиям закона «О радиационной безопасности населения»; установлением квот на облучения ИИИ; проведением радиационного контроля; организацией системы информации о радиационной обстановке; планированием и проведением мероприятий при нормальной эксплуатации ИИИ и в случае радиационной аварии. Принципы защиты от ИИИ. Доза внешнего облучения пропорциональна активности источника и времени его действия и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника. Отсюда вытекают основные принципы защиты: «защита количеством»; «защита временем»; «защита расстоянием»; «защита экраном». «Защита количеством» в медицинской практике не получила большого распространения, так как уменьшение активности источника неизбежно приводит к ослаблению лечебного эффекта и вынужденному увеличению времени контакта больного с излучателем. «Защита временем» возможна при работе с источниками малой активности, при ручных манипуляциях с ними. Автоматизм рабочих операций и высокая квалификация медицинского персонала позволяют сократить время контакта с радиоактивными веществами (уменьшение «активного» времени). «Защита расстоянием» чаще всего реализуется использованием дистанционных инструментов, что достаточно эффективно снижает дозу на руки персонала. «Защита экраном».По своему назначению и конструкции защитные экраны могут быть условно разделены на 5 групп: 1. Экраны-контейнеры, в которые помещают радиоактивные препараты с целью их транспортировки и хранения в нерабочем положении. 2. Экраны для оборудования. Экранирование оборудования при положении радиоактивного препарата в рабочем состоянии или при включении высокого (или ускоряющего) напряжения на источники ионизирующих излучений. 3. Передвижные защитные экраны, которые применяются для защиты рабочего места на различных участках рабочей зоны. 4. Строительные конструкции как защитные экраны (стены, перекрытия полов и потолков, специальные двери и т.д.) предназначены для защиты помещений, в которых постоянно находится персонал, и прилегающей территории. 5. Экраны индивидуальных средств защиты (щиток из органического стекла, смотровые стекла пневмокостюмов, просвинцованные фартуки, накидки, воротники, юбки, передники, шапочки, очки, перчатки, пластины). Радиационная безопасность в рентгенодиагностических кабинетах регламентирована в СанПиН 2.6.1.1192-03 «Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских кабинетов, аппаратов и проведению рентгенологических исследований». Источниками излучения являются различного типа рентгеновские аппараты, а приемниками изображения - усиливающие рентгеновские экраны или усилители рентгеновского изображения (УРИ), состоящие из электронно-оптического преобразователя, телевизионной системы и фото-, кинокамеры. Радиационная безопасность при работе в кабинетах общего профиля (диагностические исследования с помощью флюорографии, рентгенографии, рентгеноскопии) обеспечивается планировочными решениями, защитой временем и экранами (просвинцованные фартуки, защитные ширмы), качеством применяемых УРИ и т.д. Принципы защиты при работе с открытыми радиоактивными источниками. При работе с открытыми радиоактивными источниками возможны загрязнение рабочей обстановки, одежды и рук, попадание радиоактивных веществ в воздух, образование радиоактивных газов. Наиболее часто радиоактивные вещества поступают в организм ингаляционным путем, в меньшей степени - при загрязнении кожи рук и лица. Основные принципы защиты при работе с открытыми радиоактивными источниками: • при внешнем излучении используются все способы защиты, применяемые при работе с закрытыми веществами (защита количеством, временем, расстоянием, экранами); • работа с открытыми радиоактивными веществами должна исключать их поступление в окружающую среду. Это достигается рациональной планировкой и оборудованием рабочих помещений, санитарно-техническими устройствами по удалению и дезактивации жидких, твердых и газообразных радиоактивных отходов, максимальной механизацией и автоматизацией рабочих операций. Необходимо исключить загрязнение кожи рук и лица персонала, а также рабочих поверхностей. Для этого используют средства индивидуальной защиты, санитарную обработку. Персонал должен соблюдать правила личной гигиены и техники безопасности. При работе с открытыми радиоактивными веществами обязательны дозиметрический контроль и медицинское наблюдение за здоровьем персонала. Планировочные мероприятия сводятся к строгому разделению помещений на радиационно «грязные» и «чистые», к созданию поточности помещений (хранилище - манипуляционная - процедурная - операционная - палаты). Для исключения загрязнения рабочей обстановки подбирают соответствующие покрытия, не адсорбирующие радиоактивные вещества, простую по конструкции, легко моющуюся мебель с гладкими поверхностями. Герметизация аппаратуры и оборудования позволяет максимально ограничить поступление радиоактивных веществ в воздух рабочей зоны. Для этой цели используют различные камеры-боксы и вытяжные шкафы. Возможно применение средств малой механизации, автоматических пипеток, устройств для переливания жидкостей и т. д. Образующиеся радиоактивные отходы должны дезактивироваться: газообразные путем очищения через соответствующие фильтры, жидкие - выдержкой временем и разбавлением. Твердые отходы собирают в специальные емкости для отправки на централизованный пункт захоронения радиоактивных отходов. В системе радиационной безопасности при работе с открытыми радиоактивными источниками большое значение имеют средства индивидуальной защиты. В медицинской практике используют халаты, шапочки, хлопчатобумажное белье, а также нарукавники и фартуки из эластичной и прочной пленки. Для защиты органов дыхания применяют фильтрующие респираторы типа «лепесток» из легкой синтетической ткани. После использования респиратор причисляют к твердым радиоактивным отходам. Для защиты органов дыхания, особенно от бета-частиц и нейтронов, используют специальные щитки из оргстекла. Все виды работ с открытыми радиоактивными источниками выполняют в резиновых перчатках. При работе перчатки не должны быть загрязнены радиоактивными веществами. 1. Область применения 1.1. Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009 (далее - Нормы) применяются для обеспечения безопасности человека во всех условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения. Требования и нормативы, установленные Нормами, являются обязательными для всех юридических и физических лиц, независимо от их подчиненности и формы собственности, в результате деятельности которых возможно облучение людей, а также для администраций субъектов Российской Федерации, местных органов власти, граждан Российской Федерации, иностранных граждан и лиц без гражданства, проживающих на территории Российской Федерации. 1.3. Нормы распространяются на следующие источники ионизирующего излучения: - техногенные источники за счет нормальной эксплуатации техногенных источников излучения; - техногенные источники в результате радиационной аварии; - природные источники; - медицинские источники. 1.4. Требования Норм не распространяются на источники излучения, создающие при любых условиях обращения с ними: - индивидуальную годовую эффективную дозу не более 10 мкЗв; и - 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; - индивидуальную годовую эквивалентную дозу в коже не более 50 мЗв и в хрусталике глаза не более 15 мЗв. Требования Норм не распространяются также на космическое излучение на поверхности Земли и внутреннее облучение человека, создаваемое природным калием, на которые практически невозможно влиять. 1.3. Нормы распространяются на следующие источники ионизирующего излучения: - техногенные источники за счет нормальной эксплуатации техногенных источников излучения; - техногенные источники в результате радиационной аварии; - природные источники; - медицинские источники. 1.4. Требования Норм не распространяются на источники излучения, создающие при любых условиях обращения с ними: - индивидуальную годовую эффективную дозу не более 10 мкЗв; и - 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; - индивидуальную годовую эквивалентную дозу в коже не более 50 мЗв и в хрусталике глаза не более 15 мЗв. Требования Норм не распространяются также на космическое излучение на поверхности Земли и внутреннее облучение человека, создаваемое природным калием, на которые практически невозможно влиять. 11. Внешнее облучение организма. Естественные и искусственные источники внешнего облучения. Понятие о закрытых источниках ИИ, их классификация, области применения. Существует два различных пути, при помощи которых излучение достигает ткани организма и воздействует на них. Первый путь – внешнее облучение от источника, расположенного вне организма. Оно вызывается гамма-излучением, рентгеновским излучением, нейтронами, которые глубоко проникают в организм, а также бета-лучами с высокой энергией, способными проникать в поверхностные слои кожи. Источниками фонового внешнего облучения являются космические излучения, гамма-излучающие нуклиды, которые содержатся в породах, почве, строительных материалах (бета-лучи в этом случае можно не учитывать в связи с низкой ионизацией воздуха, большим поглощением бета-активных частиц минералами и строительными конструкциями).  Закрытый источник - источник радиоактивного излучения, устройство которого исключает попадание радиоактивных веществ в окружающую среду в условиях применения и износа, на которые он рассчитан Закрытые источники ионизирующего излучения по характеру действия условно разделены на две группы: 1. источники излучения непрерывного действия; 2. источники, генерирующие излучение периодически. К первой группе относятся γ-установки различного назначения, нейтронные, β- и γ-излучатели; ко второй — рентгеновские аппараты и ускорители заряженных частиц (в последнем случае при ускорении частиц до энергий, превышающих 10 МэВ, возможно образование искусственных радионуклидов; при этом возникает потенциальная опасность поступления радиоактивных изотопов в организм). Нейтронные источники представляют собой смесь радия, полония и плутония с бериллием и бором, заключенную в герметические стальные ампулы. Активность закрытых источников, используемых в медицинской практике, весьма различна. Это гамма-источники, используемые для дистанционной лучевой терапии, и нейтронные излучатели различной мощности. Для внутриполостной и внутритканевой терапии используют закрытые источники кобальта-60, золота-198 в виде бусинок, цилиндров, игл. Источники периодического действия - рентгеновские аппараты, применяемые в диагностике и терапии, генерируют рентгеновское излучение с энергией от 40 до 250 кэВ. Система защитных мероприятий будет зависеть от активности излучателя, вида излучения, технологии работы с источниками. Надежность защиты персонала определяют дозы облучения, не превышающие уровня, установленного Нормами радиационной безопасности (НРБ-99). Закрытые источники применяют в металлургии, строительной индустрии, химической, легкой, пищевой промышленности, геологии, медицине, биологии, сельском хозяйстве, научных исследованиях. В современном мире область применения закрытых ионизирующих источников весьма разнообразна: в металлургии применяются ускорители заряженных частиц, рентгеновские аппараты, аппараты для γ-дефектоскопии, радиоизотопные приборы (уровнемеры). в строительной индустрии применяются ускорители заряженных частиц, рентгеновские аппараты, аппараты для γ-дефектоскопии. в химической промышленности применяются мощные γ-установки, радиоизотопные приборы (уровнемеры, толщиномеры, приборы для снятия электростатических зарядов). в легкой промышленности применяются радиоизотопные приборы, такие как уровнемеры, толщиномеры, приборы для снятия электростатических зарядов. в пищевой промышленности применяются мощные γ-установки, радиоизотопные уровнемеры. кроме того, закрытые источники применяются в геологии — нейтронные и γ-источники, радиоизотопные уровнемеры. весьма большой потенциал применения закрытых источников излучения в медицине и биологии. В данных отраслях применяются ускорители заряженных частиц, рентгеновские и γ-аппараты, γ — и β-источники. в сельском хозяйстве возможно применение мощных γ-установки. не стоит забывать о применении закрытых источников излучения в научных исследованиях. В различных научно-исследовательских институтах применяют ускорители заряженных частиц, рентгеновские аппараты, мощные γ-установки, нейтронные, γ- и β-источники. 12.Внутренее облучение. Естественные и искусственные источники внутреннего облучения человека. Понятие об открытых источниках ИИ ВНУТРЕННЕЕ ОБЛУЧЕНИЕ - это облучение от радиоактивных изотопов (радионуклидов), попавших внутрь организма. Радиоактивные изотопы могут попасть в организм с вдыхаемым воздухом, водой и продуктами питания, тем самым формируя внутреннее облучение иногда в течение многих лет. Снижение уровней облучения будет происходить за счет распада и выведения радионуклидов из организма. Радионуклиды могут равномерно распределяться внутри тела, а могут избирательно накапливаться в отдельных органах и тканях: радиоактивный йод - в щитовидной железе, стронций - в костях, цезий - в мягких тканях и т.д. Естественные источники ИИ – это есть совокупность космического излучения, излучения от естественных радионуклидов, рассеянных в атмосфере, литосфере, гидросфере и находящихся в составе биологических организмов: все эти излучения образуют природный радиационный фон (ПРФ)или естественный радиационный фон (ЕРФ),средняя эффективная доза которого составляет 2000 мкЗв в год на человека. Искусственные источники ИИ – это совокупность ИИ и РВ, образующихся в результате ядерных взрывов, деятельности атомных электростанций, извлечения полезных ископаемых из недр Земли, применения ИИ и РВ в медицине, науке, в других отраслях хозяйственной деятельности человека. Совокупность этих источников составляет искусственный радиационный фон – ИРФ,который в настоящее время в целом по земному шар добавляет к ЕРФ лишь 1-3%. Открытыми называют такие источники ионизирующего излучения, при использовании которых возможно попадание радионуклидов в окружающую среду. При этом может быть не только внешнее, но и дополнительное внутреннее облучение персонала, которое происходит при поступлении радионуклидов в окружающую рабочую среду в виде газов, аэрозолей, а также твердых и жидких радиоактивных отходов 13.Радиотоксичность. Основные факторы, определяющие радиотоксичность радиоактивных веществ Радиотоксичность – свойство радиоактивных изотопов вызывать большие или меньшие патологические изменения при попадании их в организм. Свойство радиоактивных изотопов вызывать патологические изменения при попадании в организм. Зависит от: • Вида радиоактивного превращения; • Пути поступления радионуклеида в организм; • Мощности излучения и суммарной дозы; • Времени воздействия излучения; • Размера облучаемой поверхности; • Индивидуальных особенностей организма. Основные факторы, обусловливающие токсичность радионуклидов Токсичность радионуклидов зависит от следующих факторов: вида и энергии излучения, периода полураспада; физико-химических свойств вещества, в составе которого радионуклид попадает в организм; типа распределения радионуклидов по тканям и органам; скорости выведения радионуклидов из организма. 14.Планируемое аварийное переоблучение персонала. Правило допуска к ликвидации радиационных аварий Планируемое повышенное облучение граждан, привлекаемых для ликвидации последствий радиационной аварии, аварийно-спасательных работ и дезактивации, может быть обусловлено только необходимостью спасения людей и (или) предотвращения еще большего облучения их. Облучение граждан, привлекающихся к ликвидации последствий радиационных аварий, не должно превышать более чем в 10 раз среднегодовое значение основных гигиенических нормативов облучения для работников (персонала), установленных статьей 9 настоящего Федерального закона. 2. Планируемое повышенное облучение граждан, привлекаемых для ликвидации последствий радиационных аварий, допускается один раз за период их жизни при добровольном их согласии и предварительном информировании о возможных дозах облучения и риске для здоровья. 3. Социальные гарантии за повышенный риск и возмещения вреда, причиненного радиационным воздействием здоровью лиц, привлекаемых для выполнения указанных работ, устанавливаются законодательством Российской Федерации. (в ред. Федерального закона от 22.08.2004 N 122-ФЗ) Планируемое повышенное облучение персонала группы А выше установленных пределов доз при предотвращении развития аварии или ликвидации ее последствий может быть разрешено только в случае необходимости спасения людей и (или) предотвращения их облучения. Планируемое повышенное облучение допускается для мужчин, как правило, старше 30 лет лишь при их добровольном письменном согласии, после информирования о возможных дозах облучения и риске для здоровья. Планируемое повышенное облучение в эффективной дозе до 100 мЗв в год и эквивалентных дозах не более двукратных значений допускается организациями (структурными подразделениями) федеральных органов исполнительной власти, осуществляющих государственный санитарно-эпидемиологический надзор на уровне субъекта Российской Федерации, а облучение в эффективной дозе до 200 мЗв в год и четырехкратных значений эквивалентных доз - допускается только федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными осуществлять государственный санитарно-эпидемиологический надзор. 15. Закрытые источники ИИ: определение, классификация, примеры использования. Закрытые источники - радионуклидные источники излучения, устройство которых исключает поступление содержащихся в них радионуклидов в окружающую среду в условиях применения и износа, на которые он рассчитан, а также устройства, генерирующие ионизирующее излучение (рентгеновские аппараты и т.д.). При работе с закрытыми источниками ионизирующего излучения человек подвергается только внешнему облучению. По характеру действия условно разделены на две группы: источники излучения непрерывного действия; источники, генерирующие излучение периодически. К первой группе относятся γ-установки различного назначения, нейтронные, β- и γ-излучатели; ко второй - рентгеновские аппараты и ускорители заряженных частиц (в последнем случае при ускорении частиц до энергий, превышающих 10 МэВ, возможно образование искусственных радионуклидов; при этом возникает потенциальная опасность поступления радиоактивных изотопов в организм). Обеспечение радиационной безопасности при работе с закрытыми источниками ионизирующего излучения достигается комплексом санитарно-гигиенических, инженерно-технических и организационных мероприятий, перечень которых, естественно, зависит от активности излучателя, вида излучения, технологии и способов применения источников. Вместе с тем в основу всех мероприятий защитного характера положено главное требование о том, чтобы дозы облучения как персонала, так и лиц других категорий не превышали допустимых величин. Защитные мероприятия, позволяющие обеспечить условия радиационной безопасности при закрытых источниках, основаны на знании законов распространения ионизирующего излучения и характера его взаимодействия с веществом. Основные принципы обеспечения радиационной безопасности следующие: уменьшение мощности источников до минимальных величин («защита количеством»); сокращение времени работы с источниками («защита временем»); увеличение расстояния от источников до работающих («защита расстоянием») и экранирование источников излучения материалами, поглощающими ионизирующее излучение («защита экранами»). Область применения и вид используемых закрытых источников   16. Принципы защиты от внешнего ИИ. Защита от облучения с использованием экранов. Особенности экранов для защиты от различных видов внешнего ионизирующего излучения. Применение экранов для защиты от внешнего облучения. При работе с закрытыми источниками ионизирующих излучений не происходит выброса радиоактивных веществ в окружающую среду и поэтому они не могут попасть внутрь организма человека. Таким образом, при работе с закрытыми источниками ИИ человек подвергается только внешнему облучению. Отсюда вытекают следующие основные механизмы защиты при работе с закрытыми источниками: 1. Защита количеством (уменьшение количества радиоактивного вещества) 2. Защита временем (снижение продолжительности работы с источником ИИ) 3. Защита расстоянием (увеличение расстояния от человека до источника) 4. Принцип экранирования. В практике используются экраны-контейнеры, экраны приборов, передвижные экраны, составные части строительных конструкций, а также средства индивидуальной защиты. Защита экранированием осуществляется путем создания стационарных или передвижных защитных ограждений, благодаря которым уровень облучения снижается до регламентированных значений. Стационарными защитными ограждениями служат стены, перекрытия (пол и потолок), двери и дверные проемы, смотровые окна и т.д. К передвижным защитным устройствам относятся различного типа ширмы, экраны, тубусы и диафрагмы рентгеновских, дефектоскопических, терапевтических установок, ограничивающие пучок излучения, а также контейнеры для транспортирования РВ, тележки и т.п. Материалы для экранов выбираются с учетом вида излучения и особенностей его взаимодействия с облучаемой средой. Толщина экрана определяется проникающей способностью излучения. Так, для защиты от большинства α-частиц достаточно воздушной прослойки в 9-10 см. Полностью защищает от них кожу одежда, обувь, резиновые перчатки. Пробег β-частиц в облучаемой среде зависит от их энергии, а также от вещества среды. При энергии до 3 МэВ, что соответствует максимуму энергии β-частиц, испускаемых наиболее распространенными радионуклидами, необходимая толщина защитного экрана из воды составляет 1,5 см, алюминия – 0,69 см, железа – 0,25 см. Если β-излучение достигает большой интенсивности, то появляется достаточно мощное тормозное рентгеновское излучение, от которого требуется защита в виде тяжелых материалов. При определении толщины экранов от γ-излучения и рентгеновских лучей необходимо учитывать спектральный состав излучения, мощность источника, а также расстояние, на котором находится персонал, и время пребывания его в сфере воздействия излучения. Лучшими материалами для защиты от γ- и рентгеновского излучения являются элементы с большим порядковым номером: ртуть, свинец, уран. Но в связи с большой стоимостью таких материалов, наряду с ними широко используется железо, просвинцованное стекло, бетон, баритобетон, вода и другие, а также их комбинации. Толщина таких экранов значительно возрастает по сравнению со свинцом и ураном. Бетон, железобетон, кирпич в качестве защитных экранов используются чаще тогда, когда они являются одновременно и строительными конструкциями. Там, где в техническом отношении толщина экрана не имеет особого значения, используется такой дешевый защитный материал как вода. Сложный процесс взаимодействия нейтронов с веществом требует и более сложной защиты. Защита от быстрых нейтронов оказывается весьма затруднительной, поскольку их поглощение материалами происходит плохо. Значительно лучше поглощаются тепловые, медленные и резонансные нейтроны. В связи с этим защита от нейтронов строится послойно. Первый слой, где происходит замедление быстрых нейтронов, состоит из элементов с малой атомной массой (водородсодержащие вещества): вода, парафин, полиэтилен, бетон, гидриды металлов и др. Второй слой предназначен для поглощения тепловых нейтронов и содержит элементы с широким сечением захвата нейтронов: бор, кадмий, гафний, европий и другие (часто для поглощения замедленных нейтронов требуется слой кадмия в десятые доли миллиметра). Наконец, для ослабления гамма-излучения, сопровождающего процесс поглощения нейтронов, предусматривается третий слой, состоящий из тяжелых металлов или эквивалентных им материалов. «Защита экранами» является часто предпочтительным, а иногда и единственно возможным способом, например, при перевозке радионуклидов различными видами транспорта, когда трудно или невозможно использовать какой-либо иной способ защиты, кроме экранов. Для закрытых радионуклидных источников и устройств, генерирующих ИИ (рентгенаппараты, ускорители), система защиты состоит из местной и стационарной. Сам источник размещается в защитном кожухе (местная защита) с окном для пропускания излучения только в нужном направлении. Элементами местной защиты являются также диафрагма, ограничивающая и формирующая поле облучения, и тубус, ограждающий от рассеянного излучения, которое возникает по краям выходного окна и в диафрагме. В радионуклидных закрытых γ-источниках (с постоянным излучением) защитный кожух должен обеспечивать ослабление излучения до допустимых уровней и в период хранения источника. Стационарная защита обеспечивается стенами, перекрытиями, дверью или лабиринтным входом и смотровым окном.  17. Открытые источники ИИ. Определение, группы радиотоксичности, примеры использования в медицинских целях. Принципы защиты персонала радиологических объектов при работе с открытыми источниками ИИ. Открытыми называют такие источники ионизирующего излучения, при использовании которых возможно попадание радионуклидов в окружающую среду. При этом может быть не только внешнее, но и дополнительное внутреннее облучение персонала, которое происходит при поступлении радионуклидов в окружающую рабочую среду в виде газов, аэрозолей, а также твердых и жидких радиоактивных отходов. 1.Лаборатории, где используются радионуклиды в открытом виде (радиоизотопная диагностика). 2. Объекты, на которых РН в открытом виде образуются как неизбежные или нежелательные продукты технологического процесса (урановые рудники и заводы по переработке). Токсичность радионуклидов зависит от: 1)Вида и энергии излучения, периода полураспада; 2)Физико-химических свойств веществ, в составе которого радионуклид попадает в организм; 3)Типа распределения по тканям и органам 4)Скорости выведения из организма Группы радиотоксичности. По степени биологического действия радионуклиды как потенциальные источники внутреннего облучения разделены на 5 групп. 1)Группа А - радионуклиды особо высокой радиотоксичности. К данной группе относятся радиоактивные изотопы : свинец-210, полоний-210, радий-226, торий-230, уран-232, плутоний-238 и др. Среднегодовая допустимая концентрация (Ки/л) для них в воде установлена в пределах х (10 -10-10 -80 Ки/л) 2)Группа Б - радионуклиды с высокой радиотоксичностью, для которых среднегодовая допустимая концентрация в воде равна х (10 - -10 -7) Ки/л). Сюда относятся изотопы : рутений-106, йод-131, церий-144, висмут- 210, торий- 234, уран-235, плутоний-241 и др. К этой же группе отнесен стронций-90, для которого указанная концентрация равна 4х10-10Ки/л. 3)Группа В - радионуклиды со средней радиотокичностью. Для данной группы среднегодовая допустимая концентрация в воде установлена (10 -8-10 -7 Ки/л. ) В группу включены изотопы : натрий-22, фосфор-32, сера-35, хлор-36, кальций-45, железо-59, кобальт-60, стронций-89, молибден-99, сурьма-125, цезий-137, барий-140, золото- 96 и др. 4)Группа Г - радионуклиды с наименьшей радиотоксичностью. Среднегодовая допустимая концентрация их в воде равна х (10 -8-10 -7) Ки/л. В группу входят следующие изотопы : бериллий-7, углерод-14, фтор-18, хром-51, железо-55, медь-64, теллур-129, платина-197, ртуть- 197, таллий-200 и др. 5)Группа Д. Эту группу составляет тритий и его химические соединения (окись трития и сверхтяжелая вода). Допустимая концентрация трития в воде установлена 3,2*10-6 Ки/л. (не всегда указывается, где-то групп 4, где-то 5) К мерам защиты при работе с источниками ионизирующих излучений в открытом виде относятся: 1. Организационные мероприятия -организация трех классов работ в зависимости от группы радиационной опасности радионуклида при внутреннем облучении и активности нуклида на рабочем месте. Самые строгие требования предъявляются к работам по первому классу. 2. Планировочные мероприятия -работы по первому классу могут проводиться в специальных изолированных корпусах, имеющих 3-зональную планировку с обязательными санпропускником и шлюзом; работы по второму классу могут проводиться в изолированной части здания, а по третьему классу — в отдельных помещениях, имеющих вытяжной шкаф, т.е. в обычных химических лабораториях. 3. Герметизация оборудования и зон, что достигается правильным санитарно-техническим обустройством лабораторий и рабочих мест, систем вентиляции, водоснабжения и канализации. 4. Использование несорбирующих материалов для отделки пола, стен, потолка, оборудования. 5. Использование средств индивидуальной защиты (СИЗ) - халатов, перчаток, бахил, нарукавников, щитков, респираторов, пневмокостюмов. 6. Строгое соблюдение правил личной гигиены или так называемой "радиационной асептики" - запрещение хранения на рабочем месте пищевых продуктов и напитков, запрещение курения, применения косметики, соблюдение правил одевания и снятия (например, перчаток), своевременная и правильная дозиметрия и деконтаминация (дезактивация) загрязненных средств индивидуальной защиты и аппаратур В медицине: Лучевая диагностика и терапия с помощью открытых источников 18. Естественный радиационный фон Земли. Космическое излучение и космогенные радионуклиды.. Радиационный фон Земли формируют природные и антропогенные ионизирующие излучения, источниками которых являются не только космические, но и разнообразные земные явления - ядерные взрывы, выбросы предприятий атомной энергетики, отработанное ядерное топливо и др. Избежать радиоактивного облучения невозможно. Жизнь на Земле возникла и развивается в условиях постоянного облучения. Радиационный фон Земли складывается из следующих компонентов: - космическое излучение; - излучение от находящихся в земной коре, воздухе и других объектах внешней среды природных радионуклидов; - излучение от искусственных (техногенных) радионуклидов. Облучение может быть внешним и внутренним. Внешнее облучение обусловлено источниками, расположенными вне тела человека (космическое излучение, наземные источники). Внутреннее облучение осуществляют радионуклиды, находящиеся в теле человека. За счёт космического излучения большинство населения получает дозу 35 мбэр в год (1 мбэр = 10-3 бэр). Такую же дозу (35 мбэр/год) человек получает от внешних земных источников естественного происхождения. Доза внутреннего облучения от естественных источников составляет в среднем 135 мбэр/год (3/4 этой дозы даёт не имеющий вкуса и запаха тяжёлый радиоактивный газ радон и продукты его распада). Таким образом, суммарная доза внешнего и внутреннего облучения человека от естественных источников радиации в среднем равна около 200 мбэр/год. В результате деятельности человека в непосредственно окружающей его среде появились дополнительные источники радиации, в том числе естественные радионуклиды, извлекаемые в больших количествах из недр Земли вместе с углём, газом, нефтью, минеральными удобрениями, сырьём для строительных материалов. Вклад искусственных источников излучений в создании суммарной годовой дозы облучения человека иллюстрируется следующим списком (первая строка этого списка – уже обсуждавшийся выше суммарный вклад от естественных радиоактивных источников): мбэр/год
Космические лучи. Космические лучи - элементарные частицы и ядра атомов, родившиеся и ускоренные до высоких энергий во Вселенной. Физика космических лучей изучает: - процессы, приводящие к возникновению и ускорению космических лучей; - частицы космических лучей, их природу и свойства; - явления, вызванные частицами космических лучей в космическом пространстве, атмосфере Земли и планет. Изучение потоков высокоэнергетичных заряженных и нейтральных частиц, попадающих в магнитосферу Земли из космического пространства (первичные лучи), а также потоков вторичных частиц, родившихся в ядерных реакциях в верхних слоях земной атмосферы, - является важнейшими экспериментальными задачами. Космические лучи являются составляющей естественной радиации (фоновой радиации) на поверхности земли и в атмосфере. До развития ускорительной техники космические лучи служили единственным источником элементарных частиц высокой энергии. Так, позитрон и мюон были впервые найдены в космических лучах. Химический спектр космических лучей в пересчете энергии на нуклон более чем на 94 % состоит из протонов, ещё на 4 % — из ядер гелия (альфа-частиц). Есть также ядра других элементов, но их доля значительно меньше. В пересчете энергии на частицу доля протонов составляет около 35 %, доля тяжёлых ядер соответственно больше. Традиционно частицы, наблюдаемые в КЛ, делят на следующие группы: L, M, H, VH (соответственно, легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые). Химический состав первичного космического излучения отличается от состава звёзд и межзвёздного газа высоким (в несколько тысяч раз) содержанием ядер группы L (литий, бериллий, бор). Данное явление объясняется тем, что частицы КЛ под воздействием галактического магнитного поля хаотически блуждают в пространстве около 7 млн. лет, прежде чем достигнуть Земли. За это время ядра группы VH могут неупругопровзаимодействовать с протонами межзвёздного газа и расколоться на более легкие фракции. Данное предположение подтверждается тем, что КЛ обладают очень высокой степенью изотропии. Естественный радиационный фон. Космическое пространство пронизано заряженными частицами разного происхождения: галактическим излучением, корпускулярным излучением Солнца и захваченными частицами, удерживаемыми на околоземных орбитах магнитным полем Земли. Галактическое излучение состоит главным образом из протонов с небольшим количеством ионов гелия и более тяжелых металлов, а также электронов, фотонов, нейтронов. Энергетический спектр космических лучей простирается до огромных энергий — свыше 1020 эВ/нуклон. Корпускулярное излучение Солнца по составу близко к галактическому, но имеет заметный временной ход и ограничено более низкими энергиями частиц — до 5·1010 эВ/нуклон. Эмиссия излучения протекает непрерывно и отражает 11- летний цикл солнечной активности. Первичные космические лучи в результате процессов ионизации и ядерных взаимодействий быстро теряют свою энергию и практически исчезают на высоте около 20 км. Образуется вторичное излучение, интенсивность которого падает по мере снижения в атмосфере. Мощность дозы, поглощаемой воздухом на уровне моря в средних широтах, составляет 32 нГр/ч (с высотой она удваивается через каждые 1.5 тыс. м); для людей это соответствует средней мощности эквивалентной дозы 355 мкЗв/ч. Естественный радиационный фон есть неотъемлемый фактор окружающей среды, оказывающий существенное воздействие на жизнедеятельность человека. Эволюционное развитие показывает, что в условиях естественного фона обеспечиваются оптимальные условия для жизнедеятельности человека, животных, растений. Поэтому при оценке опасности, обусловленной ионизирующим излучением, крайне важно знать характер и уровни облучения от различных источников. Естественное фоновое облучение человека обусловливается внешним и внутренним облучением. Внешнее облучение создается за счет воздействия на организм ионизирующих излучений от внешних, по отношению к человеку, источников излучения, а внутреннее - за счет воздействия на организм ионизирующих излучений радиоактивных нуклидов, находящихся внутри организма. Космические излучения и изотопы земной коры создают естественный радиационный фон, который характерен для каждой местности. Различают первичное и вторичное космическое излучение. Первичное космическое излучение представляет собой поток частиц, попадающих в земную атмосферу из межзвездного пространства, солнечной системы. Оно состоит из протонов (примерно 90 %) и альфа-частиц (около 10 %). В меньших количествах присутствуют нейтроны, электроны, ядра легких элементов. Большая часть первичного космического излучения возникает в пределах нашей Галактики. Энергия частиц первичного излучения достигает 1012–1014 МэВ. Кроме того, при солнечных вспышках возникает солнечное космическое излучение, которое приводит к увеличению дозы облучения на поверхности Земли. Вторичное космическое излучение образуется в результате взаимодействия частиц первичного космического излучения с ядрами атомов, входящих в состав воздуха. Оно содержит практически все известные в настоящее время элементарные частицы. У поверхности Земли оно состоит в основном из фотонов, электронов и позитронов с энергией до 100 МэВ. Мощность космических лучей, достигающих земной поверхности, зависит от географической широты и высоты над уровнем моря. Изменение мощности космических лучей в зависимости от географической широты обусловлено тем, что Земля похожа на гигантский магнит. Поэтому космические лучи, будучи заряженными частицами, отклоняются от экватора и собираются вместе в виде своеобразных воронок в области полюсов Земли. Области вблизи экватора, находящиеся на уровне моря, получают наименьшую дозу космического излучения, примерно равную 0,35 мЗв/год. На широте 50° доза космического излучения составляет 0,5 мЗв/год. Это обусловлено тем, что толстый слой атмосферы, содержащий воздух и пары воды, разрушая, замедляя и останавливая движение многих быстрых заряженных частиц, двигающихся из космоса. С ростом высоты над уровнем моря мощность эквивалентной дозы космического излучения увеличивается. Например, на высоте 4500 м доза облучения из космоса составляет 3 мЗв/год, а на вершине пика Эвереста (8848 м над уровнем моря), соответствующий показатель равен 8 мЗв/год. Фон радиоактивный, естественный радиационный фон, ионизирующие излучения, источниками которых являются космические лучи и естественно распределённые в природе радионуклиды. Космические лучи представляют собой поток частиц высоких энергий, приходящих на Землю из мирового пространства. Естественные радионуклиды принадлежат к сильно рассеянным элементам и повсеместно присутствуют в окружающей среде, а также в животных и растительных организмах. Фоновому облучению подвергаются все живые организмы Земли, в том числе человек (средние значения годовых доз облучения человека представлены в табл.). В зависимости от высоты над уровнем моря и содержания радионуклидов в окружающей среде Радиоактивный фон колеблется в значительных пределах. В отдельных районах с высоким содержанием природных радионуклидов он может достигать 1000 мрад/год и больше. Жизнь на Земле возникла и развивалась в условиях воздействия ионизирующих излучений. Биологическое значение радиоактивного фона, однако, окончательно ещё не выяснено. Считают, что |