Действие ионизирующих излучений представляет собой сложный процесс. Эффект облучения зависит от величины поглощенной дозы, ее мощности, вида излучения, объема облучения тканей и органов. Для его количественной оценки введены специальные единицы, которые делятся на внесистемные и единицы в системе СИ. Сейчас используются преимущественно единицы системы СИ. Ниже в таблице 10 дан перечень единиц измерения радиологических величин и проведено сравнение единиц системы СИ и внесистемных единиц.
Таблица 10.
Основные радиологические величины и единицы |
|||
|---|---|---|---|
| Величина |
Наименование и обозначение единицы измерения |
Соотношения между единицами |
|
| Внесистемные | Си | ||
| Активность нуклида, А | Кюри (Ки, Ci) | Беккерель (Бк, Bq) | 1 Ки = 3.7·10 10 Бк 1 Бк = 1 расп/с 1 Бк=2.7·10 -11 Ки |
| Экспозицион- ная доза, X |
Рентген (Р, R) | Кулон/кг (Кл/кг, C/kg) |
1 Р=2.58·10 -4 Кл/кг 1 Кл/кг=3.88·10 3 Р |
| Поглощенная доза, D | Рад (рад, rad) | Грей (Гр, Gy) | 1 рад-10 -2 Гр 1 Гр=1 Дж/кг |
| Эквивалентная доза, Н | Бэр (бэр, rem) | Зиверт (Зв, Sv) | 1 бэр=10 -2 Зв 1 Зв=100 бэр |
| Интегральная доза излучения | Рад-грамм (рад·г, rad·g) | Грей- кг (Гр·кг, Gy·kg) | 1 рад·г=10 -5 Гр·кг 1 Гр·кг=105 рад·г |
Для описания влияния ионизирующих излучений на вещество
используются следующие понятия и единицы измерения:
Активность радионуклида в источнике (А)
.
Активность равна отношению числа самопроизвольных ядерных превращений в этом
источнике за малый интервал времени (dN) к величине этого интервала (dt) :
Единица активности в системе СИ - Беккерель (Бк).
Внесистемная единица - Кюри (Ки).
Число радиоактивных ядер N(t) данного изотопа уменьшается со временем по закону:
N(t) = N 0 exp(-tln2/T 1/2) = N 0 exp(-0.693t /T 1/2)
где N 0 - число радиоактивных ядер в момент
времени t = 0, Т 1/2 -период полураспада - время, в течение которого
распадается половина радиоактивных ядер.
Массу m радионуклида активностью А можно рассчитать по
формуле:
m = 2.4·10 -24 × M ×T 1/2 × A,
где М - массовое число радионуклида, А - активность в
Беккерелях, T 1/2 - период полураспада в секундах. Масса получается в
граммах.
Экспозиционная доза (X).
В качестве
количественной меры рентгеновского и -излучения
принято использовать во внесистемных единицах экспозиционную дозу, определяемую
зарядом вторичных частиц (dQ), образующихся в массе вещества (dm) при полном
торможении всех заряженных частиц:
Единица экспозиционной дозы - Рентген (Р). Рентген - это
экспозиционная доза рентгеновского и
-излучения,
создающая в 1куб.см воздуха при температуре О°С и давлении 760 мм рт.ст.
суммарный заряд ионов одного знака в одну электростатическую единицу количества
электричества. Экспозиционной дозе 1 Р
соответствует 2.08·10 9 пар ионов (2.08·10 9 = 1/(4.8·10 -10)).
Если принять среднюю энергию образования 1 пары ионов в воздухе равной 33.85 эВ,
то при экспозиционной дозе 1 Р одному кубическому сантиметру воздуха передается
энергия, равная:
(2.08·10 9)·33.85·(1.6·10 -12) = 0.113
эрг,
а одному грамму воздуха:
0.113/ возд
= 0.113/0.001293 = 87.3 эрг.
Поглощение энергии ионизирующего излучения является первичным
процессом, дающим начало последовательности физико-химических преобразований в
облученной ткани, приводящей к наблюдаемому радиационному эффекту. Поэтому
естественно сопоставить наблюдаемый эффект с количеством поглощенной энергии или
поглощенной дозы.
Поглощенная доза (D)
- основная дозиметрическая величина.
Она равна отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением
веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме:
Единица поглощенной дозы - Грей (Гр). Внесистемная единица
Рад определялась как поглощенная доза любого ионизирующего излучения, равная 100
эрг на 1 грамм облученного вещества.
Эквивалентная доза (Н)
. Для оценки возможного ущерба
здоровью человека в условиях хронического облучения в области радиационной
безопасности введено понятие эквивалентной дозы Н, равной произведению
поглощенной дозы D r , созданной облучением - r и усредненной по
анализируемому органу или по всему организму, на весовой множитель w r
(называемый еще - коэффициент качества излучения)
(таблица 11).
Единицей измерения эквивалентной дозы является Джоуль на килограмм. Она имеет специальное наименование Зиверт (Зв).
Таблица 11.
Весовые множители излучения |
|
|---|---|
Вид излучения и диапазон энергий |
Весовой множитель |
| Фотоны всех энергий | |
| Электроны и мюоны всех энергий | |
| Нейтроны с энергией < 10 КэВ | |
| Нейтроны от 10 до 100 КэВ | |
| Нейтроны от 100 КэВ до 2 МэВ | |
| Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ | |
| Нейтроны > 20 МэВ | |
| Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи) | |
| альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра | |
Влияние облучения носит неравномерный характер. Для оценки
ущерба здоровью человека за счет различного характера влияния облучения на
разные органы (в условиях равномерного облучения всего тела) введено понятие
эффективной эквивалентной дозы Е эфф применяемое при оценке возможных
стохастических эффектов - злокачественных новообразований.
Эффективная доза
равна сумме взвешенных эквивалентных доз во
всех органах и тканях:
где w t - тканевый весовой множитель (таблица 12), а H t
-эквивалентная доза, поглощенная в
ткани - t. Единица эффективной эквивалентной дозы - Зиверт.
Таблица 12.
Значения тканевых весовых множителей w t для различных органов и тканей. |
|||
|---|---|---|---|
| Ткань или орган | w t | Ткань или орган | w t |
| Половые железы | 0.20 | Печень | 0.05 |
| Красный костный мозг | 0.12 | Пищевод | 0.05 |
| Толстый кишечник | 0.12 | Щитовидная железа | 0.05 |
| Легкие | 0.12 | Кожа | 0.01 |
| Желудок | 0.12 | Поверхность костей | 0.01 |
| Мочевой пузырь | 0.05 | Остальные органы | 0.05 |
| Молочные железы | 0.05 | ||
Коллективная эффективная эквивалентная доза. Для оценки ущерба здоровью персонала и населения от стохастических эффектов, вызванных действием ионизирующих излучений, используют коллективную эффективную эквивалентную дозу S, определяемую как:
где N(E) - число лиц, получивших индивидуальную эффективную эквивалентную
дозу Е. Единицей S является человеко-Зиверт
(чел-Зв).
Радионуклиды
- радиоактивные атомы с данным
массовым числом и атомным номером, а для изомерных атомов - и с данным
определенным энергетическим состоянием атомного ядра. Радионуклиды
(и нерадиоактивные нуклиды) элемента иначе называют его изотопами.
Помимо названных выше величин для сравнения степени
радиационного повреждения вещества при воздействии на него различных
ионизирующих частиц с разной энергией используется также величина линейной
передачи энергии (ЛПЭ), определяемая соотношением:
где
- средняя энергия, локально переданная среде ионизирующей частицей вследствие
столкновений на элементарном пути dl.
Пороговая энергия
обычно относится к энергии
электрона. Если в
акте столкновения первичная заряженная частица образует -электрон
с энергией больше ,
то эта энергия не включается в значение dE, и -электроны
с энергией больше
рассматриваются как самостоятельные первичные частицы.
Выбор пороговой энергии
является произвольным и зависит от конкретных условий.
Из определения следует, что линейная передача энергии
является некоторым аналогом тормозной способности вещества. Однако между этими
величинами есть различие. Заключается оно в следующем:
1. ЛПЭ не включает энергию, преобразованную в фотоны, т.е.
радиационные потери.
2. При заданном пороге
ЛПЭ не включает в себя кинетическую энергию частиц, превышающую .
Величины ЛПЭ и тормозной способности совпадают, если можно
пренебречь потерями на тормозное излучение и
Таблица 13.
| Средние
значения величины линейной передачи энергии L и пробега R для электронов, протонов и альфа-частиц в мягкой ткани. |
|||
|---|---|---|---|
| Частица | Е, МэВ | L, кэВ/мкм | R, мкм |
| Электрон | 0.01 | 2.3 | 1 |
| 0.1 | 0.42 | 180 | |
| 1.0 | 0.25 | 5000 | |
| Протон | 0.1 | 90 | 3 |
| 2.0 | 16 | 80 | |
| 5.0 | 8 | 350 | |
| 100.0 | 4 | 1400 | |
| α -частица | 0.1 | 260 | 1 |
| 5.0 | 95 | 35 | |
По величине линейной передачи энергии можно определить весовой множитель данного вида излучения (таблица 14)
Таблица 14.
|
Зависимость весового множителя излучения w r от линейной передачи энергии ионизирующего излучения L для воды. |
|||||
|---|---|---|---|---|---|
| L, кэВ/мкм | < 3/5 | 7 | 23 | 53 | > 175 |
| w r | 1 | 2 | 5 | 10 | 20 |
Предельно допустимые дозы облучения
По отношению к облучению население делится на 3 категории.
Категория А
облучаемых лиц или
персонал (профессиональные работники) - лица, которые постоянно или временно
работают непосредственно с источниками ионизирующих излучений.
Категория Б
облучаемых лиц или ограниченная часть
населения - лица, которые не работают непосредственно с источниками
ионизирующего излучения, но по условиям проживания или размещения рабочих мест
могут подвергаться воздействию ионизирующих излучений.
Категория В
облучаемых лиц или население - население
страны, республики, края или области.
Для категории А вводятся предельно допустимые дозы
-наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при
которой равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии
здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Для
категории Б определяется предел дозы.
Устанавливается три группы критических органов:
1 группа - все тело, гонады и красный костный мозг.
2 группа - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень,
почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз и другие
органы, за исключением тех, которые относятся к 1 и 3 группам.
3 группа - кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья,
голени и стопы.
Дозовые пределы облучения для разных категорий лиц даны в
таблице 15.
Таблица 15.
Дозовые пределы внешнего и внутреннего облучения (бэр/год). |
|||
|---|---|---|---|
| Группы критических органов | |||
| 1 | 2 | 3 | |
| Категория А, предельно допустимая доза (ПДД) | 5 | 15 | 30 |
| Категория Б, предел дозы(ПД) | 0.5 | 1.5 | 3 |
Помимо основных дозовых пределов для оценки влияния
излучения используют производные нормативы и контрольные уровни. Нормативы
рассчитаны с учетом непревышения дозовых пределов ПДД (предельно допустимая
доза) и ПД (предел дозы). Расчет допустимого содержания радионуклида в организме
проводят с учетом его радиотоксичности и непревышения ПДД в критическом органе.
Контрольные уровни должны обеспечивать такие низкие уровни облучения, какие
можно достичь при соблюдении основных дозовых пределов.
Для категории А (персонала) установлены:
- предельно допустимое годовое
поступление ПДП радионуклида через органы дыхания;
- допустимое содержание радионуклида
в критическом органе ДС А;
- допустимая мощность дозы излучения
ДМД А;
- допустимая плотность потока частиц
ДПП А;
- допустимая объемная активность
(концентрация) радионуклида в воздухе рабочей зоны ДК А;
- допустимое загрязнение кожных
покровов, спецодежды и рабочих поверхностей ДЗ А.
Для категории Б (ограниченной части населения) установлены:
- предел годового поступления ПГП
радионуклида через органы дыхания или пищеварения;
- допустимая объемная активность
(концентрация) радионуклида ДК Б
в атмосферном воздухе и воде;
- допустимая мощность дозы ДМД Б;
- допустимая плотность потока частиц
ДПП Б;
- допустимое загрязнение кожных
покровов, одежды и поверхностей ДЗ Б.
Численные значения допустимых уровней в полном объеме
содержатся в
"Нормах радиационной безопасности".
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.
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.
Какая доза облучения при рентгене, томографии, других медицинских процедурах воздействует на человека?
Общество еще со времени первых техногенных катастроф чрезмерно боится радиационных волн.
Узнав, что небольшое радиационное поле существует и у медицинских аппаратов для обследования и терапии, люди реагирует отрицательно. Однако такая реакция не оправдана: аппаратура в медучреждениях излучает безопасный для человека фон.
Риск развития заболеваний, связанных с радиацией, возникает только при чрезмерном использовании томографии и рентгена. Ниже представлены основные особенности радиоактивного поля, которым обладают аппараты, и сведения о предельно допустимых дозах облучения для человека.
Радиация присутствует во всем, что нас окружает – даже в нашем собственном теле. Слабый фон есть у электроприборов, пищи, мебели.
Особенно высока вероятность встретиться с радиационным излучением при строительстве здания: многие кирпичные изделия, другие стройматериалы обладают повышенным фоном, который создает вещество под названием радон.
Радон попадает в атмосферу планеты из земной коры и приводит к образованию природной радиации, которая безопасна для человека. Люди постоянно получают радиацию от солнца, почвы, воды и пищи.
Серьезный риск для здоровья природная радиация представляет лишь в том случае, если фон накопился в помещении в результате длительного отсутствия проветривания. Испарения радона часто попадают в жилые помещения из материалов стен или из земли, при испарении подземных вод.
Если не проветривать помещение, вредоносные частицы будут накапливаться в воздухе и постепенно дойдут до опасной для человека концентрации.
Однако происходит такое очень редко, поэтому достаточно предпринимать профилактические меры (использовать дозиметр, проверять продукты, проветривать в доме), чтобы обезопасить себя от радиационных проблем.
Действительную опасность представляют те радиоактивные элементы, которые излучают фон по вине человека. Люди создают атомные электростанции, концентрация радиоактивных веществ в которых гораздо выше природной.
При техногенных катастрофах огромное количество вредоносной энергии высвобождается и наносит удар по здоровью живущих рядом с АЭС людей.
С деятельностью человека связано и другое явление, которое усиливает влияние радиации на живые организмы – неправильная утилизация радиоактивных отходов.
Медицинские аппараты, используемые для внутреннего обследования, тоже созданы человеком.
Значит ли это, что они представляют угрозу для его здоровья?
Нет. Волновое излучение устройств не превышает допустимую для человека норму.
Доза излучения: норма для человека и фон от медицинских аппаратов
Доза излучения измеряется в нескольких различных величинах: Бэр, мЗв (микрозивертах). Допустимая норма может измеряться за весь период жизни человека или за час.
В час максимально допустимо получать 0,5 мЗв. За всю жизнь – 500-700 мЗв. Радиация накапливается в организме, однако, если в час было получено не более 0,5 единиц, не наносит никакого вреда здоровью.
Лица, склонные к онкологическим заболеваниям, могут пострадать от дозы излучения выше 0,2 мЗв в час. КТ доза стандартного облучения (ее уровень см. ниже) может представлять угрозу для такой категории людей.
Однако при необходимости исследования можно заменить эту процедуру на более безопасную. Например, при МРТ суммарное количество лучевых излучений остается в пределах нормы.
Фон от медицинских аппаратов
Доза облучения при флюорографии составляет от 0,150 до 0,250 мЗв за одну процедуру. Если поликлиника или больница плохо оборудована, использует старую технику, доза может составлять до 0,8 мЗв. Поэтому посещать нужно только современные клиники.
Доза облучения при КТ разнится от 1-2 мЗв (исследования головы) до 6-11 (проверка внутренних органов и грудной клетки). Несмотря на то, что доза превышает допустимую (0,5 мЗв), она не представляет опасности для пациента, если тот проходит обследования не слишком часто.
Доза получаемого облучения при компьютерной томографии снижается, если процедура проводится на новой аппаратуре. Сколько мЗв испускает она? В 2-10 раз меньше старой.
Цифровая флюорография наиболее безопасна. Облучение при ней (на новейших аппаратах) всего 0,002 мЗв. На старых – до 0,060.
При маммографии доза радиации для человека не опасная. Рискуют только пациенты с предрасположенностью к онкологии. При постоянном маммографическом обследовании возникает риск рака груди.
Когда рентген, флюорография и другие процедуры представляют опасность
Рентгеноскопия может повредить здоровью, если проходить ее чаще 2-3 раз в год. Для получения снимка в рентгенах дозировка облучения достаточно велика.
Вызвать онкологию может 50 компьютерных процедур в год (ни одному пациенту столько не назначают, однако пострадать могут сотрудники мед. учреждений, не соблюдающие меры безопасности).
При частом прохождении флюорографического обследования тоже могут появиться проблемы со здоровьем. Доза рентгеновского облучения даже ниже, чем при флюорографии, поэтому нужно тщательно следить за тем, сколько мЗв поступило в организм.
Опасности подвергаются люди, которые по медицинским показаниям слишком часто проходят проверки:
- пациенты после аварии;
- люди с внутренними кровоизлияниями (лёгкие, брюшная полость);
- онкологические больные, которые часто проходят рентгенографию;
- спортсмены, у которых часто случаются переломы;
- лица с хроническими болезнями легких, которые требуют частой ФЛГ.
Предел годовой радиационной дозы – 150 мЗв.
Медицинским работникам нужно сообщать о количестве уже пройденных обследований за последний год, чтобы они помогли избежать превышения.
Для этой цели заводится медкарта, в которой отслеживается дозировка излучения за 365 дней. Если лимит подходит к концу, человека переводят на более безопасную процедуру или на новое устройство, где фона почти нет. Поэтому не стоит чрезмерно беспокоиться о риске онкологии при частом прохождении процедур.
Какие болезни могут возникнуть на фоне частых обследований
Человек, который из-за генетических особенностей чувствительно реагирует на излучение, может ощутить ухудшение самочувствия после процедур.
В числе симптомов передозировки – тошнота, головокружения, рвота, нарушения сна, потеря в весе, обмороки, бледность кожных покровов, чрезмерная потливость.
Эти признаки говорят еще не об онкологии, но уже являются достаточным основанием для отмены исследований. На сколько лет точно потребуется отказаться от обследований, подскажет врач.
В результате постоянного воздействия волн человек может заболеть лучевой болезнью, которая отразится на состоянии лёгких, нервной системы, кожи.
Однако в медицинской практике случаев лучевой болезни, возникшей после КТ или рентгена, не зафиксировано. Максимальный риск для пациента – это медленное развитие онкологии, которое может спровоцировать рентгенографический прибор.
Как обезопасить себя от радиации
Чтобы дозы облучения в квартире или доме оставались в пределах нормы, владельцы должны постоянно проветривать помещение.
Сколько гигиенических процедур необходимо для здоровья жильцов?
Небольшое проветривание должно проводиться хотя бы раз в день, а значительное (когда окно открыто 1-3 часа) – раз в неделю. Тогда сохранится допустимая доза облучения для человека.
Также можно предпринять следующие меры профилактики:
- Приобрести дозиметр. Прибором следует проверять фрукты и овощи в магазине, рыбу. При покупке строительных материалов, мебели, вещей для дома этот аппарат тоже эффективный, позволяет определить, сколько естественных мЗв испускает материал. Нельзя допускать, чтобы в жилое помещение попадали предметы с мощным радиационным полем.
- Проверять документацию строительных компаний и делать проверку партии материалов перед покупкой. В числе прочих исследований должно быть указано успешное прохождение исследования на радиацию. Требовать документы можно только у официальных продавцов, рыночные их зачастую не имеют. Поэтому и обращаться нужно в крупные проверенные компании.
Чтобы излучение не накапливалось в организме и не достигало более 150 мЗв в год (риск онкологии), нужно стараться избегать частого прохождения рентгеноскопии и схожих процедур.
Вместо рентгеновских снимков можно попросить об исследованиях по типу УЗИ. Дозы облучения при таких процедурах нет. Если пациент все же подвергается облучению, необходима таблица, где будут учитываться дозировки мЗв за последнее время.
Знания о радиационном излучении, представленные выше, помогут обезопасить себя и своих близких от онкологических заболеваний и нежелательного облучения. Используя базовые знания о радиации, можно сократить риск связанных с радиацией заболеваний в несколько раз.
Зиверт (обозначение: Зв, Sv
) - сравнительно новая единица измерения СИ (1979г) эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения. 1 зиверт - это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощенной дозе 1 Гр. Единица названа в честь шведского учёного Рольфа Зиверта.
При определении эффективной дозы учитывается биологическое воздействие радиации, она равна поглощённой дозе, умноженной на коэффициент качества, зависящий от вида излучения и характеризует биологическую активность того или иного вида излучения.
Раньше (а иногда и сейчас) использовалась единица бэр (биологический эквивалент рентгена), англ. rem (roentgen equivalent man) - устаревшая внесистемная единица измерения эквивалентной дозы. 100 бэр равны 1 зиверту.
Допустимые и смертельные дозы для человека
Эквивалентная доза (E, HT) отражает биологический эффект облучения. Это поглощённая доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения(WR) или коэффициент качества. При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения.
Естественное фоновое ионизирующее излучение приблизительно равно 2-3 мЗв/год.
Для практических прикидок можно пользоваться следующими соображениями:
При однократном равномерном облучении всего тела и не оказании специализированной медицинской помощи смерть наступает в 50 % случаев при:
дозе порядка 3-5 Зв из-за повреждения костного мозга в течение 30-60 суток;
дозе порядка 10±5 Зв из-за повреждения желудочно-кишечного тракта и лёгких в течение 10-20 суток;
дозе ›15 Зв из-за повреждения нервной системы в течение 1-5 суток.
Помните, что накапливается, а дозы суммируются!
UPdt.
Чему соответствуют различные дозы облучения в зивертах.
– 0,005 мЗв (0,5 мбэр) – ежедневный в течение года трехчасовой просмотр телепередач;
– 10 мкЗв (0,01 мЗв или 1 мбэр) – перелет самолетом на расстояние 2400 км;
– 1 мЗв (100 мбэр) – фоновое облучение за год;
– 5 мЗв (500 мбэр) – допустимое облучение персонала в нормальных условиях;
– 0, 03 Зв (3 бэр) – облучение при рентгенографии зубов (местное);
– 0, 05 Зв (5 бэр) – допустимое облучение персонала атомных электростанций в нормальных условиях за год;
– 0,1 Зв (10 бэр) – допустимое аварийное облучение населения (разовое);
– 0,25 Зв (25 бэр) – допустимое облучение персонала (разовое);
– 0,3 Зв (30 бэр) – облучение при рентгеноскопии желудка (местное);
– 0,75 Зв (75 бэр) – кратковременное незначительное изменение состава крови;
– 1 Зв (100 бэр) – нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни;
– 4,5 Зв (450 бэр) – тяжелая степень лучевой болезни (погибает 50% облученных);
– 6 – 7 Зв (600 – 700 бэр) и более – однократно полученная доза считается абсолютно смертельной. (Вместе с тем в медицинской практике имеются случаи выздоровления больных, которые получили радиационное облучение в 6 – 7 Зв (600 – 700 бэр)).
Наиболее вероятные эффекты при различных значениях доз облучения и мощностей дозы, отнесенные к целому телу
10000 мЗв (10 Зв) ‑ При кратковременном облучении причинили бы немедленную болезнь и последующую смерть в течение нескольких недель
Между 2000 и 10000 мЗв (2 – 10 Зв) ‑ При кратковременном облучении причинили бы острую лучевую болезнь с вероятным фатальным исходом
1000 мЗв (1 Зв) ‑ При кратковременном облучении, вероятно, причинили бы временное недомогание, но не привели бы к смерти. Поскольку доза облучения накапливается в течение времени, то облучение в 1000 мЗв, вероятно, привело бы к риску появления раковых заболеваний многими годами позже
50 мЗв/в год ‑ Самая низкая мощность дозы, при которой возможно появление раковых заболеваний. Облучение при дозах выше этой приводит к увеличению вероятности заболевания раком
20 мЗв/в год ‑ Усредненный более чем за 5 лет – предел для персонала в ядерной и горнодобывающих отраслях промышленности.
10 мЗв/в год ‑ Максимальный уровень мощности дозы, получаемый шахтерами, добывающими уран
3 – 5 мЗв/в год ‑ Обычная мощность дозы, получаемая шахтерами, добывающими уран
3 мЗв/в год ‑ Нормальный радиационный фон от естественных природных источников ионизирующего излучения, включая мощность дозы почти в 2 мЗв/в год от радона в воздухе. Эти уровни радиации близки к минимальным дозам, получаемым всеми людьми на планете.
0.3 – 0.6 мЗв/в год ‑ Типичный диапазон мощности дозы от искусственных источников излучения, главным образом медицинских
