Лекция №7. Ионизирующие излучения (ИИ). Защита от ИИ

ИИ называется любое излечение, прямо или косвенно вызывающее ионизацию среды (образование заряженных ионов). Ионизирующее излучение создают природные источники (космические лучи, естественные распределенные на земле радиоактивные вещества, такие как радон) и искусственные источники (рентгеновские установки, ядерные реакторы, искусственные радиоактивные изотопы, мониторы). ИИ бывает фотонным (гаммаизлучение и рентгеновское) и корпускулярным (альфа-, бетачастицы, протоны, нейтроны и др.). Рентгеновское излучение бывает мягким (в установке используется напряжение свыше 10 кВ) и жестким (U>20кВ). радиоактивное излучение бывает проникающим и может вызывать остаточное загрязнение местности. Облучение может быть внешним (- лучи и рентгеновские) и внутренним (б — и Я — частицы). б — и Я — частицы проникают в организм через органы дыхания и пищеварительный тракт. Защита от внутреннего облучения требует непосредственного контакта с открытыми радиоактивными веществами и попадания их в рабочую зону. Для защиты от внешнего облучения необходима защита расстоянием, временем, экранированием.

Для количественной оценки ИИ рентгеновского иизлучения используется понятие экспозиционной дозы.

Экспозиционная доза представляет собой отношение полного заряда ионов одного знака, возникающего в малом объеме воздуха, отнесенная к массе воздуха в этом объеме, измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг). Применяется пока и внесистемная единица — рентген (р):

1р=2,58*10^-4Кл/кг Биологическое действие ИИ на организм зависит от поглощения энергии излучения. Поглощенная доза излучения Д — это физическая величина, равная отношению средней энергии, переданной излучением веществу в некотором объеме, измеряется в греях (Гр):

1 Гр=1 Дж/КЛ пока применяется и внесистемная единица — рад:

1 рад=10^-2Гр Исследования показали, что действие ИИ на организм зависит не только от поглощенной дозы и ее изменения во времени, но и от пространственного распределения энергии, характеризующегося линейной передачей энергии.

Для сравнения биологического действия различных ИИ введен взвешивающий коэффициент (коэффициент качества) для данного излучения W_TR и введена эквивалентная поглощенная доза H_TR в органе или ткани, измеряемая в Зивертах (Зв).

H_TR= W_TR*D, Зв Например, дляизлучения и рентгеновского W_TR=1, длячастиц и тяжелых ядер W_TR=20.

Применяется и внесистемная единица — бэр:

1 бэр=10^-2 Зв.

Используется и эффективная доза Е_t — величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения органов человека с учетом их радиочувствительности. Для ее оценки введен взвешивающий коэффициент для данного органа W_T. Тогда:

.

Где — эквивалентная доза ткани Т за время .

Измеряется эффективная доза также в зивертах или бэрах.

Чувствительность всех органов разная, поэтому введено понятие критических органов, разделенных на 3 группы:

I — все тело (W_T=0,2), гонады (W_T=0,2), красный костный мозг ((W_T=0,12);

II — печень (W_T=0,05), почки, легкие (W_T=0,12), хрусталик глаза и т. д.;

III — кожа (W_T=0,01), кости, кисти, предплечья, лодыжки, стопы.

Гигиеническими нормативами установлены дозовые пределы облучения и допустимые уровни для следующих категорий лиц:

А — персонал (профессионально работающие с источниками ИИ);

Б — находящиеся в сфере воздействия источников ИИ;

В — все остальное население.

Дозовый предел эффективной дозы для профессионалов, гр. А, установлен не более чем 50 м3 В в год (5 бэр) для I группы критических органов.

Для человека, проживающего в промышленно развитых регионах, годовая суммарная эквивалентная доза облучения из-за высокой частоты рентгенодиагностического обследования достигает 3000 — 3500 (0,3 — 0,35 бэр), средняя же на Земле доза облучения равна 0,24 бэр, допустимая для профессионалов — 5 бэр.

ИИ могут вызвать хронические и острые поражения организма. Острые развиваются при однократном равномерном — облучении всего тела при поглощенной дозе выше 0,25 Гр.

При дозе 0,25 — 0,5 Гр могут наблюдаться изменения в крови:

• 1 -2 Гр — наблюдается легкая (I степень) лучевой болезни;
• 2 -4 Гр — лучевая болезнь средней тяжести (II степень);
• 4 — 6 Гр — лучевая болезнь, в 50% приводящая к смерти (III степень);

>6 Гр — 100% смертельный исход, если не применять соответствующего комплексного лечения.

Для собаки смертельная доза 3,75 Гр, для кролика — 8 Гр.

Знак радиационной опасности представляет из себя треугольник, форма и размеры которого должны соответствовать стандарту, выполненному в должном цвете, и иметь место для надписи.

Защита работающих от ИИ обеспечена системой общегосударственных мероприятий: санитарный надзор за соблюдением радиационной безопасности; разработка правил безопасности при работе с такими веществами и источниками и их хранению и перевозки; обезвреживание и дезактивация отходов; использование средств индивидуальной защиты; радиационный и дозиметрический контроль работающих и т. д. Необходимым условием является периодический медицинский контроль работающих.

Помните, что не всегда орган с большей массой поглощает большую энергию ИИ! Например, биомасса (водоросли) в озере поглощает больше радиоизотопов, чем воздух и вода озера вместе взятые.

Данная тема, как и следующая, будут рассматриваться конспективно, т.к. на предприятиях связи опасность облучиться ИИ невелика, но знать основы, не бояться и наоборот, знать как себя уберечь от ИИ, должен знать каждый грамотный специалист.