Опасная доза облучения для человека. Допустимая доза облучения для человека

Радиация постоянно воздействует на человека, не только на улице, но и в квартире или в доме. Так называемый «естественный радиационный фон», создаваемый солнцем и космическими лучами, считается безопасным для человеческого здоровья. И все же, радиации следует опасаться, ведь она не наносит вреда только в том случае, если ее уровень не превышает определенных пороговых пределов.

Безопасные дозы радиации: существуют или нет?

Как установил шведский ученый Р. Зиверт еще в 1950 году, облучение не имеет порогового уровня - конкретного значения, при котором у пострадавшего не наблюдаются явные или скрытые повреждения. Даже минимальные дозы радиации способны вызвать генетические и соматические изменения у человека, которые могут не сразу сказаться на его здоровье и остаться незамеченными в течение определенного промежутка времени. Поэтому абсолютно безопасных показателей радиационного излучения не существует, можно говорить лишь о его допустимых пределах.

Кто устанавливает нормы радиации?

В России нормированием и контролированием радиационного облучения населения занимается Госкомсанэпиднадзор. Именно эта организация устанавливает предельные значения радиации и другие требования по ее ограничению, руководствуясь действующим законодательством и следующими документами:

• НРБ-99 - «Нормы радиационной безопасности»;
• ОСПОР-99 - «Основные санитарные правила обращения с радиоактивными веществами и др. источниками излучений».

В постановлениях СанПиНа учтены рекомендации международных организаций, занимающихся вопросами радиационной безопасности населения: ВОЗ, ООН, НКДАР, МАГАТЭ, МОТ, АЯЭ, ОЭСР. Введенные нормативы не учитывают естественное излучение, уровень которого в зависимости от региона может колебаться от 0,05 мкЗв/ч и до 0,2 мкЗв/ч, а также на внутреннее облучение человека, возникающего за счет содержащегося в клетках организма природного калия.

Для чего нормируют радиационное излучение?

Основная цель нормирования природного и техногенного облучения - охрана здоровья всего населения и людей, которые в силу своей профессии постоянно работают с источниками радиации. Принимаемые меры обеспечивают безопасность человека, и снижают до минимума возможность получения им как явных облучений в виде ожогов, лучевой болезни и опухолей, так и скрытых последствий - мутирования хромосом и появления у потомства генетических заболеваний.

Какие нормы в радиации существуют?

Радиационное облучение возникает по причине как внешнего, так и внутреннего заражения организма радионуклидами. Поступая вместе с пищей, водой и воздухом, они вместе с кровью разносятся по всему организму, накапливаются в тканях и отдельных органах, вызывая их повреждения. В связи с этим, введено новое понятие - поглощенная доза, которая измеряет среднее количество радионуклидов, поглощенных организмом человека. Для основного населения она не должны превышать:

• за один год - 1 мЗв;
• за всю жизнь (70 лет) - 70 мЗв.

Если рассчитать мощность облучения в час, разделив годовую норму на количество часов в году, получится 0,57 мкЗв/ч. Но это верхний предел, для человека наиболее безопасный уровень должен быть в два раза меньше - до 0,2 мкЗВ/ч.

СанПиН: какие нормы установлены?

Свыше 70% радиации поступает в организм человека через органы дыхания и пищеварения, вызывая серьезные проблемы со здоровьем. В связи с этим, введены нормативы СанПиН, которые ограничивают содержание радионуклидов в пище, воде и воздухе. Рассмотрим их подробней:

1. Помещения.

Жилое здание считается безопасным, если в воздухе его помещений фиксируется такие показатели:

• мощность гамма-излучения - 0,25-0,4 мкЗв/час с учетом естественного радиационного фона, характерного для данной местности;
• суммарная доза торона и радона - не выше 200 Бк/куб.м. в год.

При превышении установленных значений проводятся меры по снижению радиационного облучения. Если они не дают результата, жильцы переселяются, а загрязненное помещение перепрофилируется, в крайнем случае - идет под снос.

Нормативы СанПиН ограничивают содержание урана, тория и калия-40 в стройматериалах, используемых для возведения жилья. Суммарная доза радиационного излучения стеновых и отделочных материалов, изготовленных с применением природных горных пород, не должна превышать 370 Бк/кг.

Если выбирается участок под жилищную застройку, уровень гамма-излучения рядом с поверхностью грунта должен быть не более 0,3 мкЗв/ч, а потоков радона - не выше 80 мБк/(кв. м*с).

2. Питьевая вода.

В питьевой воде нормируется содержание альфа- и бета-частиц как техногенного, так и естественного происхождения. Если суммарное излучение ниже 2,2 Бк/кг, то вода считается безопасной и ее дальнейшее гигиеническое исследование не проводится. В ином случае замеряется активность конкретных радионуклидов - их перечень установлен санитарным законодательством. Отдельно рассматривается содержание радона в воде - не более 60 Бк/ч.

Врага нужно знать в лицо, поэтому хотя бы минимальные сведения о радиоактивном излучении необходимы всем. К сожалению, многое из того, что пишут и говорят обывательские СМИ о радиации и ее влиянии на живые организмы, далеко не всегда соответствует действительности, а еще большее - окутано плотной завесой мифов. Отсутствие достоверных знаний порождает страх, но проблема даже не в этом. А в том, что радиация в той или иной степени окружает нас повсюду, однако на ее наличие, а главное, на повышенный или даже критический уровень наши органы чувств не реагируют. Многие, не зная о наличии радиации, долго пребывают под ее воздействием, употребляют в пищу продукты питания и напитки, содержащие радиоактивные вещества. Многие, даже зная о повышенном радиационном фоне, предпочитают либо не замечать этого явления, либо прибегать к разного рода лжеметодам профилактики и борьбы, которые, скорее, вредят организму, нежели оказывают ему помощь и помогают нивелировать или хотя бы минимизировать вредные последствия.

Виды излучений

Радиация - это излучение, существующее в нескольких видах и представленное альфа-, бета- и гамма-лучами:

• альфа-излучение - поток тяжелых нейтронных и протонных частиц, опасных для живых организмов только при внутреннем проникновении (при вдыхании зараженного воздуха, с пищей и т.д.);
• бета-излучение - поток заряженных отрицательно частиц, которые могут проникать через незащищенную кожу на глубину 1-2 см;
• гамма-излучение - самое опасное излучение с высоким уровнем способности проникать через кожные покровы и другие поверхности, значительно снизить интенсивность которого могут лишь солидные по толщине бетонные или свинцовые плиты.

Радиация опасна не сама по себе, а своим ионизирующим излучением, которое взаимодействует на атомном и молекулярном уровне с нашим организмом, разрывая в нем молекулярные связи и вызывая необратимые изменения.

Дозы радиации

Существует несколько разновидностей доз, являющихся основными физико-химическими характеристиками радиации:

1. Экспозиционная доза, измеряемая в Рентгенах (Р) и свидетельствующая о степени ионизации сухого воздуха.
2. Поглощенная доза - величина поглощенной веществом радиоактивной энергии на единицу его массы, измеряемая в Греях (Гр) или Радах, при соответствии 100 Рад одному Гр.
3. Эквивалентная доза - величина биовоздействия радиации на живые организмы, рассчитываемая посредством умножения параметра поглощенной дозы на способность конкретного вида излучения повреждать ткани. Эту величину называют еще коэффициентом качества (КК). Эквивалентная доза измеряется в Зивертах или Бэрах. КК у разных видов лучей отличается: альфа-лучи - 20, быстрые нейтроны и протоны - 3-10, бета-, гамма- и рентгеновские лучи - 1.

Важным показателем радиации является и мощность дозы - величина дозы облучения за определенный промежуток времени, измеряемая в Зивертах в час (Зв/ч).

Существует также показатель «эффективная эквивалентная доза», используемый для расчета индивидуальной дозы, - эквивалентная доза, умноженная на коэффициент радиационного риска, применяемый в зависимости от конкретного органа человека.

Ткани и органы по-разному воспринимают радиацию. Самые восприимчивые - красный костный мозг, половые железы и легкие. В наименьшей степени воспринимают воздействие, в частности, мышечные ткани и щитовидная железа. Эффективная эквивалентная доза измеряется в Зивертах и Бэрах, при этом 100 Бэров равны 1 Зиверту. При необходимости эффективную эквивалентную дозу можно рассчитать и для определенной группы людей.

Коэффициент радиационного риска

Как уже упоминалось, любой организм постоянно находится под радиационным воздействием, при этом далеко не любой его уровень опасен. Допустимым считается фон 0,08-0,3 мкЗв/ч.

Среди основных источников радиационного воздействия (с указанием эффективных эквивалентных доз за год):

Последствия воздействия радиации на организм

Учитывая, что каждый орган и каждая ткань по-разному воспринимают радиоактивное облучение, радиация воздействует на организм комплексно, вызывая различные изменения обратимого и необратимого характера: соматического (непосредственно у организма) и генетического (проявляющегося у потомков).

Радиации свойственна одна немаловажная особенность - однократное облучение определенной дозой радиации оказывает более опасное воздействие, нежели многократное облучение при аналогичном уровне дозировки. Небольшие дозы, даже серийного характера, довольно часто не приводят к необратимым последствиям, и организм может восстановиться.

При однократном воздействии гамма-лучей в определенной дозе последствия будут следующими:

100 зВ — смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы
10—50 зВ — смерть наступает через 1-2 недели вследствие внутренних кровоизлияний
4—5 зВ — 50% облученных умирает в течение 1-2 месяцев вследствие поражения клеток костного мозга
1 зВ — нижний уровень развития лучевой болезни
0,75 — кратковременные незначительные изменения состава крови
0,30 — облучение при рентгеноскопии желудка (разовое)
0,25 — допустимое аварийное облучение персонала (разовое)
0,1 — допустимое аварийное облучение населения (разовое)
0,05 — допустимое облучение персонала в нормальных условиях за год
0,005 — допустимое облучение населения в нормальных условиях за год
0,0035 — годовая эквивалентная доза облучения за счет всех источников излучения в среднем для жителя России

Допустимая доза и измерение радиации

Практически каждому взрослому человеку известно, что радиация - явление опасное, способное приводить к серьезным и даже трагическим последствиям для организма, зачастую проявляемым лишь спустя некоторое время. При определенном уровне радиоактивного облучения наступает смерть - не от самого облучения, а от его последствий. Очень многие люди ассоциируют радиацию с неизбежной и мучительной смертью, поэтому не случайно, услышав о том, что где-то обнаружена радиация, люди начинают паниковать.

Радиация была, есть и будет всегда нашим окружением - как генерируемая самой планетой, так и поступающая из космоса. Это факт, который доказан научно и неоспорим. Однако до определенного уровня радиация не способна причинить никакого вреда человеку. Этот уровень - допустимая радиация , рассчитываемая для:

• отдельных временных интервалов;
• отдельных специальностей;
• отдельных видов работ;
• отдельных медицинских процедур;
• отдельных групп людей;
• совокупностей ряда критериев.

К сожалению, человеку не дано напрямую чувствовать радиационное воздействие и, тем более, оценивать его уровень. Измерить радиацию и определить ее различные характеристики можно только посредством специальных приборов - дозиметров.

Дозиметры в тех или иных разновидностях представляют собой большую группу приборов, ориентированных на разные условия применения, имеющих разные показатели точности и другие характеристики.

Устройства «ДО-РА»

Хотя многие считают необходимым следить на радиоактивным фоном, даже самый простой прибор для измерения радиации - устройство не очень удобное для постоянного ношения при себе.

Наш проект предлагает иное и самое эффективное решение - уникальный дозиметр радиации «ДО-РА», позволяющий проводить замеры непосредственно со своего мобильного устройства. Данный измеритель радиации устанавливается на ваше устройство как наружный блок или может быть интегрирован во внутреннюю схему. В дополнение к нему поставляется программное обеспечение для работы. При использовании дозиметров и ПО вам не понадобится совершать какие-то специальные действия для осуществления замеров. Датчик и ПО сами будут проводить измерение радиации по заданной программе или по автоматическим настройкам.

Радиация представляет собой ионизирующее излучение микроскопических частиц и физических полей. К радиационному излучению не относятся ультрафиолетовые лучи и диапазон видимого света. Способностью ионизировать встречное вещество не обладают радиоволны и микроволны, это не радиация. Смертельная доза для человека не создается искусственно при помощи химических процессов, радиация относится к физическому действию.

Мощность и доза

Мощностью радиационного излучения называется количество ионизации за определенный временной промежуток. Для мощности существует единица измерения - микрорентген в час.

Полученная доза измеряется суммарной дозой, определяемой мощностью излучения, умноженной на время действия микрочастиц, таким образом, высчитывается смертельная доза радиация для человека, которая приводит к летальному исходу. Для измерения эквивалентной дозы используется зиверт (Зв), мощность для расчета определяется в зивертах в час (Зв/ч).

Для расчета эквивалентной дозы от воздействия лучей различных типов принимают во внимание интенсивность искомого излучения по отношению к зиверту. Например, при определении суммарной дозы от действия гамма-лучей приравнивают 100 рентген к 1 Зв. Мелкие дозы, меньше 1 Зв высчитывают в отношении:

• 1 мЗв (миллизиверт) равен 1/1000 зиверта;
• 1 мкЗв (микрозиверт) равен 1/1000 миллизиверта или 1/1000000 зиверта.

Прибор для измерения излучения

Стандартным распространенным устройством для определения мощности дозы или мощности, направленной на прибор и на оператора прибора, является дозиметр. Дозиметрия проводится за время подверженности радиации, например, рабочая смена или время выполнения спасательных работ.

Смертельная доза радиации для человека в рентгенах зависит от интенсивности излучения в месте нахождения работника, если суммарный показатель насчитывает более 600 единиц, то такое облучение опасно для жизни. Обследуются перевозимые грузы, предметы, измеряется фон от построек и зданий. Каждый человек, посещающий места с опасностью радиационного загрязнения, приобретает дозиметр в постоянное личное пользование.

Собираясь в незнакомую местность, например, горы, озера, отправляясь в поход или за ягодами и грибами, берут прибор для обследования местности перед длительным нахождением. Определяется интенсивность излучения участка перед строительством или при покупке земли. не понижается и не удаляется со стен зданий и предметов, поэтому предварительно выявляется опасность с помощью дозиметра.

Понятие радиоактивности

Некоторые атомы содержат неустойчивые ядра, способные превращаться или распадаться. Этот процесс способствует освобождению свободных ионов. Возникает энергетически мощное, способное воздействовать на окружающее вещество и провоцировать появление новых ионов отрицательного и положительного заряда. Смертельная доза радиации в рад возникает при облучении человека 600 рад, при этом 100 рад (внесистемная единица) = 100 рентгенам.

Причины радиоактивного заражения

Действие различных факторов и обстоятельств вызывает повышенный радиационный фон:

• выпадение вещества радиоактивного характера из ядерного облака при взрыве;
• при возникновении наведенной радиации, полученной образованием изотопов радиоактивного вида при мгновенном действии гамма-лучей и нейтронов, высвободившихся при ядерном взрыве;
• действием внешнего излучения гамма и бета-лучей;
• смертельная проявляется при внутреннем облучении после попадания радиоактивных изотопов внутрь человеческого организма из воздуха или с продуктами питания;
• провоцируется в мирное время техногенными катастрофами на атомных объектах, неправильной транспортировкой и утилизацией ядерных отходов.

Разновидность излучения

Опасными для человека является излучение микрочастиц, приводящее к заболеваниям организма и смертельным случаям. Величина воздействия зависит от разновидности лучей, продолжительности действия и частоты:

• тяжелые альфа-частицы, положительно заряженные после распада ядер (к ним относят торон, кобальт-60, уран, радон);
• бета-частицы являются обычными электронами стронция-90, калия-40, цезия-137;
• гамма-излучение представлено частицами с большой проникающей способностью (цезия-137, кобальта-60);
• жесткое рентгеновское излучение, напоминающее гамма-частицы, но менее энергичное, обеспечивает америций-241, постоянным источником возникновения является солнце;
• нейтроны возникают в результате распада ядер плутония, их скопление наблюдается в окружении атомных реакторов.

Разновидности доз

Эквивалентная фиксированная эффективная доза представляет собой определение доз радиации на организм в результате поступления некоторого количества вредного вещества. Этот показатель учитывает чувствительность внутренних органов и время нахождения радиоактивного вещества в теле (иногда в течение всей жизни). В некоторых случаях смертельная доза радиации в рентгенах измеряется для одного выбранного органа.

Амбидентный эквивалент дозы определяется величиной, которую мог бы получить человек, если бы присутствовал на территории, где делается дозиметрия, показатель измеряется в зивертах.

Воздействие радиационного загрязнения на организм человека

Любое излучение, приводящее к образованию в окружающей среде электрических частиц с различными знаками, считается ионизирующим. Рассеянный радиационный фон постоянно сопровождает человека, его создает космическое излучение, влияние солнца, природные источники радионуклидов, другие составляющие биосферы.

Для работы в опасных условиях персонал защищают специальными костюмами, соблюдают нормы безопасности. Облучение организм получает на рабочем месте при физических и химических опытах, проведении дефектоскопии, медицинских исследованиях, геологических изысканиях и др.

Мутация от облучения

Смертельная доза радиации для человека в рад составляет свыше 600 единиц и приводит к летальному исходу. Облучение в дозе от 400 до 600 рад способствует появлению лучевой болезни и может вызвать мутацию генов. Действие ионизированного преображения организма мало изучено, мутации проявляют себя через поколения. Разброс времени дает право сомневаться, появилась мутация от радиоактивного влияния или вызвана другими причинами.

Мутации по виду делят на доминантные, появляющиеся в короткий период после действия облучения и рецессивными. Второй вид проявляет себя, если мать и ребенок имеют один мутантный ген. Мутация не просыпается несколько поколений или не беспокоит человека совсем. Перерождение плода трудно определяется в случае преждевременных родов, если мутация не дает возможности зародышу достичь родового возраста.

Лучевая болезнь. Лейкоз

В постановке болезни большое влияние оказывает радиация. Смертельная доза облучения приводит к летальному исходу, но не менее опасны уровни облучения от 200 до 600 р, вызывающие лучевую болезнь. Радиация поражает человека после однократного мощного воздействия или при постоянном проникновении радиационного излучения небольшой мощности. Примером служит работа рентгенологов, не выдерживающих постоянного облучения и заболевающих характерными заболеваниями.

Наиболее опасным является действие радиации на неокрепший организм до 15 лет. О размере дозы единого мнения нет, исследователи приводят разные дозы допуска в 50, 100 и 200 р. Патогенез изучается в исследовательских институтах, лучевой лейкоз становится более доступным для лечения.

Онкологические заболевания

Изучение действия радиации на человека затруднено тем, что для появления обобщенных данных исследуются большие группы людей, что невозможно без специального эксперимента. Какая смертельная доза радиации является летальной, а какие уровни вызывают онкологические опухоли человека нельзя судить по эксперименту над животными.

В смысле выделения опасной дозы, вызывающей раковые опухоли, нет определенных данных. Любая доза полученной радиации дает толчок организму для начала деления агрессивных клеток. По частоте проявления болезни подразделяют следующим образом:

• наиболее частым является проявление лейкоза;
• из 1000 женщин, попавших в группу риска, раком молочной железы заболевают 10 пациенток;
• такая же статистика заболевания раком щитовидки.

Степени тяжести лучевой болезни

Являются постоянная головная боль, нарушение движения, координации жестов, тошнота, рвота, головокружение, расстройства желудка и кишечника. Какая доза радиации смертельна для человека:

• первая степень проявляется после латентного периода в две недели, заболевание вызывается облучением от 100 до 200 рентген;
• для проявления второй степени после облучения дозой от 200 до 400 рентген, смерть наступает у четвертой части подвергшихся облучению;
• третья стадия лучевой болезни - это смертность в 50% случаев, для возникновения достаточно дозы облучения от 400 до 600 рентгенов;
• четвертую, самую опасную стадию, также вызывает радиация. Смертельная доза составляет более 600 рентген, летальный исход наступает в 100% случаев.

Способы индивидуальной защиты в случае радиационного загрязнения местности

Определены стандартные действия для населения, если на территории радиация. Смертельная доза облучения опасна для жизни, поэтому для уменьшения летальных исходов организовывается эвакуация людей в сооружения, которые по степени защиты делят на капитальные бомбоубежища, подвалы, деревянные строения и автомобили. Лучше всего защищает первый тип строения, остальные рассматриваются как экстренные временные пристанища.

К эффективным мерам относят защиту органов дыхания, воды и продовольственных припасов. Укрытие предметов первой необходимости делают заранее, если существует опасность выброса или взрыва. Употребляют противорадиационные медикаменты, не применяют для питания молоко в свежем виде.

Производится регулярная и обеззараживание местности, при любом удобном случае люди эвакуируются за пределы зараженного района. Уменьшение внутреннего облучения за счет исключения захвата пыли обеспечивается респираторами, эффективными в 80% случаев. Меньший показатель дает марлевая повязка из четырех слоев, но используют все имеющиеся под рукой средства защиты. В качестве накидки применяют в крайнем случае, полиэтиленовую пленку.

В заключение следует упомянуть, что радиационная загрязненность местности не уменьшается, опасность заражения человека сводится к минимуму применением индивидуальных средств защиты и контролем полученной дозы облучения с помощью дозиметров.

Человеческий организм поглощает энергию ионизирующих излучений, причем от количества поглощенной энергии зависит степень лучевых поражений. Для характеристики поглощенной энергии ионизирующего излучения единицей массы вещества используется понятие поглощенная доза.

Поглощенная доза – это количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное облучаемым телом (тканями организма) и рассчитанной на единицу массы этого вещества. Единица поглощенной дозы в Международной системе единиц (СИ) – грей (Гр).

1 Гр = 1 Дж/кг

Для оценки еще используют и внесистемную единицу – Рад. Рад – образовано от английского «radiationabsorbeddoze» – поглощенная доза излучения. Это такое излучение, при котором каждый килограмм массы вещества (скажем, человеческого тела) поглощает 0.01 Дж энергии (или 1 г массы поглощает 100 эрг).

1 Рад = 0.01 Дж/кг 1 Гр = 100 Рад

Экспозиционная доза

Для оценки радиационной обстановки на местности, в рабочем или жилом помещениях, обусловленной воздействием рентгеновского или гамма-излучения, используют экспозиционную дозу облучения. В системе СИ единица экспозиционной дозы – кулон на килограмм (1 Кл/кг).

На практике чаще используют внесистемную единицу – рентген (Р). 1 рентген – доза рентгеновских (или гамма) лучей, при которой в 1 см 3 воздуха образуется 2.08 х 10 9 пар ионов (или в 1 г воздуха – 1.61 х 10 12 пар ионов).

1 Р = 2.58 х 10 -3 Кл/кг

Поглощенной дозе 1 Рад соответствует экспозиционная доза, примерно равная 1 рентгену: 1 Рад = 1 Р

Эквивалентная доза

При облучении живых организмов возникают различные биологические эффекты, разница между которыми при одной и той же поглощенной дозе объясняется разными видами облучения.

Для сравнения биологических эффектов, вызываемых любыми ионизирующими излучениями, с эффектами от рентгеновского и гамма-излучения, вводится понятие об эквивалентной дозе . В системе СИ единица эквивалентной дозы – зиверт (Зв). 1 Зв = 1 Дж/кг

Существует также внесистемная единица эквивалентной дозы ионизирующего излучения – бэр (биологический эквивалент рентгена). 1 бэр – доза любого излучения, которая производит такое же биологическое действие, как рентгеновское или гамма-излучение в 1 рентген.

1 бэр = 1 Р 1 Зв = 100 бэр

Коэффициент, показывающий, во сколько раз оцениваемый вид излучения биологически опаснее, чем рентгеновское или гамма-излучение при одинаковой поглощенной дозе, называется коэффициентом качества излучения (К).

Для рентгеновского и гамма-излучения К=1.

1 Рад х К = 1 бэр 1 Гр х К = 1 Зв

При прочих равных условиях доза ионизирующего излучения тем больше, чем больше время облучения, т.е. доза накапливается со временем. Доза, отнесенная к единице времени, называется мощностью дозы. Если мы говорим, что мощность экспозиционной дозы гамма-излучения составляет 1 Р/ч, то это значит, что за 1 час облучения человек получит дозу, равную 1 Р.

Активность радиоактивного источника (радионуклида) – это физическая величина, характеризующая число радиоактивных распадов в единицу времени. Чем больше радиоактивных превращений происходит в единицу времени, тем выше активность. В системе Си за единицу активности принят беккерель (Бк) - количество радиоактивного вещества, в котором происходит 1 распад за 1 секунду.

Другая единица радиоактивности – кюри. 1 кюри – активность такого количества радиоактивного вещества, в котором происходит 3.7 х 10 10 распадов в секунду.

Время, в течение которого число атомов данного радиоактивного вещества уменьшается вследствие распада вдвое называется периодом полураспада . Период полураспада может меняться в широких пределах: для урана-238 (U) – 4.47 млр. лет; урана-234 – 245 тыс. лет; радия-226 (Ra) – 1600 лет; йода-131 (J) – 8 суток; радона-222 (Rn) – 3.823 суток; полония-214 (Po) – 0.000164 сек.

Среди долгоживущих изотопов, выброшенных в атмосферу в результате взрыва АЭС в Чернобыле, есть стронций-90 и цезий-137, периоды полураспада которых около 30 лет, поэтому зона Чернобыльской АЭС еще многие десятилетия будет непригодна для нормальной жизни.

КОЭФФИЦИЕНТЫ РАДИАЦИОННОГО РИСКА

Следует учитывать, что одни части тела (органы, ткани) более чувствительны, чем другие: например, при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения органов и тканей следует учитывать с разными коэффициентами. Принимая коэффициент радиационного риска всего организма в целом за единицу, для разных тканей и органов коэффициенты радиационного риска будут следующие:

0.03 – костная ткань; 0.03 – щитовидная железа;

0.12 – легкие; 0.12 – красный костный мозг;

0.15 – молочная железа; 0.25 – яичники или семенники;

0.30 – другие ткани.

ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ЧЕЛОВЕКОМ

С ионизирующими излучениями население в любом регионе земного шара встречается ежедневно. Это, прежде всего, так называемый радиационный фон Земли, который складывается из:

космического излучения, приходящего на Землю из Космоса;

излучения от находящихся в почве, строительных материалах, воздухе и воде естественных радиоактивных элементов;

излучения от природных радиоактивных веществ, которые с пищей и водой попадают внутрь организма, фиксируются тканями и сохраняются в теле человека.

Кроме того, человек встречается с искусственными источниками излучения, включая радиоактивные нуклиды (радионуклиды), созданные руками человека и применяемые в народном хозяйстве.

В среднем доза облучения от всех естественных источников ионизирующего излучения составляет в год около 200 мР, хотя это значение может колебаться в разных регионах земного шара от 50 до 1000 мР/год и более (табл. 1). Доза, получаемая в результате космического излучения, зависит от высоты над уровнем моря; чем выше над уровнем моря, тем больше годовая доза.

Таблица 1

Природные источники ионизирующего излучения

Искусственные источники ионизирующего излучения (табл. 2):

медицинское диагностическое и лечебное оборудование;

люди, постоянно пользующиеся самолетом, дополнительно подвергаются незначительному облучению;

атомные и тепловые электростанции (доза зависит от близости их расположения);

фосфорные удобрения;

Строения из камня, кирпича, бетона, дерева – плохая вентиляция в помещениях может увеличить дозу облучения, обусловленную вдыханием радиоактивного газа радона, который образуется при естественном распаде радия, содержащегося во многих горных породах и стройматериалах, а также в почве. Радон – невидимый, не имеющий вкуса и запаха тяжелый газ (тяжелее воздуха в 7.5 раз) и др.

Каждый житель Земли на протяжении всей своей жизни ежегодно облучается дозой в среднем 250-400 мбэр.

Считается, что безопасно для человека набрать за всю свою жизнь дозу облучения, не превышающую 35 бэр. При дозах облучения в 10 бэр не наблюдается каких-либо изменений в органах и тканях организма человека. При однократном облучении дозой 25-75 бэр клинически определяются кратковременные незначительные изменения состава крови.

При облучении дозой более 100 бэр наблюдается развитие лучевой болезни:

100 – 200 бэр – Iстепень (легкая);

200 – 400 бэр – IIстепень (средняя);

400 – 600 бэр – IIIстепень (тяжелая);

более 600 бэр – IVстепень (крайне тяжелая).

Мощность дозы естественного радиоактивного фона на территории РФ составляет 0,01–0,02 мР/ч.

Согласно Федеральному закону «О радиационной безопасности населения» № 3-ФЗ от 9 января 1996 г. и поправке к ст. 9 от 1999 г. с января 2000 года для населения средняя годовая эффективная доза равна 0,001 зиверта или эффективная доза за период жизни (70 лет) – 0,07 зиверта; в отдельные годы допустимы бо́льшие значения эффективной дозы при условии, что средняя годовая эффективная доза, исчисленная за пять последовательных лет, не превысит 0,001 зиверта.

После Чернобыльской аварии в РФ установлены следующие допустимые пределы радиационного фона:

15–19 мР/ч (миллирентген в час) – безопасно;

20–60 мР/ч – относительно безопасно;

61–120 мР/ч – зона повышенного внимания;

121 мР/ч и более – опасная зона.

Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) рекомендует считать предельно допустимую дозу (ПДД) разового аварийного облучения – 25 бэр; ПДД профессионального хронического облучения – до 5 бэр в год; для ограниченных групп населения – 0,5 бэр. Генетически значимые дозы для населения находятся в пределах 7–55 мбэр/год.

Доза облучения может быть однократной и многократной. Однократным считается облучение, полученное за первые четверо суток. Если продолжительность облучения превышает этот срок, то оно считается многократным.

При облучении человека дозой менее 100 бэр отмечаются лишь легкие реакции организма, проявляющиеся в формуле крови, изменении вегетативных функций.

При дозах более 100 бэр развивается острая лучевая болезнь, тяжесть течения которой зависит от дозы облучения.

Аварии на радиационно-опасных объектах и их классификация

Радиационная авария – это происшествие, вызванное неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами приводящее к выходу (выбросу) радиоактивных продуктов и ионизирующих излучений за предусмотренные проектом пределы (границы) РОО в количествах, превышающих установленные нормы безопасности.

Под ядерной (радиационной) аварией понимают потерю управления цепной реакцией в реакторе либо образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении тепловыделяющих сборок, а также нарушении режимов хранения отработанных ядерных отходов, приводящие к облучению людей сверх допустимых пределов. В тяжелых случаях вследствие быстрого неуправляемого развития цепной реакции ядерная авария может приводить к ядерному взрыву малой мощности или тепловому взрыву, в результате которого происходит полное разрушению реактора или хранилища, сопровождающееся массовым облучением людей на значительной территории.

Классификация возможных аварий на РОО производится по двум признакам: по типовым нарушениям нормальной эксплуатации и по характеру последствий для персонала, населения и окружающей среды.

Аварии, связанные с нарушениями нормальной эксплуатации, подразделяются на:

- проектные , то есть такие, которые могут быть предотвращены существующими (заложенными в проекте) системами безопасности,

- проектные с максимально возможными последствиями (так

называемые максимальные проектные аварии) и

- запроектные , которые не могут быть локализованы системами внутренней безопасности объекта.

Последствия первых двух не приводят к выходу радиоактивных веществ за пределы санитарно-защитной зоны и облучению населения сверх допустимых установленных норм, В случае же аварий третьего типа требуется принятие в той или иной степени мер по радиационной защите населения.

По масштабам последствий радиационные аварии делятся на:

Локальные – нарушения в работе РОО, при котором не произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации предприятия значения.

Местные – нарушения в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов в пределах санитарно – защитной зоны и количествах, превышающих установленные нормы для данного предприятия.

Общие – нарушения в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов за границу санитарно – защитной зоны и количествах, приводящих к радиоактивному загрязнению прилегающей территории и возможному облучению проживающего на ней населения выше установленных норм.

В зависимости от медицинских последствий, контингента облучаемых лиц и вида лучевого воздействия на организм человека радиационные аварии разделяются на пять основных групп: малые, средние, большие, крупные и катастрофические .

К малым радиационным авариям относятся инциденты не связанные с серьезными медицинскими последствиями. К второй и третьей группам относятся аварии, приводящие к поражению персонала, причем для аварий второй группы характерно только внешнее, а для третьей группы – внешнее и внутреннее облучение персонала. В авариях относящихся к четвертой и пятой группы (крупные и катастрофические) поражается и население, причем в катастрофических авариях имеет место внешнее и внутреннее облучение больших контингентов населения, проживающего в одном или нескольких регионах.

Перейдем теперь к рассмотрению особенностей радиационных

аварий на конкретных радиационно-опасных объектах.

Начнем с аварий на атомных электростанциях , которые, как практически показала катастрофа на Чернобыльской атомной станции, могут привести к возникновению чрезвычайных ситуаций трансграничного (глобального) масштаба. Дополнительный материал по медицинским аспектам аварии на АЭС приведен в Приложении 2 в конце пособия.

В настоящее вpемя почти в 30 стpанах миpа эксплуатиpуется около 450 атомных энеpгоблоков общей мощностью более 350 ГВт, из них 46 – в странах СНГ. Общее количество выpабатываемой атомными станциями электpоэнеpгии в миpе составляет около 20%, в Евpопе - почти 35%.

Развитие атомной энергетики сопровождается непрерывным ростом числа возникающих на атомных станциях аварийных ситуаций. Всего с момента первой серьезной аварии на АЭС NRX в Канаде в 1952 году во всем миpе было заpегистpиpовано более 300 аваpийных ситуаций на атомных станциях.

Для классификации аварий на АЭС могут быть использованы как сформулированные выше общие классификационные градации аварий на радиационно-опасных объектах, так и специальная Международная шкала событий на АЭС (шкала INES), разработанная под эгидой МАГАТЭ в 1989 г. и введенная в действие в России с сентября 1990 г. В соответствии с этой шкалой события на АЭС условно делятся на 7 групп (уровней).

К событиям 1-3 уровней относятся происшествия (незначительные, средней тяжести и серьезные).

1 и 2 уровни – это функциональные отключения и отказы в управлении, не вызывающие непосредственного влияния на безопасность АЭС, а тем более на окружающую среду.

3 уровень – серьезное происшествие из-за отказа оборудования или ошибок эксплуатации. В окружающую среду могут быть выброшены радиоактивные вещества. При этом доза облучения вне АЭС не превышает нескольких мЗв (не более 5 годовых ПДД доз). Внутри АЭС обслуживающий персонал может быть переоблучен дозами порядка 50 мЗв. За пределами площадки не требуется принятия защитных мер.

События 4-го уровня и выше относятся к авариям, причем 4-й уровень соответствует максимальной проектной аварии. Серьезное повреждение активной зоны и физических барьеров. Облучение персонала порядка 1 Зв, приводящее к острой лучевой болезни. Выброс р/а продуктов в окружающую среду в количествах, не превышающих дозовые пределы для населения при проектных авариях.

5 уровень – авария с риском для окружающей среды. Тяжелое повреждение активной зоны и физических барьеров. Имеет место значительный выброс продуктов деления в окружающую среду, радиологически эквивалентный активностям от нескольких единиц до десятков терабеккерелей радиоактивного йода131. Возможна частичная эвакуация, необходима местная йодная профилактика.

6 уровень – тяжелая авария. По внешним последствиям характеризуется значительным выбросом РВ эквивалентным активностям от десятков до сотен терабеккерелей радиоактивного йода-131.

7 уровень - глобальная авария, сопровождающаяся выбросом РВ в окружающую среду, радиологически эквивалентным активностям от тысяч до десятков тысяч терабеккерелей радиоактивного йода-131. Наносится ущерб здоровью людей и окружающей среде на больших территориях.

В развитии аварий на АЭС можно выделить следующие фазы :

Начальная фаза – характеризуется наличием угрозы выброса радиоактивных веществ в окружающую среду. Меры защиты: оповещение об угрозе; обеспечение препаратами стабильного йода; приведение в готовность защитных сооружений; подготовка к организованной эвакуации.

Ранняя фаза – фаза острого облучения. Происходит выброс радиоактивных веществ в окружающую среду. Меры защиты: оповещение; эвакуация; ограничение питания.

Промежуточная фаза – дополнительных поступлений радиоактивных веществ в окружающую среду нет. Радиационная обстановка сформировалась полностью. Экстренные меры радиационной защиты: эвакуация; отселение; ограничение на сельскохозяйственную деятельность; ограничение рыбного производства; завоз воды и продуктов.

Последняя фаза – возвращение к нормальной деятельности.

Основным поражающим фактором крупных аварий на АЭС является радиоактивное заражение местности в результате выброса радионуклидов из активной зоны реактора в атмосферу. Кроме того, при запроектной аварии с разрушением реактора на работающую смену персонала поражающее воздействие может оказать световое излучение и проникающая радиация (нейтронное и гамма-излучение) из активной зоны. Еще одним поражающим фактором может являться ударная волна (воздушная или сейсмическая), возникающая при ядерном взрыве реактора (при тепловом взрыве ее воздействие незначительно).

Меры защиты от радиационных аварий

В случае аварии на радиационно-опасном объекте необходимые меры защиты определяются по результатам зонирования загрязненных территорий. При этом под зоной радиационной аварии понимают территорию, на которой годовая доза облучения превышает 5 мЗв.

Зонирование и комплекс защитных мероприятий в соответствующих зонах зависит от фазы радиационной аварии.

На ранней и промежуточной (средней) фазах аварии территория вокруг РОО делится на следующие зоны:

Зона отселения - доза более 50 мЗв. В этой зоне вмешательство осуществляется путем эвакуации населения.

Зона добровольного отселения – доза от 20 до 50 мЗв. Здесь осуществляется радиационный мониторинг людей и объектов внешней среды, а также необходимые меры радиационной и медицинской защиты. Оказывается помощь в добровольном переселении за пределы зоны.

Зона ограниченного проживания населения – доза от 5 до 20 мЗв. Радиационный мониторинг. Осуществляются меры по снижению доз на основе выполнения соответствующих правил поведения на загрязненной территории. Жителям и лицам, проживающим на указанной территории, разъясняется риск ущерба здоровью, обусловленный воздействием радиации.

Зона радиационного контроля - доза от 1 мЗв до 5 мЗв. (находится вне зоны радиационной аварии). Радиационный мониторинг объектов окружающей среды, сельскохозяйственной продукции и доз внешнего и внутреннего облучения критических групп населения. Те же меры по снижению доз, что и в предыдущей зоне.

Зонирование территории вокруг РОО на последней

(восстановительной) стадии радиационной аварии

Зона отчуждения - доза более 50 мЗв. В этой зоне постоянное проживание не допускается, а хозяйственная деятельность и природопользование регулируются специальными актами. Осуществляются меры мониторинга и защиты работающих с обязательным индивидуальным дозиметрическим контролем.

Зона отселения – доза от 20 мЗв до 50 мЗв. Въезд на указанную территорию для постоянного проживания не разрешен. В этой зоне запрещается постоянное проживание лиц репродуктивного возраста и детей. Здесь осуществляется радиационный мониторинг людей и объектов внешней среды, а также необходимые меры радиационной и медицинской защиты.

Зона ограниченного проживания населения – доза от 5 мЗв до 20 мЗв. Радиационный мониторинг. Осуществляются меры по снижению доз на основе выполнения соответствующих правил поведения на загрязненной территории. Добровольный въезд на указанную территорию для постоянного проживания не ограничивается. Лицам, въезжающим на указанную территорию, разъясняется риск ущерба здоровью.

Зона радиационного контроля – доза от 1 мЗв до 5 мЗв. Радиационный мониторинг объектов окружающей среды, сельскохозяйственной продукции и доз внешнего и внутреннего облучения групп населения. Те же меры по снижению доз, что и в зоне ограниченного проживания.

Действия населения при авариях на радиационно-опасных

Объектах

Основным способом оповещения населения об авариях на радиационно-опасных объектах является передача информации по местной теле- и радиовещательной сети с использованием установленного сигнала "Внимание всем!", при котором для привлечения внимания населения включаются электросирены, дублируемые производственными гудками и другими установленными на местах сигнальными средствами.

Если в поступившей информации отсутствуют рекомендации по действиям, следует защитить себя от внешнего и внутреннего облучения. Для этого по возможности быстро защитить органы дыхания табельными средствами защиты (респиратор, противогаз), а при их отсутствии ватно-марлевыми повязками, шарфом, платком и укрыться в ближайшем здании, лучше в собственной квартире. Войдя в помещение, в коридоре следует снять с себя верхнюю одежду и обувь, поместив их в пластиковый пакет или пленку, немедленно закрыть окна, двери и вентиляционные отверстия, включить радиоприемники, телевизоры и радиорепродукторы, занять место вдали от окон, быть готовым к приему информации и указаний о действиях.

При наличии измерителя мощности дозы определить степень загрязнения квартиры.

Обязательно загерметизировать помещение и укрыть продукты питания. Для этого подручными средствами заделать щели в окнах и дверях, заклеить вентиляционные отверстия. Открытые продукты поместить в полиэтиленовые мешки, пакеты или пленку. Сделать запас воды в емкостях с плотно прилегающими крышками. Продукты и воду поместить в холодильники, закрываемые шкафы или кладовки.

При получении указаний по средствам массовой информации провести профилактику препаратами йода (например, йодистым калием). При их отсутствии использовать 5% раствор йода:3-5 капель на стакан воды для взрослых и 1-2 капли на 100 г жидкости для детей. Прием повторить через 6-7 часов. Следует помнить, что препараты йода противопоказаны для беременных женщин.

При приготовлении и приеме пищи все продукты, выдерживающие воздействие воды, промыть.

Строго соблюдать правила личной гигиены, предотвращающие или значительно снижающие внутреннее облучение организма.

В случае загрязненности помещения защитить органы дыхания.

Помещения оставлять лишь в крайней необходимости и на короткое время. При выходе защитить органы дыхания, надеть плащ (накидку из подручных материалов) или табельные средства защиты кожи.

После возвращения переодеться.

Похожая информация.