Радиационное воздействие на здоровье человека

     Критерии  вмешательства на территориях, загрязненных в результате радиационных аварий

     На  разных стадиях аварии вмешательство  регулируется зонированием загрязненных территорий, основанным на величине годовой  эффективной дозы, которая может  быть получена жителями в отсутствие мер радиационной защиты. Под годовой  дозой здесь понимается эффективная доза, средняя у жителей населенного пункта за текущий год, обусловленная искусственными радионуклидами, поступившими в окружающую среду в результате радиационной аварии. На территории, где годовая эффективная доза не превышает 1 мЗв, производится обычный контроль радиоактивного загрязнения объектов окружающей среды и сельскохозяйственной продукции, по результатам которого оценивается доза облучения населения. Проживание и хозяйственная деятельность населения на этой территории по радиационному фактору не ограничивается. Эта территория не относится к зонам радиоактивного загрязнения. При величине годовой дозы более 1 мЗв загрязненные территории по характеру необходимого контроля обстановки и защитных мероприятий подразделяются на зоны.

     1. Зоны радиационного контроля — от 1 мЗв до 5 мЗв. В этой зоне, помимо мониторинга радиоактивности объектов окружающей среды, сельскохозяйственной продукции и доз внешнего и внутреннего облучения населения и его критических групп, осуществляются меры по снижению доз на основе принципа оптимизации и другие необходимые активные меры защиты населения.

     2. Зона ограниченного проживания населения — от 5 мЗв до 20 мЗв. В этой зоне осуществляются те же меры мониторинга и защиты населения, что и в зоне радиационного контроля. Добровольный въезд на указанную территорию для постоянного проживания не ограничивается. Лицам, въезжающим на указанную территорию для постоянного проживания, разъясняется риск ущербу здоровья, обусловленный, воздействием радиации.

     3. Зона отселения – 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.

     4. Зона отчуждения – 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.  

Критерии  вмешательства при  обнаружении локальных  радиоактивных загрязнений

     1. Уровень исследования – от 0,01 до 0,3 мЗв/год. Это такой уровень радиационного воздействия источника на население, при достижении которого требуется выполнить исследование источника с целью уточнения оценки величины годовой эффективной дозы и определения величины дозы, ожидаемой за 70 лет.

     2. Уровень вмешательства – более 0,3 мЗв/год. Это такой уровень радиационного воздействия, при превышении которого требуется проведение защитных мероприятий с целью ограничения облучения населения. Масштабы и характер мероприятий определяются с учетом интенсивности радиационного воздействия на население по величине ожидаемой коллективной эффективной дозы за 70 лет.

     3. Решение о необходимости, а также о характере, объеме и очередности защитных мероприятий принимается органами Госсанэпиднадзора с учетом следующих основных условий:

– местонахождения  загрязненных участков (жилая зона: дворовые участки, дороги и подъездные пути, жилые здания, сельскохозяйственные угодья, садовые и приусадебные участки и пр.; промышленная зона: территория предприятия, здания промышленного и административного назначения, места для сбора отходов и пр.);

– площади загрязненных участков;

– возможного проведения на участке загрязнения работ, действий (процессов), которые могут привести к увеличению уровней радиационного  воздействия на население;

– мощности дозы g - излучения, обусловленной радиоактивным загрязнением;

– изменения  мощности дозы g - излучения на различной глубине от поверхности почвы (при загрязнении территории).   

5.4. Некоторые меры  защиты от внешнего  и внутреннего  облучения

     Как уже отмечалось, биологическое воздействие  различных видов излучения неоднозначно, т.е. одна и та же поглощенная доза гамма- и альфа- излучения приводит к различному биологическому эффекту. С целью примерного выравнивания последствий воздействия различных видов излучения по их биологической эффективности введены понятия "относительной биологической эффективности" - ОБЭ излучения и эквивалентная доза облучения, единицей которой является зиверт (ЗВ).

     Характер  радиационного поражения организма  определяется не только видом излучения, но ив значительной степени зависит от того было ли облучение внешним или внутренним.

     Радиоактивные вещества могут находиться вне организма  и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении. Если же они оказываются в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попадают внутрь организма, то происходит внутреннее облучение тканей. В среднем примерно две трети эффективной эквивалентной дозы облучения, которую человек получает от естественных источников радиации, поступает от радиоактивных веществ, попавших в организм с пищей, водой и воздухом. Прежде чем попасть в организм человека радиоактивные вещества проходят по сложным маршрутам в окружающей среде и это приходится учитывать при оценке доз облучения, полученных от какого-либо источника. Радиоактивные вещества, выпадающие на поверхность земли, включаются в биологический круговорот веществ, прежде всего через растения. Среди различных продуктов деления особенно большое значение имеет включение в биологический круговорот веществ радионуклидов стронция и прежде всего 90Sr, обладающим длительным периодом полураспада. При любом способе попадания в организм стронций прочно фиксируется в нем и очень медленно выводится.

     Одним из существенных барьеров, препятствующих включению продуктов деления  в биологический цикл, является почва, которая их сорбирует. В отличии от большинства продуктов деления 90Sr сравнительно легко десорбируется катионами нейтральных солей, что облегчает его поступление в растения и накопление в урожае.

     В целях сокращения поступления 90Sr и  некоторых других радионуклидов в организм человека и животных необходимо снижать интенсивность их вовлечения в биологический круговорот через растения. Поскольку 90Sr концентрируется, как правило, в верхнем слое почвы толщиной около 5 см (до 70% - 80%), его можно перевести глубокой вспашкой в нижние слои почвенного слоя, до которых не доходит корневая система растений. На глубине 25-30 см он не будет сильно влиять на жизнь растений. Необходимо отметить также, что применение некоторых агротехнических мероприятий, таких, как внесение в почву органических удобрений и извести снижает поступление в растения 90Sr.

     Необходимо  также принять меры, предотвращающие  поступление в организм радиоактивных  веществ с продовольствием и  водой.

     Запасы  продовольствия и воды следует хранить в пыле - водонепроницаемых емкостях. Если запасы продовольствия оказались зараженными, и возникла необходимость потребления зараженных продуктов, то их необходимо подвергнуть дезактивации. Например, достаточно многие свежие фрукты и овощи обмыть или снять с них кожуру. Плохо дезактивируются продукты, имеющие пористую поверхность, они подлежат уничтожению или отлеживанию. Молоко от коров, находящихся в зоне радиоактивного заражения, в связи с наличием в нем радиоактивного йода, возможно, окажется непригодным для употребления в пищу, так как радиоактивность молока может сохраняться в течение нескольких недель.

     При заражении водоемов радиоактивные  вещества могут поступать в организм человека по биологическим цепочкам вода - водоросли, планктон - рыба - человек или, если водоем служит для питьевого водоснабжения непосредственно по цепочке вода - человек. На водопроводных станциях питьевая вода, забираемая из подземных источников, может быть очищена от радиоактивных веществ осаждением коллоидных частиц с последующей фильтрацией. Питьевая вода, получаемая из подземных скважин либо хранящаяся в герметических емкостях, обычно не подвергается заражению радиоактивными веществами.

     Среди мероприятий по сокращению поступления  активных веществ в организм человека важное место отводится использованию средств защиты органов дыхания. Для этой цели пригодны в первую очередь респираторы различных типов (Р-2, Р-2д, "Лепесток", "Астра" и другие). При отсутствии респираторов могут быть использованы противогазы и простейшие средства защиты органов дыхания, такие, как противопыльная тканевая маска, ватно-марлевая повязка и другие. Применяются эти средства в период выпадения радиоактивных веществ и в течение нескольких последующих суток, когда радиоактивные вещества могут попадать в воздух в результате вторичного пылеобразования, обладая при этом высокой активностью.  

   Основными положениями, определяющими  характер защиты от Y - излучения на загрязненной территории являются:

• Мощность дозы Y - излучения наиболее высока в первое время после выпадения радиоактивных осадков, поэтому защиту от Y - излучения необходимо осуществлять буквально с первого часа, даже с первых минут выпадения радиоактивных осадков. Начало выпадения проявляется резким повышением уровня радиации.
• - Пребывание в любом здании или сооружении снижает дозу Y - облучения, т.к. радиоактивные осадки, загрязнившие местность, пропорциональны коэффициенту ослабления Y - излучения, свойственного строению этого типа.
• - Вследствие того, что мощность дозы Y - излучения снижается быстрее вначале, укрытие человека в сооружениях с определенным коэффициентом ослабления на один и тот же срок не всегда равноценно. В первые сутки после выпадения радиоактивных осадков укрытие избавляет человека от действия излучения в значительно большей дозе, чем во вторые и тем более в последующие сутки.

   На  основе вышесказанного для защиты от внешнего Y - излучения на загрязненной территории разработана практически важная рекомендация, заключающаяся в том, что первое время после выпадения радиоактивных осадков рационально рекомендовать такой режим радиационной защиты, чтобы при нем коэффициент ослабления Y - излучения укрытиями или средняя суточная защищенность были выше, чем в дальнейшем.   

5.6. Расчет защиты  и защитные материалы

     Работа  с радиоактивными веществами должна выполняться в отдельных специально оборудованных помещениях. Для работы с газообразными и летучими веществами используются боксы (шкафы) с вмонтированными в них резиновыми перчатками или механическими манипуляторами. Такие боксы имеют закрытую систему вентиляции. Работы с открытыми источниками (например, радиоактивными пробами грунта и т.п.) также проводят в боксах, либо используют индивидуальные защитные средства, такие как пневмошлемы, противогазы, резиновые перчатки и т.п.

     Источники большой активности, уровни дозы, превышающие предел дозы, закрывают защитными экранами. Выбор материала и толщины защитного экрана зависит от вида излучения, его энергии и активности источника.

     Наиболее  распространенным методом расчета  защиты является метод расчета по необходимой кратности ослабления. Необходимая кратность ослабления определяется отношением дозы излучения в рассматриваемой точке к пределу дозы и показывает во сколько раз необходимо понизить уровень радиации с помощью защитных средств, чтобы обеспечить безопасные условия работы:

     На  основании расчетных и экспериментальных  данных созданы таблицы и номограммы для определения толщины защиты от Y - излучения из различных материалов.

     Для защиты от g - излучения используют свинец, бетон, железо, воду, вольфрам, объединенный уран и осмий. Защита из бетона (r = 2.3 г/см3) прочна, дешева, но весьма громоздка и тяжела. Свинец (r = 11.34 г/см3) эффективен, но имеет плохие механические свойства. Его используют для изготовления контейнеров (в оболочках из железа) для транспортировки изотопов. Вольфрам (r = 19.3 г/см3) и объединенный уран (r = 18.7 г/см3) используют в особо ответственных приборах для обеспечения минимального веса защиты.

     Для защиты от a - излучения достаточен слой воздуха в несколько сантиметров или экран из плексигласа или стекла толщиной в несколько миллиметров.

     При работе с b - излучением необходимо предусмотреть защиту непосредственно от b - частиц и защиту от тормозного излучения, возникающего при торможении b - частиц в защитном экране. Тормозное излучение представляет собой кванты энергии, аналогичные Y- квантам.

     Поэтому для защиты от b - частиц используют комбинированные экраны. В таком экране со стороны источника располагают слой из материалов с малой атомной массой (плексиглас, карболит и т.п.), которые дают низкоэнергетическое тормозное излучение. Толщина этого слоя должна соответствовать длине максимального пробега b - частиц в данном материале. За ним следует слой из материала с большой атомной массой, обеспечивающий ослабление наведенного тормозного излучения.