Цели, задачи и объекты радиационной гигиены. Основные принципы обеспечения радиационной безопасности

• Название: Цели, задачи и объекты радиационной гигиены. Основные принципы обеспечения радиационной безопасности
• Дата: 04.02.2023
• Размер: 72.95 Kb.
• Имя файла: rad_gigiena.docx
• Тип: Документы; #919664
• страница: 3 из 4

9. Обеспечение радиационной безопасности населения. Радиационный контроль питьевой воды.

радиационная безопасность населения — это состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего облучения;

В законе определено государственное нормирование в области обеспечения радиационной безопасности и установлены основные гигиенические нормативы (допустимые пределы доз) облучения в результате использования источников ионизирующего излучения. Разработаны нормы радиационной безопасности (НРВ-96/99), которые введены на территории России с 1 января 2000 г.

Нормами предусмотрено, что для населения средняя годовая эффективная доза равна 0,001 зиверта (0,1 бэр), или эффективная доза за период жизни (70 лет) — 0,07 зиверта (7 бэр).

Для персонала ядерных объектов принята средняя годовая эффективная доза 0,02 зиверта (2 бэр), или эффективная доза за период трудовой деятельности (50 лет) — 1 зиверт (100 бэр)

По данным научного комитета по действию атомной радиации при ООН дозы облучения, которую человек получает от естественных радиоактивных веществ, поступающих в организм с водой, пищей и вдыхаемым воздухом. Естественные радионуклиды поступают в организм с питьевой водой. Радиоактивность природных вод во многом зависит от условий их формирования и обусловлена наличием в ней таких РН как калий-40, уран238, радий-226, родон-222, торий-232.

Уровни естественной радиоактивности (ЕР) подземных вод, особенно из артезианских скважин, зависят от содержания и растворимости в воде содержащихся в водоносных грунтах естественных радиоактивных изотопов. Радиоактивность подземных вод в значительной степени прямо зависит от степени их минерализации. Наиболее часто в воде встречаются калий-40, радий-226 и радон-222.

Радиоактивность грунтовых вод, которые формируются в 1-м водоносном горизонте, в гораздо большей степени зависит от территориальных климатических условий, а также от удельной радиоактивности грунта и воды находящихся вблизи озер, болот и рек. Удельная РВ грунтовых вод колеблется от 207 Бк/л по калию-40 до 1,1 мБк/литр по радию-226. Естественная радиоактивность воды открытых водоемов суши зависит от химического состава подстилающих пород, климатических условий, типа питания: за счет осадков или подземных вод.

Дождевые, ледниковые, снеговые воды содержат относительно меньше радионуклидов, поэтому в период паводка радиоактивность речной воды понижена. В другие периоды года, особенно в засушливые, жаркие периоды, удельная активность воды повышается. Радиоактивность речной воды обусловлена в основном присутствием К40, Ra226

Радиоактивность воды озер зависит от активности воды притоков и питающих озера подземных вод. В северных районах активность воды озер близка к активности воды рек. В южных районах, где испарение воды из озер превышает сток из них, накапливаются соли и соответственно повышается активность воды и может достигать по К40 до 3,7 Бк/л. Естественная радиоактивность морской и океанской воды по К40 находится в пределах 11-18 Бк/л, по Ra226 - 3,7*10-2 Бк/литр.

Метеорные воды (дождь, снег, ледники) обычно малоактивны и содержат следы космогенных радионуклидов Н3 , С14, Ве7 , возникающих в результате взаимодействия космического излучения с атомами и молекулами атмосферного воздуха, а также К40, U238 (уран-238), попадающих в приземные слои атмосферы с поверхности почвы. Источники водоснабжения, в основном, поверхностные, могут загрязняться радиоизотопами искусственного происхождения. Грунтовые воды в связи с неглубоким залеганием в большей степени, нежели артезианские, подвержены загрязнению, в т.ч. и радиоактивному.

Алгоритм определения радиоактивного загрязнения воды. 1. Отбор проб для радиометрического и радиохимического исследования. Процесс отбора проб воды предваряет санитарнотопографическое обследование источника водоснабжения, основной задачей которого является оценка условий возможного загрязнения водоема радиоактивными веществами. При этом учитывают гидрогеологические, топографические особенности местности, характер потенциальных источников радиоактивного загрязнения. Дозиметрические измерения с помощью специальных приборов позволяют получить предварительные сведения об уровне возможного радиоактивного загрязнения воды. По результатам санитарно-топографического обследования и дозиметрических измерений намечают точки отбора проб воды для последующей радиометрии. Отбор проб воды сопровождается отбором донных отложений, планктона, рыбы. При установленном факте сброса в водоем сточных вод, содержащих РВ, пробы отбирают выше сброса сточных вод, а также ниже места сброса (0,25 км, 0,5 км, 1 км) с глубины 0,5 м. Срок хранения пробы воды составляет от 14 дней (при добавлении консерванта) и не более 2 дней (без консерванта). Для общей радиометрии воды объем пробы составляет 0,5-2 литра. С водой в организм попадают радиоизотопы, которые обладают различной радиотоксичностью, которая зависит от многих факторов, в т.ч. вида их распада, характера преимущественного распределения РН по тканям и органам после поступления в организм, времени пребывания РН в организме. Наиболее опасны РН, распадающиеся по α-типу (при распаде радон-222, радий-226, полоний-209 из ядра вылетает α-частица, оказывающая разрушительное воздействие на различные биологические структуры, в т.ч на элементы ядра клетки). Особую опасность представляет накопление остеотропных РН (изотопы кальция, стронция, бария, радия) в трубчатых костях, в которых располагается красный костный мозг. Наибольшей радиотоксичностью обладают РН с длительным эффективным периодом пребывания в организме (стронций – несколько лет). Поэтому для оценки опасности радиоактивного загрязнения воды проводится ее радиохимические исследование. В радиологической лаборатории методами экстракции, хроматографии, адсорбции, сокристаллизации выделяют отдельные изотопы, а затем уже определяют активность каждого из них. Объем пробы воды для радиохимического исследования должен быть не менее 5 литров. 2. Подготовка проб для определения радиоактивности. Выбор способа подготовки проб воды для радиометрии определяется результатами предварительной дозиметрии, а также возможным содержанием в воде легколетучих радиоизотопов (йод-131). Если по данным санитарно-топографического обследования источника водоснабжения и дозиметрического измерения есть все основания предполагать высокий уровень радиоактивности пробы, а также наличие в воде легколетучих радиоизотопов, то в этом случае 1-2 мл исследуемой воды размещают на подложку, высушивают под инфракрасной лампой, а затем проводят радиометрию пробы. Во всех других случаях проводится концентрирование пробы воды путем выпаривания и получения зольного остатка в результате последующего сжигания сухого остатка воды в муфельной печи.

Определение количества импульсов от естественного радиационного фона (nфона, в импульсах) за время tфона (в минутах).

Расчет скорости счета установки от фона (Nфона), имп./сек..

4. Определение количества импульсов от эталонного источника (nрад.эталона, в импульсах) в течение определенного времени (tрад.эталона, в минутах). Расчет скорости счета установки от эталонного источника (Nрад.эталона), имп./сек..

5. Расчет чувствительности установки (ή) по активности радионуклида в эталонном источнике (Арад.эталона, Бк; Бк/кг)

6. Определение количества частиц от исследуемой пробы (nпробы) за время tпробы (в минутах). Расчет скорости счета установки от исследуемой пробы (Nпробы), имп./сек:

7. Расчет радиоактивности пробы (Апробы, в Бк):

8. Расчет удельной радиоактивности воды: Ауд.воды = Апробы*1000/m

Бк/литр, m – объем пробы воды, взятой для исследования, в литрах

9. Расчет абсолютной (∆Nабс.) и относительной статистической ошибки измерения (∆δотн.):

10. Гигиеническая оценка результатов расчета удельной радиоактивности проб воды по общей суммарной альфа-радиоактивности и общей суммарной бета-радиоактивности.

10. Обеспечение радиационной безопасности населения. Радиационный контроль питьевой воздуха

Установлено, что естественная радиоактивность воздуха более чем на 90% обусловлена радоном-222.

Радон – это инертный, не имеющий запаха радиоактивный газ, тяжелее воздуха в 7,5 раз. Концентрация радона в воздухе уменьшается с увеличением высоты. Если на уровне земли относительная концентрация равна 100%, на высоте 1 м – 95%, 10 м - 87%, а на высоте 7000 – только 7%. В природе радон представлен двумя изотопами: радон-220 (торон)— член радиоактивного семейства тория-232. В окружающей среде этот нуклид из-за малого периода полураспада, менее 60 секунд, не накапливается; радон222 — член радиоактивного семейства урана-238. Период полураспада – 3,8 суток. Основной источник поступления радона в воздух – почва. Концентрация этого газа в воздухе в разных местах неодинакова и зависит от содержания в почве урана и тория. Радон хорошо растворим в воде, которая также является одним из источников поступления радона в воздух. Значительное количество радона содержит природный газ, поэтому при сжигании газа в бытовых целях концентрация радона в воздухе помещений увеличивается.

Удельная радиоактивность воздуха по радону внутри помещения в среднем в 8-10 раз выше, чем в наружном воздухе. Радон поступает помещение, главным образом, просачиваясь через фундамент и пол, а также из материалов, которые использовались для изготовления строительных конструкций. Применение строительных материалов с высокой удельной радиоактивностью приводит к повышению концентрации радона в воздухе помещения. В воздухе радон распадается по наиболее опасному, α-типу с образованием короткоживущих изотопов полония, которые сталкиваются с мелкими пылинками и образуют с ними радиоактивные аэрозоли.

Удельная радиоактивность воздуха по радону:

• на открытой территории на уровне моря - 1,11-3 - 3,70-4 Бк/литр;

• в воздухе зданий из дерева ≈ 3,70-4 Бк/литр;

• в воздухе крупнопанельных зданий ≈ 1,85-3 Бк/литр;

• в подвальных (не вентилируемых) помещениях - 1,85-2 Бк/литр

Радиоактивные аэрозоли могут образовываться при распылении и высыхании капелек растворов радиоактивных веществ, при выплавке радиоактивных металлов, при их термической и механической обработке. Такие радиоактивные элементы, как йод, полоний и плутоний, обладают большой летучестью. Попавшие в атмосферу атомы и молекулы РН могут захватываться аэрозольными частицами, которые становятся радиоактивными. Радиоактивные инертные газы распадаются в окружающей среде с образованием атомов полония, висмута, свинца, цезия, также «прилипающих» к «обычным» аэрозолям. Кроме естественных радиоактивных изотопов, известно много искусственных, которые также могут поступать в организм ингаляционным путем. Это искусственные РН с высокой токсичностью (радий-226, торий228, торий-230, стронций-90, йод-131 и др.), со средней радиотоксичностью (стронций-89, цезий-137, цинк-65). Источниками загрязнения атмосферного воздуха искусственными РН в современных условиях являются предприятия и организации, которые используют открытые радиоактивные вещества в технологических целях: предприятия по добыче и переработке ядерного топлива; реакторы атомных электростанций; медицинские учреждения, применяющие ИРН в целях диагностики и лечения некоторых заболеваний; предприятия по утилизации радиоактивных отходов.

Определение радиоактивности газов проводится с применением ионизационных камер, газоразрядных и сцинтилляционных счетчиков. Радиометрия газов с помощью газоразрядных счетчиков проводится путем введения газа непосредственно в рабочее пространство счетчика. Этот метод является очень сложным и громоздким. В санитарной практике широко применяется метод радиометрии газов, который заключается в погружении тонкостенного газоразрядного детектора в исследуемую газовую среду. Используются приборы РГБ-02, РГБ-06, РГБ-07 (радиометр газов). Для мониторинга радиоактивных аэрозолей в атмосферном воздухе, воздухе рабочей зоны применяется косвенный метод, основанный на предварительном извлечении жидких или твердых частиц из газовой среды методами седиментации, аспирации и электрического осаждения. Наиболее простым является седиментационный метод (метод осаждения). Измеряется число и масса радиоактивных аэрозолей, осевших на единицу площадь в течение определенного времени. Этот метод актуален для аэрозолей с размерами 1-30 мкм (микрометров). Этот метод не получил широкого применения в гигиенической практике. Определение концентрации радиоактивных аэрозолей и их размера может проводиться с помощью специальных приборов –импакторов. В основе метода – эффект осаждения аэрозолей на последовательно расположенных в приборе каскадах. Эффективность осаждения пропорционально зависит от скорости движения аэрозолей и квадрата их диаметра. По сути дела с помощью импактора происходит разложение аэрозолей пробы воздуха на отдельные фракции по размеру аэрозолей. Качество отбора проб с помощью импакторов во многом зависит от влажности и температуры воздуха, что является их недостатком. В практике радиационной гигиены наиболее широкое распространение получил аспирационный метод (метод фильтрации) определения радиоактивности воздуха, при котором радионуклиды накапливаются на фильтрующих материалах. В качестве материалов, которые используются для накопления радиоактивных аэрозолей, применяются фильтры типа АФА (аналитические фильтры аэрозолей, фильтры Петрянинова), мембранные фильтры.

Алгоритм определение радиоактивности воздуха аспирационным методом.

1. Отбор проб воздуха проводится с помощью специальных установок производительностью от нескольких литров/час (воздух производственных помещений) до сотен м3 /час (отбор проб атмосферного воздуха). Эффективность улавливания аэрозолей зависит от скорости отбора.

2. Фильтры после отбора проб воздуха помещают в радиометрические установки проб для определения радиоактивности.

3. Расчет суммарной активности радиоактивных веществ в воздухе:

Авоздуха=((Nфильтр-Nфон)*Аэталон*1000)/(Nэталон-Nфон)*n*V

Aвоздуха – суммарная активность радиоактивных аэрозолей в пробе воздуха, Бк/м3 ; Nфильтр – число импульсов от фильтра (с фоном), имп./сек.; Nэталон – число импульсов от эталонного источника (с фоном), имп./сек.; Nфон – число импульсов от фона, имп./сек.; Аэталон – активность эталонного источника, Бк; ή – эффективность улавливания аэрозолей фильтром, в %%; V - объем пробы воздуха, в литрах. 4. Расчет фактической среднегодовой объемной активности (ОАфактическая, Бк/м3) по определяемому аэрозолю: ОАфактическая =Авоздуха *Vгодовой 4.3. Сравнить фактическую и допустимую среднегодовую объемную активность воздуха по определяемому радиоизотопу; дать гигиеническую оценку полученным результатам и соответствующие рекомендации.

11. Обеспечение радиационной безопасности населения. Радиационный контроль пищевых продуктов.

Радиационная безопасность продуктов питания определяется допустимым уровнем удельной (объемной) активности радионуклида — это отношение активности радионуклида в радиоактивном образце к массе (объему) образца. В системе СИ единицей измерения активности радионуклида служит беккерель (Бк) — активность вещества, в котором за 1 с происходит 1 распад.

Контроль за удельной активностью пищевых продуктов и гигиеническая оценка проводится в соответствии с действующими

из методическими указаниями по отбору проб, анализу и гигиенической оценке при радиационном контроле стронция-90 и цезия-137 в пищевых продуктах (МУК 2.6.1.1194 «Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Радиационный контроль. Стронций-90 и цезий-137. Пищевые продукты. Отбор проб, анализ и гигиеническая оценка»).

Настоящие методические указания распространяются на проведение гигиенического контроля для оценки радиационной безопасности пищевых продуктов и радиационного контроля пищевых продуктов для оценки соответствия их установленным гигиеническим нормативам на допустимые уровни содержания цезия-137 и стронция-90 в конкретных видах продуктов.

Отбор проб из партии пищевых продуктов.

Порядок отбора и количество проб, обеспечивающие представительность пробы контролируемого вида пищевых продуктов, для определения содержания стронция-90 и цезия-137 осуществляется в соответствии с МУК 2.6.1.1194. Перед отбором проб из партии пищевых продуктов для испытания на содержание стронция – 90 и цезия -137 целесообразно выполнить дозиметрический контроль по мощности дозы гамма-излучения с помощью поискового радиометра. После обнаружения превышения фонового уровня мощности дозы партии поисковыми приборами необходимо уточнить их показания более точными дозиметрами типа ДРГ-01-Т. Если в результате предварительного дозиметрического контроля партии установлено превышение фонового уровня мощности дозы гамма-излучения, то этот факт должен быть отмечен в акте отбора и перед началом исследования необходимо оценить источник излучения.

Подготовка проб к измерениям

Первичная подготовка проб к измерениям заключается в обычной обработке, которой подвергаются пищевые продукты на первом этапе приготовления пищи (мытье, удаление несъедобных частей), и измельчении их с целью лучшего усреднения пробы и увеличения массы пробы, которую можно разместить в измерительной кювете. Вязкие продукты (сгущенное молоко, мед, джемы и т. п.) при необходимости можно разбавлять до нужной консистенции дистиллированной водой, определив и зафиксировав исходную массу продукта и объем приготовленной смеси.

12. Обеспечение радиационной безопасности населения. Радиационный контроль строительных материалов.

Строитель­ные материалы и конструкции, используемые при строительстве, ре­конструкции и отделке помещений зданий могут содержать повышенные уровни естественных (Ra²²⁶, Th²³², K ⁴⁰ ) ра­дионуклидов и представлять опасность допол­нительного облучения населения, как внешнего за счет гамма-излучения естественных радионуклидов (ЕРН), так и внутреннего облучения за счет эманации радона из строи­тельных материалов в воздух. Соблюдение нормативов во всех материалах, используемых при строительстве зданий, гарантирует соблюдение нормативов мощности эквивалентной дозы гамма-излучения в этих зданиях, установленных СанПиН 2.6.1.2523-09 (НРБ-99/2009) «Нормы радиационной безопасности», а также значительно снижает выход Rn²²² из строительного материала.

В целях контроля и предупреждения этого дополнительного об­лучения все строительные матери­алы, изделия, минеральное сырье, отходы производства проходят радиационную экспертизу на соответствие требований к классу материала по показателям радиационной безопасности в соответствии с НРБ-99/2009,

В радиологических лабораториях г.Тулы и г.Новомосковска исследования строительных материалов проводятся на современном гамма-спектрометри­ческом оборудовании, которое регулярно обновляется, как в программном обеспечении, так и усовершенствуется сам спектрометрический комплекс, что позволяет с высокой достоверностью определять содержание радионуклидов в строи­тельных материалах и минеральном сырье. В III квартале 2016г. проведена очередная модернизация одного из спектрометрических комплексов с заменой детектирующего устройства.

За последние 5 лет (2012г. - 9 мес. 2016г.) исследовано 704 партий строительных материалов и минерального сырья. Все исследованные пробы по результатам гамма-спектрометрических исследований не превышают допустимый уровень 370 Бк/кг, отнесены к I классу применения по удельной эффективной активности природных радионуктидов и могут использоваться без ограничения в строительстве объектов жилого и общественного назначения.

Строительные материалы имеют отличную друг от друга характеристику по содержанию естественных радиоактивных элементов.

Самые распространенные строительные материалы - бетон, цемент, песок, известняковый щебень содержат относительно небольшое количество естественных радионуклидов А_ээф.= 20 ÷ 100 Бк/кг. Более высокие уровни (А_ээф.= 150 ÷ 350 Бк/кг) определяются в глине, керамическом и шлакоблочном кирпичах, керамзите. Некоторые разновидности глин по содержанию ЕРН близки к магматическим породам, у них наблюдается высокая эффективная удельная активность радия-226. Гораздо большей эффективной удельной активностью обладает гранит. Кроме того, в получивших широкое распространение в строительстве различных отходах производства (мертель, шамот, шлак, зола), может определяться довольно высокое содержание ЕРН.

За последние годы в Тульской области при проведении экспертизы таких материалов регистрировалось максимальное значение А_ээф.=308 Бк/кг в гранитном щебне и А_ээф.=350 Бк/кг в отходах производства.

Лабораторный контроль показателей радиационной безопасности в строительных материалах – один из важных разделов работы службы, т. к. позволяет оценить возможность их применения в зданиях различного назначения и, тем самым, минимизировать дозу облучения населения от ЕРН, содержащихся в строительных материалах.