Одиниці вимірювання радіоактивних випромінювань

Серед різноманітних видів іонізуючих випромінювань, як уже зазначалося вище, надзвичайно важливими при вивченні питання небезпеки для здоров'я і життя людини є випромінювання, що виникають в результаті розпаду ядер радіоактивних елементів, тобто радіоактивне випромінювання.

 

у хімічну взаємодію з молекулами білків та ферментів, руйнуючи їх, в результаті чо­го утворюються сполуки, не властиві живому організму. Це призводить до по­ру­­шення обмінних процесів, пригноблення ферментних і окремих функціо­наль­них систем, тобто порушення життєдіяльності всього організму.

Вплив радіоактивного випромінювання на організм людини можна уявити в дуже спрощеному вигляді таким чином. Припустімо, що в організмі людини відбувається нормальний процес травлення. Їжа, що надходить, розкладається на бшьш прості сполуки, які потім надходять через мембрану усередину кожної клітини і будуть використані як будівельний матеріал для відтворення собі подібних, для відшкодування енергетичних витрат на транспортування речовин і їхню переробку. Під час потрапляння випромінювання на мембрану відразу ж порушуються молекулярні зв'язки, атоми перетворюються в іони. Крізь зруйновану мембрану в клітину починають надходити сторонні (токсичні) речовини, робота її порушується. Якщо доза випромінювання невелика, відбувається рекомбінація електронів, тобто повернення їх на свої місця. Молекулярні зв'язки відновлюються, і клітина продовжує виконувати свої функції. Якщо ж доза опромінення висока або дуже багато разів повторюється, то електрони не встигають рекомбінувати; молекулярні зв'язки не відновлюються; виходить з ладу велика кількість клітин; робота органів розладнується; нормальна життєдіяльність організму стає неможливою.

 

Специфічність дії іонізуючого випромінювання полягає в тому, що інтенсивність хімічних реакцій, індуційованих вільними радикалами, підвищується, й у них втягуються багато сотень і тисячі молекул, не порушених опроміненням. Таким чином, ефект дії іонізуючого випромінювання зумовлений не кількістю поглинутої об'єктом, що опромінюється, енергії, а формою,в якій ця енергія передається.Ніякий інший вид енергії (теплова, електрична та ін.), що поглинається біологічним об'єктом у тій самій кількості, не призводить до таких змін, які спричиняє іонізуюче випромінювання.

Також необхідно відзначити деякі особливості дії іонізуючого випромінювання на організм людини:

♦ органи чуття не реагують на випромінювання;

♦ малі дози випромінювання можуть підсумовуватися і накопичуватися в організмі (кумулятивний ефект);

♦ випромінювання діє не тільки на даний живий організм, але і на його спадкоємців (генетичний ефект);

♦ різні органи організму мають різну чутливість до випромінювання.
Найсильнішого впливу зазнають клітини червоного кісткового мозку, щитовидна залоза, легені, внутрішні органи, тобто органи, клітини яких мають високий рівень поділу. При одній і тій самій дозі випромінювання у дітей вражається більше клітин, іж у дорослих, тому що у дітей всі клітини перебувають у стадії поділу.

Небезпека різних радіоактивних елементів для людини визначається спроможністю організму їх поглинати і накопичувати.

Радіоактивні ізотопи надходять всередину організму з пилом, повітрям, їжею або водою і поводять себе по-різному: ♦ деякі ізотопи розподіляються рівномірно в організмі людини (тритій, вуглець, залізо, полоній), ♦ деякі накопичуються в кістках (радій, фос­фор, стронцій), ♦ інші залишаються в м'язах (калій, рубідій, цезій), ♦ накопичуються в щитовидній залозі (йод), у печінці, нирках, селезінці (рутеній, полоній, ніобій) тощо.

Ефекти, викликані дією іонізуючих випромінювань (радіації), систематизуються за видами ушкоджень і часом прояву. За видами ушкоджень їх поділяють на три групи: соматичні, соматико-стохатичні (випадкові, ймовірні), генетичні. За часом прояву виділяють дві групи — ранні (або гострі) і пізні. Ранні ураження бувають тільки соматичні. Це призводить до смерті або променевої хвороби. Постачальником таких часток є в основному ізотопи, що мають коротку тривалість життя, γ-випромі­нюван­ня, потік нейтронів.

Гостра форма виникає в результаті опромінення великими дозами за короткий проміжок часу. При дозах порядку тисяч рад ураження організму може бути миттєвим. Хронічна форма розвивається в результаті тривалого опромінення дозами, що перевищують лімити дози (ЛД). Більш віддаленими наслідками променевого ураження можуть бути ­ променеві катаракти, ­злоякісні пухлини та інше.

Для вирішення питань радіаційної безпеки населення передусім викликають інтерес ефекти, що спостерігаються при малих дозах опромінення - порядку декілька сантизи­верів на годину, що реально трапляються при практичному використанні атомної енергії. У нормах радіаційної безпеки НРБУ-97, введених 1998 p., як одиниці часу використовується рік або поняття річної дози опромінення. Це викликано, як зазначалося раніше, ефектом накопичення «малих» доз і їхнього сумарного впливу на організм людини.

Існують різноманітні норми радіоактивного зараження: разові, сумарні, гранично допустимі та інше. Всі вони описані в спеціальних довідниках.

   
ЛД загального опромінення людини вважається доза, яка у світлі сучасних знань не повинна викликати значних ушкоджень організму протягом життя.
   

ГПД для людей, які постійно працюють з радіоактивними речовинами, становить 2 бер на рік. При цій дозі не спостерігається соматичних уражень, проте достовірно поки невідомо, яким чином реалізуються канцерогенний і генетичний ефекти дії. Цю дозу слід розглядати як верхню межу, до якої не варто наближатися.

 

3.2.6. Радіаційна безпека

Питання захисту людини від негативного впливу іонізуючого випромінювання по­стали майже одночасно з відкриттям рентгенів­ського випромінювання і радіоактивного розпаду. Це зумовлено такими факторами: по-перше, надзвичайно швидким розвитком застосування відкритих випромінювань в науці та на практиці, і, по-друге, виявленням негативного впливу випромінювання на організм.

Заходи радіаційної безпеки використовуються на підприємствах і, як правило, потребують проведення цілого комплексу різноманітних захис­них заходів, що залежать від конкретних умов роботи з джерелами іоні­зу­ючих випромінювань і, передусім, від типу джерела випромінювання.

   
Закритими називаються будь-які джерела іонізуючого випроміню­вання, устрій яких виключає проникнення радіоактивних речовин у навколишнє середовище при передбачених умовах їхньої експлуа­та­ції і зносу.
   

Це — гамма-установки різноманітного призначення; нейтронні, бета- і гамма-випромінювачі; рентгенівські апарати і прискорювачі заряджених часток. При роботі з закритими джерелами іонізуючого випромінювання персонал може зазнавати тільки зовнішнього опромінення.

Захисні заходи, що дозволяють забезпечити умови радіаційної безпеки при застосуванні закритих джерел, основані на знанні законів поширення іонізуючих випромінювань і характеру їхньої взаємодії з речовиною. Головні з них такі:

Ø доза зовнішнього опромінення пропорційна інтенсивності випромінювання і часу впливу;

Ø інтенсивність випромінювання від точкового джерела пропорційна кількості квантів або часток, що виникають у ньому за одиницю часу, і обернено пропорційна квадрату відстані;

Ø інтенсивність випромінювання може бути зменшена за допомогою екранів.

З цих закономірностей випливають основні принципи забезпечення радіаційної безпеки:

Œ зменшення потужності джерел до мінімальних розмірів («захист кількістю»);

 скорочення часу роботи з джерелом («захист часом»);

Ž збільшення відстані від джерел до людей («захист відстанню»);

 екранування джерел випромінювання матеріалами, що поглина­ють іонізуюче випромінювання («захист екраном»).

Найкращими для захисту від рентгенівського і гамма-випромінювання є свинець і уран. Проте з огляду на високу вартість свинцю й урану, мо­жуть застосовуватися екрани з більш легких матеріалів — просвин­цьо­ва­ного скла, заліза, бетону, залізобетону і навіть води. У цьому випадку, природно, еквівалентна товща екрану значно збільшується.

Для захисту від бета-потоків доцільно застосовувати екрани, які виго­товлені з матеріалів з малим атомним числом. У цьому випадку вихід галь­мівного випромі­нюван­ня невеликий. Звичайно як екрани для захисту від бета-випромінювань використовують органічне скло, пласт­масу, алюміній.

   
Відкритими називаються такі джерела іонізуючого випроміню­ван­ня, при використанні яких можливе потрапляння радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
   

При цьому може відбуватися не тільки зовнішнє, але і додаткове внутрішнє опромі­нення персоналу. Це може відбутися при надходженні радіо­активних ізотопів у навко­лиш­нє робоче середовище у вигляді газів, аеро­золів, а також твердих і рідких радіо­актив­них відходів. Джерелами аерозолів можуть бути не тільки виконувані виробничі операції, але і забруднені радіоактивними речовинами робочі поверхні, спецодяг і взуття.

Основні принципи захисту:

4 використання принципів захисту, що застосовуються при роботі з джерелами випромінювання у закритому виді;

4 герметизація виробничого устаткування з метою ізоляції процесів, що можуть стати джерелами надходження радіоактивних речовин У зовнішнє середовище;

4 заходи пішнувального характеру;

4 застосування санітарно-технічних засобів і устаткування, використання спеціальних захисних матеріалів;

4 використання засобів індивідуального захисту і санітарної обробки персоналу;

4 дотримання правил особистої гігієни;

4 очищення від радіоактивних забруднень поверхонь будівельних конструкцій, апаратури і засобів індивідуального захисту;

4 використання радіопротекторів (біологічний захист).

 

Радіоактивне забруднення спецодягу, засобів індивідуального захисту та шкіри персоналу не повинно перевищувати припустимих рівнів, передбачених Нормами радіаційної безпеки НРБУ-97.

   
У випадку забруднення радіоактивними речовинами особистий одяг і взуття повинні пройти дезактивацію під контролем служби радіаційної безпеки, а у випадку неможливості дезактивації їх слід поховати як радіоактивні відходи.
   

Рентгенорадіологічні процедури належать до найбільш ефективних методів діаг­нос­тики захворювань людини. Це визначає подальше зростання застосування рентгено- і радіологічних процедур або використання їх у ширших масштабах. Проте інтереси безпеки пацієнтів зобов'язують прагнути до максимально можливого зниження рівнів опромінення, оскільки вплив іонізуючого випромінювання в будь-якій дозі поєднаний з додатковим, відмінним від нуля ризиком виникнення віддалених стохастичних ефектів. У даний час з метою зниження індивідуальних і колективних доз опромінення населення за рахунок діагностики широко застосовуються організаційні і технічні заходи:

■ як виняток необгрунтовані (тобто без доведень) дослідження;

■ зміна структури досліджень на користь тих, що дають менше дозо-ве навантаження;

■ впровадження нової апаратури, оснащеної сучасною електронною технікою посиленого візуального зображення;

■ застосування екранів для захисту ділянок тіла, що підлягають дослідженню, тощо.

 

Ці заходи, проте, не вичерпують проблеми забезпечення максимальної безпеки пацієнтів і оптимального використання цих діагностичних методів. Система забезпе­чен­ня радіаційної безпеки пацієнтів може бути повною й ефективною, якщо вона буде допов­нена гігієнічними регламентами припустимих доз опромінення.