Охорона праці в авіації - Буріченко Л.А. - Глава 10. ІОНІЗУЮЧІ ВИПРОМІНЮВАННЯ

10.1. Загальні відомості про іонізуючі випромінювання

Іонізуючим випромінюванням називають таке випромінювання, яке здатне під час взаємодії з речовиною прямо чи посередньо створювати в ній атоми, молекули та іони. До іонізуючих випромінювань відносяться: альфа-, бета- і гамма-випромінювання, випущені під час самовільного (спонтанного) розпаду радіоактивних речовин; потоки заряджених частинок (електронів, протонів, дейтронів та ін.), прискорених до великих енергій у спеціальних прискорювачах; потоки вторинних випромінювань (рентгенівських і гамма-променів, протонів, нейтронів, дейтронів, альфа-частинок та ін.), що виникають під час взаємодії радіоактивних випромінювань і штучно прискорених заряджених частинок із речовиною.)

В авіації радіоактивні речовини застосовують в обладнанні літаків приладами, в дефектоскопах - для контролю цілісності окремих вузлів і деталей літаків.

Властивості іонізуючих випромінювань вимагають спеціальних заходів щодо захисту для підвищення безпеки як для тих, хто працює з ними, так і для іншого персоналу. Як установлено на практиці, робота з радіоактивними речовинами і джерелами іонізуючих випромінювань безпечна за відповідної організації, а також дотримання необхідних заходів захисту.

Альфа-промені — це потік α-частинок, які є ядрами атома гелію і мають позитивний заряд, мають найбільшу іонізуючу здатність і дуже малу проникаючу здатність. У тканини людини вони проникають на частинку міліметра.

Бета-промені - це потік електронів (негативний заряд) або позитронів (позитивний заряд), які мають меншу іонізуючу і більшу проникаючу здатність ніж альфа-промені.

Гамма-промені - це потік γ-квантів, електромагнітне випромінювання з дискретним спектром (дуже короткою довжиною хвилі), що виникає при зміні енергетичного стану атомного ядра або під час анігіляції частинок. їм властиві велика проникаюча і мала Іонізуюча здатності.

Нейтрони - елементарні частинки, які мають дуже велику проникаючу здатність.

Активність радіонуклідів у джерелі (зразку) - відношення числа dN спонтанних (самодовільних) ядерних перетворень, які проходять у джерелі (зразку) за інтервал часу діє до цього інтервалу

Одиниця активності радіонукліда - беккерель (Бк). Позасистемна одиниця активності - кюрі (Кі):

кількість енергії іонізуючого випромінювання, що поглинається одиницею маси опромінюваного тіла, носить назву поглиненої дози. Одиниця вимірювання поглиненої дози в системі Si - грей (Гр). Позасистемною одиницею поглиненої дози іонізуючого випромінювання є рад:

Поглинена доза В відношення середньої енергії dе, переданої іонізуючим випромінюванням речовині в елементарному об'ємі, до маси речовини dm в цьому об'ємі: D=de/dm. Поглинена доза не враховує виду іонізуючого випромінювання. Іншими словами, за однакового значення поглиненої дози альфа-випромінювання значно небезпечніше, ніж бета- або гамма-випромінювання.

Для оцінки впливу на середовище побічно іонізуючих випромінювань використовують також поняття керма (К).

Як речовину, в якій визначається керма, часто використовують повітря для фотонного випромінювання, тканину для непрямих іонізуючих випромінювань, що застосовують у медицині та біології, будь-який матеріал при вивченні радіаційних ефектів і т. ін.

Одиниця керми - грей - збігається з одиницею поглиненої дози. У випадку рентгенівського і гамма-випромінювань існує поняття експозиційної дози, в системі одиниць Зі це — кулон на кілограм (Кл/кг).

На практиці донедавна користувалися позасистемною одиницею експозиційної дози - рентген (Р), ІР = 2,58*10^-4 Кл/кг.

Доза, поглинена масою речовини за одиницю часу, називається потужністю дози.

Доза в рамках норм радіаційної безпеки України (НРБУ-97) і-скорочена назва ефективної дози.

Доза в органі (Dт) — середня в органі чи тканині поглинена доза, яка розраховується за формулою

де εт- сумарна енергія, що виділяється в органі чи тканині (Т) mт -маса органа чи тканини.

Доза еквівалентна в органі або тканині (Нt — величина, яка визначається як добуток поглиненої дози Dт в окремому органі або тканині Т на радіаційний звужуючий фактор %:

Одиниця еквівалентної дози в системі Sі — зіверт (Зв); (1 Зв = = 100 бер).

Еквівалентну дозу використовують для оцінки радіаційної небезпеки постійного опромінювання випромінюванням довільного складу. Це — одиниця поглиненої дози, помножена на коефіцієнт, який враховує неоднакову радіаційну небезпеку для організму різних видів випромінювання.

Один зіверт відповідає поглиненій дозі в 1 Дж/кг (для рентгенівського, альфа- і бета-випромінювань). Позасистемна одиниця еквівалентної дози - бер.

Враховуючи, що не всі органи людського організму однаково чутливі до рівних доз опромінювання, в останні роки введено для цих випадків поняття ефективної дози, яке враховує сумарний ефект опромінювання всього організму. Крім того, існує ще поняття колективної еквівалентної дози. Це - сума індивідуальних еквівалентних доз опромінення певної групи населення за певний період часу.

Допустимий рівень (ДР) - похідний норматив для надходження радіонуклідів в організм людини за календарний рік, усереднених за рік потужності еквівалентної дози концентрації радіонуклідів в повітрі, питній воді та харчовому раціоні, густині потоку частинок тощо, розрахований для референтних умов опромінення зі значень лімітів доз.

Ліміт дози (ЛД) - основний радіаційно-гігієнічний норматив, метою якого є обмеження опромінення осіб категорій А, Б і В від усіх індустріальних джерел іонізуючого випромінювання в ситуаціях практичної діяльності. У НРБУ-97 також встановлені: ліміт ецективної дози та ліміт еквівалентної дози зовнішнього опромінення.

Контрольні рівні (КР) - радіаційно-гігієнічні регламенти першої групи, числові значення яких встановлюють виходячи із фактично досягнутого на даному радіаційно-ядерному об'єкті або території рівня радіаційного благополуччя. Значення КР встановлює керівництво установи за узгодженням з органами Державного санітарно-епідеміологічного нагляду з метою обмеження опромінення персоналу та населення нижче значень лімітів доз, а також для проведення радіаційно-дозиметричного контролю.

Рекомендований рівень медичного опромінення — значення дози, потужність дози чи радіоактивності, що встановлюється Міністерством охорони здоров'я для типових рентгенологічних та радіологічних діагностичних і терапевтичних процедур з урахуванням кращого світового та вітчизняного технічного і методичного рівня.

Рівень втручання - рівень відвернутої дози опромінення, в разі перевищення якої потрібно застосовувати конкретний контрзахід у випадку аварійного чи хронічного опромінення.

Рівень дії - величина, похідна від рівнів втручання, яка виражається у термінах таких показників радіаційної обстановки, які можуть бути виміряні: потужність поглинутої дози в повітрі на відкритій місцевості, об'ємна активність радіонуклідів у повітрі, концентрації їх у продуктах харчування, щільність випадань радіонуклідів на ґрунт та ін.

Медичне опромінення - це опромінення людини (пацієнтів) внаслідок медичних обстежень чи лікування та добровольців.

Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97) поширюються на ситуації опромінення людини джерелами іонізуючого випромінювання в умовах:

- нормальної експлуатації індустріальних джерел іонізуючого випромінювання;

- медичної практики;

- радіаційних аварій;

- опромінення техногенно-підсиленими джерелами природного походження.

Ці норми (НРБУ-97) включають чотири групи радіаційно-гігієнічних регламентованих величин.

Перша група - регламенти для контролю за практичною діяльністю людини, метою яких є додержання опромінення персоналу та населення на установленому для індивідуума та суспільства рівні, а також підтримання радіаційно-установленого стану навколишнього середовища та технологій радіаційно-ядерних об'єктів як з позицій обмеження опромінення персоналу та населення, так і з позицій зниження ймовірності виникнення аварій на них.

До цієї групи входять:

— ліміти доз;

— похідні рівні (допустимі, контрольні).

Друга група - регламенти, що мають за мету обмеження опромінення людини від медичних джерел. До цієї групи входять рекомендовані рівні.

Третя група — регламенти щодо відвернутої внаслідок втручання дози опромінення населення в умовах радіаційної аварії.

До цієї групи входять:

— рівні втручання;

— рівні дії.

Четверта група - регламенти щодо відвернутої внаслідок втручання дози опромінення населення від техногенно підсилених джерел природного походження. До цієї групи входять:

— рівні втручання;

— рівні дії.

Нормами радіаційної безпеки встановлюються такі категорії осіб, які зазнають опромінювання:

Категорія А (персонал) — особи, які постійно чи тимчасово працюють безпосередньо із джерелами іонізуючих випромінювань.

Категорія Б (персонал) — особи, які безпосередньо не зайняті роботою із джерелами іонізуючих випромінювань, але у зв'язку з розташуванням робочих місць у приміщеннях та на промислових майданчиках об'єктів з радіаційно-ядерними технологіями можуть отримувати додаткове опромінення.

Категорія В — все населення.

Тут і далі замість радіаційно-гігієнічні регламентовані величини використано скорочення - регламент.