Учебное_пособие_по_коммунальной_гигиене._книга_1. Учебное пособие Книга 1 Руководство к лабораторным занятиям по коммунальной гигиене Для студентов специальности
 Скачать 4.27 Mb.
|
Таблица 22. Коэффициент радиационного риска органов и тканей
Мощность дозы - это доза, поглощенная в массе вещества за определенный отрезок времени. Мощность экспозиционной дозы выражают в Ки/кг·с, Р/с, Р/ч; единицы мощности поглощенной дозы - Гр/с, Гр/год, рад/с и т.д.; единицы мощности эквивалентной дозы - мкЗв/с, мЗв/час, мЗв/год, мбэр/с, бэр/год и т.д. В социально-гигиенических исследованиях применяется понятие "коллективные дозы". Доза коллективная эффективная эквивалентная (S) – эта сумма индивидуальных эквивалентных доз, полученных людьми одной группы (популяции, когорты). Коллективная доза облучения рассчитывается по формуле:  , где Е - средняя эффективная индивидуальная доза в группе населения (когорте), подвергшейся облучению (Гр, Зв), N - численность популяции (чел.). Единицы измерения: человеко-зиверт (чел-Зв), человеко-грей (чел-Гр). Коллективная доза позволяет установить индивидуальный риск заболевания раком (известно, что при коллективной дозе S=103 чел-Зв можно ожидать выхода 60 злокачественных опухолей излечимых и со смертельным исходом) и частоту выхода опухолей на 1 млн.чел.Доза ожидаемая (полная) коллективная эффективная эквивалентная – доза, получаемая многими поколениями людей, если период полураспада радионуклидов, загрязняющих территорию проживания популяции, значительно превышает среднюю продолжительность жизни одного поколения. При S=1 млн. чел-бэр летальных исходов от рака 120, генетических нарушений – 45 случаев. Естественный радиационный фон (ЕРФ) создает как внешнее облучение земной поверхности и населяющих ее живых существ, так и внутреннее облучение за счет попадающих внутрь организма (инкорпорированных) радионуклидов. Внешние компоненты ЕРФ включают:
а) изотопы, входящие в радиоактивные семейства урана (238U), тория (232Th) и актиноурана (235Ac), находящиеся в недрах земли, а также газообразные продукты их частичного распада: радон, торон и актинон, выносимые на поверхность с подземными водами и через трещины земной коры; б) изотопы, не входящие в эти семейства (40K, 48Ca, 87Rb) и другие; в) изотопы, возникающие при ядерных реакциях нейтронов вторичного космического излучения с ядрами азота атмосферы – углерод (14С) и тритий (3Н). Горные породы имеют более высокую радиоактивность, чем осадочные; глинистые почвы более радиоактивны, чем песчаные.
Таблица 23. Годовые эффективные эквивалентные дозы фонового (природного) облучения населения
Внутреннее естественное ионизирующее облучение создается радионуклидами, поступающими внутрь организма с пищей и водой (превалирует 40К, значительно меньше 226Ra, 14C, 3H, 87Rb и др.); с воздухом (224Rn и 220Tn в приземных слоях атмосферы и 14C, 3H, проникающие в тропосферу из ионосферы). Искусственная радиоактивность. Антропотехногенное радиоактивное загрязнение биосферы ведет к повышению радиационного фона за счет искусственных радиоизотопов стронций-90, цезий-137 и иттрий-90. Искусственные радиоактивные аэрозоли образуются в результате ядерных взрывов, при этом образуется до сотни радиоактивных изотопов, наиболее токсичными из них считаются стронций-90, цезий-137, углерод-14 и йод-131. Крупные частицы (до сотни мкм) выпадают в виде осадков в радиусе более 100 км от места взрыва (локальное выпадение). При мощных ядерных взрывах радиоактивные частицы попадают в стратосферу и распространяются на тысячи км (глобальное выпадение). Мелкие частицы (не более нескольких мкм) попадают в верхнюю тропосферу и распространяются вдоль зонального пояса широт Земли с запада на восток. Атомные электростанции (АЭС) используют урановые руды, но загрязнение атмосферы имеет локальных характер, однако крептон 85Kr распространен по всей атмосфере. Радиоактивные отходы подвергаются переработке и захоронению в окружающей среде. Их количество на Земле постоянно растет, но абсолютно безопасного способа их утилизации не найдено. Уголь содержит изотопы урана (50 Бк/кг угля), тория (300 Бк/кг угля), калия (70 Бк/кг угля) и др., твердые продукты сгорания угля (угольные шлаки) используются как наполнители строительных материалов - бетона и цемента, зола - для удобрения почв. Фосфорные руды (фосфатиды) содержат уран – 238 в больших концентрациях и продукты его распада. Продукты переработки фосфатитов используются как фосфорные удобрения, светящиеся циферблаты (радий) часов, в оптической аппаратуре, используемой в аэропортах и при таможенном досмотре. Медицина использует методы, основанные на применении ИИ (флюорография, рентгенологическое обследование, рентгенография4, введение радиоактивных изотопов в организм человека (радиоизотопная медицина), лучевая и альфа-терапия и пр.). При этом выдвигается требование минимально достаточных уровней облучения для получения диагностической информации. Гигиеническое нормирование облучения населения. Облучаемые лица подразделяются на категории: персонал, т.е. лица, получающие облучение при своей профессиональной деятельности (группы А и Б) и все население (группа В). Для населения установлены нормативы в виде основных пределов доз (табл. 24). Таблица 24. Основные пределы доз для населения категории В (сверх естественного радиационного фона) (НРБ-99)
Принципы и методы дозиметрии Дозиметрия – это измерение дозы или мощности дозы внешнего облучения. Работа дозиметров основана на эффектах, возникающих в воздухе или другой среде при прохождении фотонного излучения. Ионизационный методиспользуется для измерения экспозиционной дозы или мощности дозы излучения. Детекторы: конденсатор или электроскоп. Образующиеся между электродами ионы уменьшают величину электрического заряда на электродах, что и фиксируется на шкалах дозиметров в единицах экспозиционной дозы (Р, мР, мкР). Для регистрации мощности дозы используется детектор в виде ионизационной камеры, в которой образующиеся ионы замыкают электрическую цепь и создают постоянный ток, сила которого пропорциональна мощности дозы излучения. В отличие от газоразрядного счетчика ионизационная камера работает в режиме низкого напряжения (36 вольт).  Рис. 15. Схема ионизационной камеры Дозиметр КИД-2 состоит из двух конденсаторов: желтый - до 0,05 Р; красный - до 1 Р. На панели зарядно-измерительного устройства имеются соответственно 2 шкалы (желтая до 0,05 Р и красная до 1 Р) и 2 гнезда: «заряд» для зарядки конденсаторов и «измерение». Полученная за время пребывания в зоне облучения доза измеряется по выходе из этой зоны на дозиметрическом пункте. Прямопоказывающие индивидуальные дозиметры типа ДК (рис. 16) устроенны по типу электроскопа. Перед работой дозиметр заряжают, а во время пребывания в зоне облучения доза может проверяться визуально по отклонению стрелки электроскопа от ноля. Р  ис. 16. Комплект прямопоказывающего дозиметра ДК Сцинтилляционный метод использует сцинтилляторы, аналогичные применяемым в радиометрии. Возникающие в сцинтилляторе под действием излучения вспышки света преобразуются фотоэлектронным умножителем в импульсы тока, скорость счета которых пропорциональна мощности дозы излучения (рис. 17).  Рис. 17. Схема сцинцилляционного счетчика Термолюминесцентный метод основан на накоплении люминофором (чаще всего – алюмофосфатным стеклом) энергии поглощенного ионизирующего излучения и отдаче ее в виде светового потока после дополнительного нагрева до 300С токами высокой частоты. Фотографическийметодоснован на использовании эмульсии рентгеновской пленки, интенсивность потемнения которой под действием излучения пропорционально экспозиционной дозе излучения. Лабораторная работа «Гигиеническая оценка дозы облучения, полученной лицами из населения» Задания студенту: 1. Определить дозу облучения, полученную человеком, находившимся в условиях, указанных в задаче, прилагаемой к дозиметру. 2. Произвести необходимые расчеты и ответить на все поставленные в задаче вопросы. 3. Составить заключение о допустимости или недопустимости полученного облучения для данного человека. Дать рекомендации в отношении его дальнейшего пребывания в указанной ситуации. Методика работы:
Таблица 25. Индивидуальные эффективные дозы, получаемые населением РФ (1997г)
Для упрощения решения использовать для расчетов только те источники, которые указаны в задаче. 3. Для гигиенической оценки применять нормативы для населения табл. 24 «Основные пределы доз для населения категории В». Пример гигиенической оценки полученной дозы облучения Задача №1. Доза, зафиксированная дозиметром за сутки, составляет 5,8 мкЗв. Доза получена в течение суток жителем микрорайона, расположенного на расстоянии 400 м от АЭС (мощность неизвестна). Известно, что данный житель находился в день проведения дозиметрии 3 часа на улице, а остальное время (21 час) дома. Рассчитайте средние дозы, полученные этим человеком на улице и дома. Соответствует ли доза, полученная на улице средней индивидуальной дозе облучения населения от АЭС? Влияет ли она существенно на общую среднегодовую дозу, получаемую жителем данного микрорайона? Какие рекомендации могут быть даны жителям указанного микрорайона? Заключение: 1) Житель относится к населению категории В, ПД для которого составляет 1 мЗв/год сверх естественного фона. Известно, что доза облучения от пребывания в жилом помещении составляет в среднем 1600 мкЗв/год=4,38 мкЗв/сутки. Доза, полученная жителем за 21 час пребывания в жилом помещении – около 4,38:24∙21=3,8 мкЗв. 2) Доза, полученная указанным человеком на улице и связанная в определенной степени с облучением от АЭС, составляет 5,8 – 3,8 = 2 мкЗв за сутки (с учетом пребывания на улице не более 3-х часов в сутки), т.е. 2×365=730 мкЗв/год, что является допустимой, поскольку ниже ПД для лиц категории В (1 мЗв/год=1000 мкЗв/год=2,7 мкЗв/сут.). Населению микрорайона можно рекомендовать больше времени проводить вне помещений, но не более 4-х часов (4 часа дадут 2,7 мкЗв, т.е. ПД в сутки). Задача №2.Весной в период сева тракторист в течение 6 дней работал в поле, производя обработку земли комплексным минеральным удобрением, а затем в течение 14 дней работал на комбайне, занимаясь севом зерновых и посадкой овощей на обработанных удобрением полях. Имевшийся у него индивидуальный дозиметр зафиксировал общую дозу облучения за время работы на уровне 800 мкЗв. Осенью он работал в общей сложности 10 дней на тех же полях и получил общую дозу облучения 200 мкЗв. Допустима ли полученная трактористом за год доза для лиц категории В? Заключение. Доза облучения, полученная трактористом за год составила 800+200 = 1000 мкЗв = 1мЗв. Однако, в измеренную дозиметром дозу вошел и естественный радиационный фон, который за 30 дней (т.е. 1 месяц) работы составил 900:12 = 75 мкЗв, а на долю радиации от удобрений приходится не более 1000 -75 = 925 мкЗв. При средней для лиц из населения дозе облучения от удобрений 0,13 мкЗв/год эта доза чрезвычайно велика. Несмотря на то, что общая доза облучения тракториста за год не превышает ПД, необходимо изменить режим и условия работы тракториста, обеспечить его индивидуальными средствами защиты для предупреждения попадания аэрозоля удобрений внутрь организма. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||