Предельно допустимые дозы облучения

Глоссарий.

http://nuclphys.sinp.msu.ru/radioactivity/ract16.htm

Радиация − обобщённое понятие. Оно включает различные виды излучений, часть которых встречается природе, другие получаются искусственным путем. Прежде всего, следует различать корпускулярное излучение состоящее из частиц с массой отличной от нуля, и электромагнитное излучение. Корпускулярное излучение может состоять как из заряженных, так и из нейтральных частиц.
Альфа-излучение − представляет собой ядра гелия, которые испускаются при радиоактивном распаде элементов тяжёлее свинца или образуются в ядерных реакциях.
Бета-излучение − это электроны или позитроны, которые образуются при бета-распаде различных элементов от самых лёгких (нейтрон) до самых тяжёлых.
Космическое излучение. Приходит на Землю из космоса. В его состав входят преимущественно протоны и ядра гелия. Более тяжёлые элементы составляют менее 1%. Проникая вглубь атмосферы, космическое излучение взаимодействует с ядрами, входящими состав атмосферы, и образует потоки вторичных частиц (мезоны, гамма-кванты, нейтроны и др.).
Нейтроны. Образуются в ядерных реакциях (в ядерных реакторах и в других промышленных и исследовательских установках, а также при ядерных взрывах). Про­дукты деления. Содержатся в радиоактивных отходах переработанного топлива ядерных реакторов.
Протоны, ионы. В основном получаются на ускорителях.

Электромагнитное излучение имеет широкий спектр энергий и различные источники: гамма-излучение атомных ядер и тормозное излучение ускоренных электронов, радиоволны

Механизм воздействия радиации.

В органах и тканях биологических объектов, как и в любой среде, при облучении в результате поглощения энергии идут процессы ионизации и возбуждения атомов. Эти процессы лежат в основе биологического действия излучений. Его мерой служит количество поглощенной в организме энергии.
В реакции организма на облучение можно выделить четыре фазы. Длительность пер­вых трёх быстрых фаз не превышает единиц микросекунд, в течение которых происходят различные молекулярные изменения. В четвёртой медленной фазе эти изменения пере­ходят в функциональные и структурные нарушения в клетках, органах и организме в целом.
Первая, физическая фаза ионизации и возбуждения атомов длится 10 ^{– 13} с. Вo второй, химико-физической фазе, протекающей 10^–10 с образуются высокоактивные в химическом отношении радикалы, которые, взаимодействуя с различными соединениями, дают начало вторичным радикалам, имеющим значительно большие по сравнению с пер­вичными сроки жизни. В третьей, химической фазе, длящейся 10 ^{– 6} с, образовавшиеся радикалы, вступают в реакции с органическими молекулами клеток, что приводит к изменению биологических свойств молекул.
Описанные процессы первых трёх фаз являются первичными и определяют дальнейшее развитие лучевого поражения. В следующей за ними четвёртой, биологической фазе химические изменения молекул преобразуются в клеточные изменения. Наиболее чувствительным к облучению является ядро клетки, а наибольшие последствия вызывает повреждение ДНК, содержащей наследственную информацию. В результате облучения в зависимости от величины поглощённой дозы клетка гибнет или становится неполноценной в функциональном отношении. Время протекания четвёртой фазы очень различно и в зависимости от условий может растянуться на годы или даже на всю жизнь.

Дозы облучения.

Действие ионизирующих излучений представляет собой сложный процесс. Эффект облучения зависит от величины поглощенной дозы, ее мощности, вида излучения, объема облученных тканей и органов.

…..

Поглощённая доза D − основная дозиметрическая величина. Она равна отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dmвещества в этом объеме:

D = dE/dm.

Единица поглощённой дозы − грей (Гр).

Эквивалентная доза Н.Изучениерезультатов облучения живых тканей показывает, что при одинаковой поглощенной дозе различные виды радиации имеют различное биологическое воздействие на организм. Для оценки возможного ущерба здоровью человека в условиях хронического облучения введено понятие экви­валентной дозы Н, равной произведению поглощённой дозы D_r, созданной облучением r и усреднённой по анализируемому органу или по всему организму, на весовой множитель W_r,называемый ещё коэффициентом качества излучения (таблица 16.4).

H = ∑W_rD_r.

Единицей измерения эквивалентной дозы является Джоуль на килограмм. Она имеет специальное наименование − зиверт (Зв).
Влияние облучения носит неравномерный характер. Для оценки ущерба здоровью че­ловека за счет различного влияния облучения на разные органы (в условиях равномерного облучения всего тела) введено понятие эффективной эквивалентной дозы E_эфф, применяемое при оценке возможных стохастических эффектов − злокаче­ственных новообразований.

Коэффициенты относительной биологической эффективности (коэффициенты качества) W_r для различных видов излучения

Вид и энергия излучения	Весовой множитель излучения Wr
Фотоны, все энергии
Электроны и мюоны, все энергии
Нейтроны c энергией < 10 кэВ 10 ÷ 100 100 кэВ ÷ 2 МэВ 2 ÷ 20 МэВ > 20 МэВ
протоны c энергией > 2 МэВ (кроме протонов отдачи)
α-частицы, осколки деления, тяжёлые ядра

Предельно допустимые дозы облучения

Нормы радиационной безопасности разрабатываются на международ­ном уровне и уровне государства и предназначены для регламентации облучения людей (табл. 16.5).
Нормы распространяются на следующие виды воздействия ионизирующего излучения на человека:

1. в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников облучения;
2. в результате радиационной аварии;
3. от природных источников излучения;
4. при медицинском облучении.

Предел индивидуального пожизненного риска (вероятности возникновения у человека какого-либо эффекта в результате облучения) в условиях нормальной эксплуатации для техногенного облучения в течение года персонала принимается равным 1.0·10^-3, а для населения − 5.0·10^-5. Уровень пренебрежимого риска составляет 10^-6.
Категории облучаемых лиц. Потенциально облучаемые лица разделены на две ка­тегории.

1. персонал, работающий на предприятии атомной промышленности (группы А и Б);
2. всё население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.

Таблица 16.5

Основные пределы доз

Нормируемые величины*	Пределы доз
Персонал (группа A)**	Население
Эффективная доза	20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год	1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год
Эквивалентная доза за год в хрусталике глаза*** коже**** кистях и стопах	150 мЗв 500 мЗв 500 мЗв	15 мЗв 50 мЗв 50 мЗв

^* Допускается одновременное облучение до указанных пределов по всем нормируемым величинам.
^** Основные пределы доз, как и все остальные уровни облучения персонала группы Б, равны 1/4 значений для персонала группы А.
^*** Относится к дозе на глубине 300 мг / см².
^**** Относится к среднему по площади в 1 см² значению в базальном слое кожи толщиной 5 мг / см² под покровным слоем толщиной 5 мг / см². На ладонях толщина покровного слоя - 40 мг / см². Указанным пределом допускается облучение всей кожи человека при условии, что в пределах усреднённого облучения любого 1 см² кожи этот предел не будет превышен. Предел дозы при облучении кожи лица обеспечивает непревышение предела дозы на хрусталик глаза от бета-частиц.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: