Облучение – воздействие ионизирующей радиации на биологические объекты.
Классификация:
Внешнее – создают природные и искусственные излучатели от источников, находящихся вне организма.
Внутреннее облучение – от радиоактивных веществ, попадающих внутрь организма человека с вдыхаемым воздухом, продуктами питания и водой.
Биологическое действие ионизирующего излучения на организм человека заключается в возможности возникновения двух видов эффектов, которые относят к болезням:
Детерминированные пороговые эффекты (лучевая болезнь, лучевой ожог). Они возникают под влиянием достаточно больших доз ионизирующего облучения.
Вероятностные беспороговые эффекты, которые называют также отдалёнными эффектами действия. Реализация этих эффектов возможна при самой малой дозе облучения, при этом вероятность их возникновения тем меньше, чем ниже доза. Пока доказано два вида вероятностных эффектов облучения: первый возникает в соматических клетках и может быть причиной возникновения рака, а второй вид возникает в зародышевой ткани половых желёз и может привести к наследуемым нарушениям у потомства облучённых людей.
Лучевая болезнь – заболевание, которое развивается в результате гибели преимущественно делящихся клеток организма, под влиянием воздействия на тело ионизирующей радиации.
Патогенез.
Первый этап – процессы взаимодействия ионизирующих излучений с веществом клетки, в результате которых образуются ионизированные и возбуждённые атомы и молекулы.
Второй этап – ионизированные и возбуждённые атомы и молекулы в течение короткого времени взаимодействуют между собой и с различными молекулярными системами, давая начало химически активным центрам. В этот же период возможно образование разрывов связей в молекулах за счёт как непосредственного воздействия с ионизирующим агентом, таки и внутри межмолекулярной передачи энергии возбуждения.
Третий этап – происходят взаимодействия химически активных веществ с различными биологическими структурами клетки, при которых отмечается диструкция, так и образование новых, токсических несвойственных облучаемому организму соединений.
Последующие этапы развития лучевого поражения проявляются в нарушении обмена веществ в биологических системах, ведущих к изменению соответствующих функций. У людей данные изменения сопровождаются и нейрогуморальными эффектами за счет присоединения психологических факторов.
В становлении и развитии заболевания выделяют следующие фазы:
1 фаза - первичная общая реакция
2 фаза - латентная
3 фаза - ярко выраженные симптомы заболевания
4 фаза - период восстановления структуры и функции.
Степени тяжести.
В острой лучевой болезни выделяют 4 степени тяжести, которые зависят от дозы облучения:
1) лёгкая степень возникает при облучении в дозе от 1 до 2 Гр
2) средней тяжести - доза облучения составляет от 2 до 4 Гр
3) тяжёлая - доза радиации колеблется в пределах от 4 до 6 Гр
4) крайне тяжёлая степень - доза превышает 6 Гр
Гигиеническая регламентация ионизирующих излучений осуществляется в соответствии с требованиями СанПиНа, в них заложены следующие принципы радиационной безопасности:
непревышение основного установленного дозового предела (принцип нормирования);
исключение всякого необоснованного облучения (принцип нормирования);
снижение дозы облучения до возможно более низкого уровня (принцип оптимизации).
Приемлемый риск - своего рода компенсация потенциально возможного ущерба здоровью за те неоспоримые социальные выгоды и экономическую пользу для всего общества, которые обеспечиваются высокоэффективными, в данном случае атомными, технологиями
Источник ионизирующего излучения - это радиоактивное вещество или устройство, испускающее или способное испускать ионизирующее излучение.
Классификация.
Открытый источник ионизирующего излучения - это радиоактивное вещество или устройство, нормальная эксплуатация которого сопровождается поступлением содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду.
Закрытый источник ионизирующего излучения - это радиоактивное вещество или устройство, нормальная эксплуатация которого исключает поступление содержащихся в нем радиоактивных изотопов в окружающую среду.
Применение:
В лабораториях сельскохозяйственного профиля для изучения процессов усвоения растениями вносимых в почву удобрений, оценки роли микроэлементов в питании растений и решения других научно-исследовательских задач.
Открытый источник ионизирующего излучения - это радиоактивное вещество или устройство, нормальная эксплуатация которого сопровождается поступлением содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду.
Область применения
Лаборатории и учреждения медицинского профиля для лечения и диагностики ряда заболеваний (радионуклидная диагностика и радиотерапия). В лабораториях сельскохозяйственного профиля для изучения процессов усвоения растениями вносимых в почву удобрений, оценки роли микроэлементов в питании растений и решения других научно-исследовательских задач. Для лабораторий промышленного профиля применяется для определения степени износа деталей различных устройств.
Вредность при работе:
- загрязнение окружающей среды радиоактивными изотопами.
Виды облучения:
- внутреннее:
- внешнее
Закрытый источник ионизирующего излучения — это радиоактивное вещество или устройство, нормальная эксплуатация которого исключает поступление содержащихся в нем радиоактивных изотопов в окружающую среду.
Область применения.
В металлургии, строительной индустрии и химической промышленности для определения целостности конструкций (дефектоскопия). В медицине - ускорители заряженных частиц, рентгеновские трубки и гамма-аппараты. В атомной промышленности - атомные реакторы.
Вредности при работе:
-попадание в окружающую среду гамма и рентгеновского излучения.
-установки, работающие при высоких энергиях, вызывают дополнительную ионизацию воздуха с образованием озона, который распадается на атомарный и молекулярный кислород. Атомарный кислород взаимодействует с азотом воздуха, образуя окисные и закисные соединения, обладающие токсическим эффектом.
Виды облучения:
-внешнее.
Экспозиционная доза.
экспозиционная доза основана на эффекте ионизации в воздухе, при котором устанавливается электронное равновесие, т.е. поглощенная энергия излучения в определенном объеме среды равна суммарной кинетической энергии ионизирующих частиц (электронов и позитронов), образованных фотонным излучением, в том же объеме среды.
За единицу экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения принимается 1 кулон на килограмм (Кл/кг). Внесистемной единицей экспозиционной дозы является рентген (Р).
Поглощенная доза.
Поглощенная доза — это количество энергии излучения, поглощенной в единице массы облучаемого вещества,
За единицу поглощенной дозы излучения принимается 1 джоуль на килограмм (Дж/кг). В системе СИ единица имеет специальное название грей (Гр).
Эквивалентная доза - поглощенная доза в органе или ткани.
Эквивалентная доза введена для оценки опасности хронического облучения с учетом вида излучения. Для учета вида излучения вводится соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения. Доза эквивалентная НTR рассчитывается по формуле:
НTR = DTR x WR, где
DTR - средняя поглощенная доза в органе или ткани Т;
WR - взвешивающий коэффициент для излучения R.
При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения.
Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв). -1 Зв равен 1 Гр, деленному на взвешивающий коэффициент для отдельных видов излучений. Внесистемной единицей эквивалентной дозы является бэр (биологический эквивалент рентгена). Для расчета эквивалентной дозы используется в радиационной защите множители поглощённой дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения.
Эффективная доза.
эффективная доза величина, используемая как мера риска в возникновении отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности.
Определяется как сумма произведений эквивалентной дозы в органе на соответствующий взвешенный коэффициент для данного органа или ткани.
Единицей измерения эффективной дозы является Дж/кг, в системе СИ — зиверт (Зв). Доза эквивалентная (Н) или доза эффективная (Е), ожидаемая при внутреннем облучении — это доза за время t прошедшего после поступления радиоактивных веществ в организм.
Для оценки стохастических эффектов работающих или населения используется «эффективная коллективная доза», которая равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единицей эффективной коллективной дозы — человеко-зиверт (чел-Зв).
Группы критических органов - критические органы, отнесенные к I, II или III группам в порядке убывания радиочувствительности, и для которых устанавливают разные значения основного дозового предела. В группу I критических органов включены все тело, гонады, красный костный мозг, в группу II - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз и другие органы, не относящиеся к группам I и III, в III группу - кожный покров, костная сиситема.
К первой группе органов относятся самые радиочувствительные, поражение которых может быстро привести к необратимым процессам в этих органах.
К третьей группе органов относятся самые радиоустойчивые, на них возможна максимальная радиационная нагрузка.
Органы второй группы интересны тем, что через них может попасть максимальное количество радиоактивных веществ в наш организм, из воздуха, продуктов питания и воды.
Категории облучаемых лиц по отношению к источникам ионизирующего излучения:
- персонал (группа А и Б);
- все население, включая лиц из персонала вне сферы и условий их производственной деятельности.
Группа А - лица, работающие с источниками ионизирующего излучения,
Б - лица, по условиям работы, находящиеся в сфере воздействия ионизирующего излучения.
Предел дозы (ПД) — это величина годовой эффективной или эквивалентной дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться в условиях нормальной работы. Соблюдение предела годовой дозы предотвращает возникновение детерминированных эффектов, а вероятность стохастических эффектов сохраняется на приемлемом уровне.
Санитарные правила, нормы и гигиенические нормативы радиационной безопасности утверждаются федеральным органом исполнительной власти по санитарно-эпидемиологическому надзору. 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 большие значения эффективной дозы при условии, что средняя годовая эффективная доза, исчисленная за пять последовательных лет, не превысит 0,001 зиверта;
Предел дозы (ПД) — это величина годовой эффективной или эквивалентной дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться в условиях нормальной работы. Соблюдение предела годовой дозы предотвращает возникновение детерминированных эффектов, а вероятность стохастических эффектов сохраняется на приемлемом уровне.
Нормы для среды. - Поступление радионуклидов в организм и их содержание в организме для оценки годового поступления. - Объемная и удельная активность радионуклидов в воздухе, воде, пищевых продуктах и др. - Радиоактивное загрязнение кожных покровов, одежды, обуви, рабочих поверхностей. - Доза и мощность дозы внешнего облучения. - Плотность потока частиц и фотонов.
Организационные меры защиты
к работе с источниками ИИ (персонал группы А) допускаются лица не моложе 18 лет, не имеющие медицинских противопоказаний — предварительные и периодические медицинские осмотры
обучение, инструктаж и проверка знаний травил безопасного ведения работ на данном участке и действующих в организации правил и инструкций
эксплуатирующая организация обеспечивает сохранность источников излучения (регистрация, ежегодная инвентаризация)
радиоактивные вещества, не находящиеся в работе, хранятся в специально отведенных местах или в хранилищах доступ посторонним в которые запрещен (должны иметь знак радиационной опасности)
своевременное списание и сдача на переработку и захоронение
транспортировка осуществляется на специальных транспортных средствах в контейнерах
Технологические меры:
механизация,
автоматизация,
дистанционное управление
защитное экранирование,
герметизация источников.
Архитектурно-планировочные мероприятия: - зонирование территории города с выделением жилых и промышленных районов; - устройство санитарно-защитных зон между ними; - правильное расположение зон застройки по отношению друг к другу с учётом господствующих ветров и рельефа местности; - правильное проектирование и планировка новых предприятий, вынесение вредных производств за пределы зоны, предназначенной для строительства жилых зданий. - использование зелёных насаждений;
- на производстве установка вытяжных шкафов или боксов с усиленной вентиляцией для работы с ИИ
Санитарно-гигиенические мероприятия:
Организация и проведение контроля выполнения гигиенических нормативов, режимов работы персонала, обслуживающего источники ионизирующего излучения.
Медицинские меры:
- медицинский осмотр при приёме на работу
- регулярные медицинские осмотры
- лечебное питание (яблоки, мармелад с пектином)
Санитарно-технические:
- специальная вентиляция, водопровод и канализации, внутренняя отделка помещений, стен, потолка и пола, специальная мебель.
Средства индивидуальной защиты зависят от вида излучения: Корпускулярное: защита органов дыхания, поверхности кожи
Фотонное: защита критичесюах органов Спецодежда: халаты, комбинезоны, брюки, нарукавники
Для защиты рук — перчатки для защиты органов дыхания— респираторы для глаз - очки со стеклами, содержащими фосфат вольфрама или свинец
Для ног – резиновые сапоги, бахилы
Для проведения радиометрического контроля используются приборы — радиометры, предназначенные для получения информации об активности радионуклидов в различных объектах окружающей среды. Радиометр- прибор или установка для измерения ионизирующего излучения. предназначенный для получения информации об активности радионуклида в источнике или образце, Детекторами излучения радиометров могут быть сцинтилляторы, регистрирующие гамма-кванты, альфа- и бета-потоки, или газоразрядные счетчики. регистрирующие гамма-кванты и бета-потоки, Радиометрия включает определение содержания: 1- Радиоактивных веществ в воздухе, воде, растениях. в пищевых продуктах, почве, строительных материалах и других объектах окружающей среды с целью дальнейшего расчета доз облучения человека. 2- Уровней загрязнений рабочих поверхностей. спецодежды. обуви и т.д. при попадании на них радионуклидов.
Радиоактивных изотопов на коже человека, так же его выделениях (слюна, потовые железы, моча, кал), исследования проводятся в лаборатории и состоят из следующих этапов:
взятие проб и доставление их в лабораторию,
приготовление препаратов из взятых проб,
измерение активности препаратов на радиометрических приборах.
Дозиметрия — измерение количества энергии ионизирующего излучения и его взаимодействия со средой, от которых зависят радиационные эффекты в облучаемых объектах живой и неживой природы. Дозиметр - прибор или установка для измерения ионизирующих излучений, предназначенный для получения информации о дозе и мощности дозы излучения. В зависимости от типа детектора и метода регистрации ионизирующих излучений дозиметрические приборы делят на: ионизационные, сцинтилляционные, люминесцентные (термолюминесцентные), фотографические, химические, полупроводниковые, калориметрические. Дозиметры с ионизационными камерами могут использоваться для всех видов излучения. Сцинтилляционные - применяются для измерений плотности любых частиц, а также и доз. Термолюминесцентные используются чаще как индивидуальные дозиметры. В качестве индивидуальных дозиметров используют приборы с фотографической пленкой, а в зависимости от энергии фотонов применяются фильтры. Химические и калориметрические дозиметры из-за их низкой чувствительности используют для определения поглощенных доз в интенсивных полях излучения. По своему назначению дозиметры делятся на: 1. Количественные, измеряющие экспозиционную, поглощенную, эквивалентную и мощности доз. 2. Индивидуальные, измеряющие экспозиционную, поглощенную, эквивалентную дозы.
3. Дозиметры стационарные и переносные, Рентгенометры — приборы, измеряющие мощность экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения.