радіаційне опромінення

Де і коли людина може отримати дозу радіаційного опромінення? В яких одиницях ведеться облік дозових навантажень і як контролюються радіаційні параметри? Які прилади при цьому використовують? Чи існують допустимі рівні опромінення?

Контроль за радіаційною безпекою всього населення міста ведуть два органу, які мають свої підрозділи в округах. Управління Росптребнадзора забезпечує контроль, за дотриманням санітарних норм і правил, а ЦГіЕ -лабораторние дослідження, проведення експертиз і інструментальні вимірювання. Саме їх силами здійснюється контроль за радіаційною обстановкою в місті, контроль радіаційних навантажень на людину, які він може отримати на роботі, вдома, при споживанні продуктів харчування, проходження медичних досліджень і т.д.

Від випромінювання до онкології
Перш ніж відповісти на питання, розберемо механізм впливу іонізуючого випромінювання на людину. Опромінення відбувається внаслідок впливу на організм іонізуючого випромінювання здійснюватиме, до яких відносяться альфа-, бета-, гамма-, нейтронне і рентгенівське випромінювання. Інші види випромінювань іонізуючими не є, тому ми їх розглядати не будемо.

В результаті впливу іонізуючого випромінювання на організм людини та передачі йому своєї енергії в живій тканині відбувається розрив окремих клітин на так звані радикали. У тих ділянках, на які випромінювання впливало, порушується нормальне функціонування, властиве здорової клітини. В результаті ці ділянки видозмінюються і або від-світу - людина частково втрачає життєво необхідні органи, або їх клітини виходять з-під контролю закладеної в них програми і починають безконтрольно ділитися, що, власне, і призводить до онкологічних захворювань.

Що таке зіверт?
Для реєстрації кількості випромінювання, провзаємодіяти з живою матерією, використовується зіверт (Зв) - одиниця вимірювання еквівалентної дози випромінювання, що характеризує передачу певної кількості енергії кожному кілограму живої тканини, через яку це випромінювання проходить і з якої воно взаємодіє, з поправочних коефіцієнтів, обумовленим видом цього випромінювання. Поряд з зіверт досі використовується позасистемна одиниця вимірювання кількості випромінювання рентген (Р) Для гамма-випромінювання, з певним припущенням, 1 Зв відповідає дозі 100 Р.

Що ж таке 1 Зв, багато це чи мало? Перші зміни в складі крові відбуваються при отриманої дозі 0,25 Зв, при дозі 1 Зв починається променева хвороба, при дозі 4 Зв 50% опромінених вмирає, а при дозі опромінення 6-8 Зв ймовірність летального результату близька до 100%. Дози менше 0,25 Зв людина не відчуває, але їх не можна назвати нешкідливими, так як, по безпорогової теорії, будь-яка мала доза збільшує ймовірність виникнення віддалених наслідків у вигляді онкологічних захворювань або негативної спадкової схильності для майбутніх поколінь.

радіаційний фон
Інтенсивність іонізуючого випромінювання, відповідно, буде визначатися як кількість випромінювання, провзаємодіяти з кожним кілограмом речовини, через яке воно пройшло в одиницю часу, і має розмірність Зв / год. Це велика одиниця. При вимірюванні природного фону використовується одиниця вимірювання, в мільйон разів менша, - мікрозіверта (мкЗв / год).

Так, середній радіаційний фон у столиці становить 0,15 мкЗв / год (15 мкР / год). Допустиме значення, регламентований міськими будівельними нормами «Допустимі рівні іонізуючого випромінювання та радону на ділянках забудови» (МГСН 2.02-97), - 0,3 мкЗв / год (30 мкР / год). Для реєстрації рівнів випромінювання використовуються вимірювачі потужності дози радіоактивного випромінювання, в побуті вільно звані дозиметрами.

Самі вважаємо дозові навантаження
У «Нормах радіаційної безпеки» (НРБ-99) встановлено дозовий межа для населення за рахунок техногенного опромінення, а саме опромінення, що виник в результаті діяльності людини, 1 мЗв на рік (100 мР в рік). Сюди не входить природне фонове опромінення і опромінення в ході медичних досліджень. Кожна людина може підрахувати свою дозове навантаження, помноживши надфоновое значення потужності дози на час, протягом якого він був схильний до дії цього випромінювання, і порівняти отримане значення з дозовим межею.

В системі обліку дозових навантажень людини навантаження, отримані в ході медичних досліджень, записуються в медкарті, повідомляються пацієнтові на його прохання, але не нормуються. Тут працює принцип обгрунтованості опромінення, коли можлива користь від своєчасного виявлення захворювання в результаті проведених флюорографічних або рентгенівських досліджень повинна бути більше ризику виникнення небажаних наслідків через отриманої дози.
Типові дозові навантаження для цих видів процедур, які регламентуються МУК 2.6.1.1797-03, коливаються в широких межах - від 0,09 мЗв при рентгенографії шлунка до 2,6 мЗв при рентгеноскопії кишечника. Флюорографія легень - це 0,8 мЗв. В даний час, з введенням в практику останніх технічних розробок, дані навантаження можуть бути значно знижені.

доза ззовні
Які ж шляхи можливого об¬лученія людини існують і що робиться для зниження рівнів можливого опромінення?

Перший шлях - опромінення за рахунок зовнішніх факторів, коли джерело опромінення знаходиться поза тілом людини. Це може бути наступне:
- опромінення на виробництві (особи, допущені до роботи з радіоактивними джерелами, згідно НРБ-99, називаються персоналом, і за даною категорією співробітників ведеться особливий контроль як на самому підприємстві, яке використовує радіоактивні джерела, так і органами і установами Росспоживнагляду;
- опромінення на побутовому рівні, коли людина проживає на території або в будинку з підвищеним вмістом радіоактивних матеріалів (для недопущення перевищення допустимих рівнів ведеться відповідний контроль на місцевості і в будівництві, причому за двома напрямками -контроль природних радіонуклідів, завжди присутніх в грунті і будматеріалах, і контроль на наявність радіоактивних джерел, які за чиїм-небудь недогляд могли потрапити на територію або в будівельні матеріали);
- аварійне опромінення, коли в результаті втрати контролю над радіоактивним джерелом він потрапляє в сферу проживання людини (кожен такий випадок розглядається як радіаційна аварія з усіма витікаючими з цього наслідками).

доза зсередини
Другий шлях - внутрішнє опромінення, а саме опромінення за рахунок радіонуклідів, що потрапляють всередину організму з їжею, водою, повітрям. Тут треба зауважити, що в природі існують десятки і навіть сотні ізотопів, які в разі потрапляння всередину будуть опромінювати організм зсередини, створюючи згубний ефект.

Розраховані річні допустимі надходження цих радіонуклідів для кожного ізотопу в окремо, існує методика розрахунку допустимих надходжень при попаданні в організм відразу декількох ізотопів. На практиці ж ведеться контроль надходження з їжею за двома найбільш імовірним ізотопів. Йдеться про цезіі-137 і стронцію-90 - спадщині чорнобильської катастрофи, за умови, і це теж контролюється, що всі інші ізотопи не створюють істотних добавок.

Контроль відібраних проб здійснюється в лабораторних умовах методом гамма-бета-спектрометрії. Одиниця виміру радіоактивності -1 бекерель (Бк) - відповідає одному розпаду (ядерному перетворенню) в секунду, віднесеній до заданій кількості випробуваного продукту. Нормування ведуть, виходячи з річного раціону людини і ймовірності забруднення продуктів цими ізотопами по питомій вмісту радіонуклідів в досліджуваному зразку.

Як бекерель пов'язаний з рентгеном?
Вміст радіонуклідів, що фіксується на практиці в продуктах, що споживаються людьми, знаходиться на рівні 5 Бк / кг по кожному радіонукліду. Це значно менше допустимих рівнів, причому цифра в більшій мірі обумовлена ​​похибкою вимірювання.

Як співвідноситься незвична для сприйняття одиниця виміру бекерель (Бк / кг) з більш знайомим рентгеном (Р) або зіверт (Зв)? Прямого відповідності немає, хоча певна залежність є: чим більше питомий вміст радіонуклідів у досліджуваному продукті або іншому зразку, тим більшу дозове навантаження може отримати від нього людина.

Вражаючий фактор - еквівалентна доза випромінювання. Еквівалентна доза, яка вимірюється в зіверт, - це енергія, передана кожному кілограму живої тканини організму, що вразила його, з поправкою, що відповідає виду даного випромінювання. Питома активність, яка вимірюється в беккерелях на кілограм, - це число ядерних перетворень в заданій кількості радіоактивної речовини, в результаті кожного з яких випускається частка або квант, що несуть енергію. Вони, досягнувши живої матерії і провзаємодіяти з нею, створюють накопичену в матерії еквівалентну дозу.

Знаючи вид і активність ізотопу або його питому активність і масу, можна підрахувати дозове навантаження, отриману від нього об'єктом, що знаходиться на заданій відстані протягом певного часу.

За ізотопами, що надходять в організм з водою і повітрям, також існують допустимі рівні. Виняток становить радон-222 - це газ може виділятися із земної кори і будматеріалів і накопичуватися в закритих приміщеннях.

Радон в житло
Радон-222 важчий за повітря, тому місця його накопичення в житлових будинках - підвальні приміщення і перші поверхи, звідки він по стояках турбулентними потоками може поширюватися по всій будівлі. Норматив по допустимої концентрації радону-222 і його похідних для житлових приміщень - 100 Бк на 1 м3. Середнє значення для квартир -21 Бк на 1 м3.

Контроль здійснюється при виїзді на об'єкт спеціальними приладами - Радонометри. Вихід радону-222 з будматеріалів і грунтів можна прогнозувати, знаючи питомий вміст природних радіонуклідів (ПРН) - це калій-40, радій-226, торій-232, в будматеріалах і грунтах.

Для будматеріалів, використовуваних в жі¬ліщном будівництві, і грунтів допустимий вміст ПРН за сумою всіх ізотопів, перелічених на ізотоп радію-226, не повинно перевищувати 370 Бк / кг. На практиці це значення коливається від 34 Бк / кг для гіпсокартону до 256 Бк / кг для керамічних плиток та червоної цегли. Зустрічаються граніти, що застосовуються для зовнішньої обробки, з питомою активністю до 540 Бк / кг. Контроль ведеться на спеціальних установках в лабораторних умовах.

У статті використані матеріали статті "Подтвергаются москвичі радіаційного опромінення?" журналу "СЕС" №5 (69), 2008