Захист людей від іонізуючих випромінювань
5.3. ЗАХИСТ ЛЮДЕЙ ВІД ІОНІЗУЮЧИХ випромінювань
Вплив іонізуючих випромінювань на організм людини
Іонізуючі випромінювання застосовують для дослідження зношеності деталей машин, виявлення дефектів у виливках, поковках і зварних швах, випробування мастил і контролю автоматизованих технологічних процесів при ремонті машин.
При проведенні зазначених досліджень застосовують рентгенівські промені і радіоактивні ізотопи.
Так, наприклад, зношеність деталей двигунів внутрішнього згоряння досліджують методом радіоактивних індикаторів (мічених атомів). В даному випадку радіоактивні ізотопи попередньо вводять в труться поверхні деталей. У міру зношування цих деталей частки металу, що містять радіоактивну домішка, потрапляють в мастило, яка стає радіоактивною. За інтенсивністю випромінювання мастила визначають ступінь і швидкість зносу деталей.
До іонізуючим випромінюванням ставляться рентгенівське, альфа-, бета-, гамма-випромінювання і ін.
Альфа-випромінювання являє собою потік ядер атомів гелію. Проникаюча здатність альфа-частинок, тобто здатність проходити через шар будь-якого речовини певної товщини, невелика. Тому зовнішній вплив альфа-частинок на живий організм не є небезпечним. Однак альфа-частинки мають високу іонізуючої здатністю, і їх потрапляння всередину організму через дихальні шляхи, шлунково-кишковий тракт або рани викликає серйозні захворювання.
Бета-випромінювання складається з потоку електронів. Вони мають значно більшу проникаючу, але меншу іонізуючу здатність в порівнянні з альфа-частками. Саме висока проникаюча здатність електронів є небезпечним фактором при опроміненні цими частками.
Гамма-промені є електромагнітне випромінювання з дуже короткою довжиною хвилі. Вони не тільки глибоко проникають в організм, але і роблять сильний іонізуюче вплив. Внаслідок цього гамма-випромінювання надзвичайно небезпечно для людини.
Іонізація тканин організму призводить до їх руйнування у зв'язку з розщепленням води (її зміст в живій тканині становить 72%) і вступом утворилися речовин в хімічну реакцію з білковими сполуками.
Чутливість різних організмів до іонізуючого випромінювання неоднакова. Так, експозиційна доза рентгенівського випромінювання, при якій гине половина організмів, які зазнали опромінення, дорівнює для людей 500р. Смертельною для людини є доза гамма-або рентгенівських променів, складова 500 ... 600Р.
Опромінення може викликати випадання волосся, ламкість нігтів, порушення діяльності шлунково-кишкового тракту, поява катаракти, зміни в спадкових функціях, гостру або хронічну променеву хворобу.
Протягом життя людина піддається впливу радіоактивного випромінювання, що виходить від грунту і споруд, але воно, як правило, не викликає істотних змін в організмі.
Потужність експозиційної дози природного радіаційного фону становить 3 ... 25мкР / год в залежності від місцевих умов, а середньорічний природний фон коливається в межах від 70 до 150мР. У гірських районах, де радіоактивні речовини зустрічаються
в природних умовах, природний фон вище, ніж в рівнинних.
При виконанні розрахунків вважають, що потужність дози природного радіаційного фону дорівнює 10мкР / год, або 240мкР / сут.
Відповідно до вимоги забезпечення безпечних умов при роботі з радіоактивними речовинами та іонізуючим випромінюванням Нормами радіаційної безпеки НРБ-76/89 встановлені гранично допустимі дози (ПДД) іонізуючих випромінювань і середньорічні допустимі концентрації (КФОР) радіоактивних речовин у воді і в повітрі.
З урахуванням наслідків впливу іонізуючих випромінювань на організм людини виділені три категорії опромінюваних осіб:
• категорія А - персонал (особи, які безпосередньо працюють з джерелами іонізуючих випромінювань або за родом своєї роботи можуть зазнати опромінення);
• категорія Б - окремі особи, які проживають на території, де дози випромінювання можуть перевищити встановлені граничні значення;
• категорія В - населення в цілому.
Гранично допустимі дози при зовнішньому і внутрішньому опроміненні встановлені для чотирьох груп критичних органів або тканин:
• I група - все тіло, кришталик, червоний кістковий мозок;
• II група - м'язи, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока та ін.
• III група - кісткова тканина, щитовидна залоза і шкірний покрив (крім шкіри, кісток, передпліч, гомілок і стоп);
• IV група - кістки, передпліччя, щиколотки і стопи.
Гранично допустимі дози для персоналу і окремих представників населення регламентовані НРБ-76/87. Згідно з цими нормами гранично допустима потужність еквівалентної дози іонізуючого випромінювання для всього організму становить 5бер в рік, або 100мбер в тиждень. Бер являє собою біологічний еквівалент рентгена, що дорівнює кількості енергії будь-якого виду випромінювання, яке, будучи поглинена в біологічної тканини одиничної маси, викликає такий же біологічний ефект, що і доза гамма-або рентгенівських променів, що дорівнює одному рентгену.
Гранична експозиційна доза іонізуючого випромінювання для всього організму при роботі безпосередньо з радіоактивними джерелами, визначається за формулою де D - доза, бер; N - вік, роки; 18 років - мінімальний вік персоналу.
Захист від альфа-, бета- і гамма-випромінювань
Захист від іонізуючих випромінювань полягає в якомога більшому зниженні їх інтенсивності. Заходи щодо забезпечення захисту від радіації включають в себе, зокрема, виконання санітарно-гігієнічних вимог до приміщень, де знаходяться джерела випромінювання, і дотримання особистої гігієни.
Товщина екрана, необхідна для повного поглинання потоку альфа-випромінювання, перевершує довжину пробігу альфа-частинок в матеріалі, з якого він виготовлений. Замість застосування захисного екрана практикується видалення об'єкта, що опромінюється від джерела альфа-випромінювання. Захист від бета-випромінювання також пов'язана з ослабленням його впливу за допомогою екрану. 
За допомогою рис.5.3 можна проілюструвати характер зміни інтенсивності гамма-випромінювання при його поширенні в речовині.
З графіка випливає, що крива інтенсивності у-випромінювання не перетинається з віссю абсцис. Це означає, що гамма-випромінювання не
може бути повністю поглинена, якою б не була товщина шару речовини або екрану. Можна лише певною мірою послабити його інтенсивність. Так, наприклад, при товщині екрану d0.5 інтенсивність випромінювання послаблюється в 2 рази, а при товщині d0.1 - в 10 разів.
Екрани, що захищають від впливу у-випромінювання, виготовляють зі свинцю, вольфраму, нержавіючої сталі, мідних сплавів, чавуну, бетону та інших матеріалів. Кращими для цієї мети вважають речовини, що мають велику атомну масу і значну щільність.
Захисні екрани від гамма-променів і нейтронів є поєднання матеріалів, що мають велику щільність, з водою (наприклад, свинець-вода, залізо-вода або залізо-графіт).
Для оглядових ілюмінаторів застосовують прозорі матеріали, наприклад свинцеві скла або системи на основі рідкого наповнювача в склі. Наповнювачами в них можуть служити бромистий і хлористий цинк.
Прийнятний рівень безпеки при роботі з джерелом гамма-випромінювання можна досягти при певних поєднаннях тривалості
роботи, відстані до джерела і його активності, яка залежить від маси речовини і убуває з часом.
Загальні заходи безпеки і радіаційний контроль
Способи зберігання та перевезення джерел іонізуючого випромінювання здійснюватиме, організація роботи з ними і профілактичні заходи щодо захисту від опромінення викладені в Основних санітарних правилах роботи з радіоактивними речовинами та іншими джерелами іонізуючих випромінювань ОСП-72/87. Відповідно до цих правил при роботі з джерелами іонізуючих випромінювань необхідно проводити радіаційний контроль - радіо- і дозиметричний.
Методами радіометричного контролю можна визначити забрудненість повітря, одягу, поверхонь предметів і приміщення радіоактивними речовинами, тоді як дозиметричний контроль пов'язаний з виміром індивідуальних доз випромінювання, що впливають на тих, хто працює з радіоактивними речовинами, і інтенсивність випромінювання на об'єктах, де ці речовини використовуються.
Радіометричний і дозиметричний контроль здійснюють іонізаційним, сцинтиляційним, фотографічним і хімічним методами.
У іонізаційному методі використовується властивість газів проводити електричний струм під дією радіоактивного випромінювання.
Сила струму, що реєструється вимірювальним приладом, прямо пропорційна інтенсивності випромінювання. Сцинтиляційне метод заснований на властивості деяких речовин люминесцировать під дією радіоактивного випромінювання. Фотоемульсіонний шар темніє під дією радіоактивного випромінювання, причому ступінь потемніння залежить від дози випромінювання. Це властивість використовують в фотографічному методі контролю. Хімічний метод пов'язаний зі зміною кольору деяких розчинів під дією випромінювання.
Залежно від стану радіоактивної речовини використовують різні прилади та обладнання: рентгенометри, градуйовані в рентгенах на годину або миллирентгенах на годину, і дозиметри, градуйовані в рентгенах або радах.
Здійснюють три види контролю: державний, відомчий і особливий. Державний контроль, вибірково проводиться радіологічним відділом територіального санепіднагляду, спрямований на з'ясування загальної радіаційної обстановки шляхом аналізу усіх видів сировини і матеріалів, що використовуються в даному регіоні, від усіх постачальників.
При відомчий контроль здійснюють систематичне спостереження за вмістом радіонуклідів у вихідному мінеральній сировині, будівельних матеріалах, виробах і конструкціях (при необхідності проводять контроль потужності експозиційної дози і об'ємної активності радону та дочірніх продуктів його розпаду).
При особливому контролі відомчі організації здійснюють разові перевірки спільно зі спеціальними відділами територіального санепіднагляду.
Для вимірювання параметрів радіоактивного випромінювання застосовують різні прилади, в тому числі індикаторний прилад СРП-68 або СРП-88Н (сцинтиляційний лічильник) і дозиметр типу ДРТ-ОГТ (газорозрядне лічильник).
Дозиметром ДРТ-ОГТ вимірюють потужність експозиційної дози на робочих місцях, в суміжних приміщеннях і на території організацій, що використовують радіоактивні речовини та інші джерела іонізуючих випромінювань в санітарно-захисній зоні.
Він призначений для роботи в діапазоні температур 10 ... 40 ° С при вологості повітря до 90% (відповідає температурі 30 ° С) і атмосферному тиску 84 ... 106,7кПа, в постійних магнітних полях і інтервалі енергій фонів 0,05. ..3,0МеВ. Прилад вимірює потужність експозиційної дози в діапазонах 0,010 ... 9,999мР / ч і 0,010 ... 9,999Р / ч.
Типи і призначення дозиметричних приладів наведені нижче:
Шановний відвідувач, якщо Вам сподобалася або в нагоді ця стаття, поділіться нею, будь ласка, зі своїми друзями і знайомими.