3. Дозовые пределы и производные уровни

3.1. Дозовые пределы при нормальной эксплуатации техногенного источника

В НРБ-99 регламентируются две категории облучаемых лиц: персонал (группы А и Б) и все население, включая лиц из персонала вне сферы и условий их производственной деятельности. Персонал группы Б, в отличие от персонала группы А, по условиям работы yt не работает с техногенными источниками, а находится в сфере воздействия техногенных источников, и дозы облучения для этой группы не должны превышать 1/4 значений для группы А.

Для категорий облучаемых лиц устанавливаются три класса нормативов:

• основные дозовые пределы;

• допустимые уровни монофакторного воздействия;

• контрольные уровни

Основные дозовые пределы для персонала и населения приведены в табл;3.1.

Таблица 3.1

Основные пределы доз

Нормируемые	Пределы доз
величины	персонал (группа А)	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 и кости кистях и стопах	150 мЗв 500 мЗв 500 мЗв	15 мЗв 50 мЗв 50 мЗв

Пример 19. Точечный источник ¹³⁷Cs+^137mBa, активностью А=10⁸ Бк, расположен на расстоянии R=1 м. от рабочего места персонала гр.А. Определить мощность кермы в воздухе _возд, мощность кермы в биологической ткани _б.тк. , мощность эффективной дозы . Превысит ли доза облучения допустимые пределы, если рабочее место будет в помещении постоянного пребывания персонала гр.А? Облучение в изотропной геометрии.

Решение Исходные данные для расчета приведены в табл.П1, П3. Гамма-постоянная по мощности кермы в воздухе Г_К = 21,4 (см.табл.П1)

Для точечного источника ¹³⁷Cs+^137mBa активностью 10⁸ Бк на расстоянии 1 м мощность воздушной кермы (мощность поглощенной дозы в воздухе) рассчитаем по формуле (2.1)

Мощность кермы в биологической ткани в 1,1 больше, т.е.0,85 мкГр/ч.

Отношение эффективной дозы для изотропной геометрии и кермы в воздухе на единичный флюенс для фотонов с энергией 0,662 МэВ равен 2,1·10^-12/3,1·10^-12=0,677 (см.табл.П3). Следовательно , мощность эффективной дозы составит 0,52 мкЗв/ч или 0,88 мЗв/год, что ниже допустимого предела для персонала гр.А в помещении постоянного пребывания (1700 ч/год).

Ответ: =0,88 мЗв/год, _б.тк =0,85 мкГр/ч, _возд =0,77 мкГр/ч. Эффективная доза за год не превысит допустимые пределы.

Допускается одновременное облучение до указанных пределов по всем нормируемым величинам.

Основные пределы доз, как и все остальные допустимые уровни облучения персонала группы Б равны 1/4 значений для персонала группы А. Далее в тексте все нормативные значения для категории персонал приводятся только для группы А.

Предел эквивалентной дозы в хрусталике глаза относится к дозе на глубине 3 мм, а к эквивалентной дозе облучения кожи относится к среднему по площади в 1 см² значению в базальном слое кожи под покровным слоем толщиной 0.05 мм, а на ладонях толщина покровного слоя – 0.4 мм. Указанным пределом допускается облучение всей кожи человека при условии, что в пределах усредненного облучения любого 1 см² площади кожи этот предел не будет превышен.

Эффективная доза для персонала не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) - 1000 мЗв , а для населения за период жизни (70 лет) - 70 мЗв.

При одновременном воздействии на человека источников внешнего и внутреннего облучения годовая эффективная доза не должна превышать пределов доз, установленных в табл.3.1.

Для женщин в возрасте до 45 лет, работающих с источниками излучения, вводятся дополнительные ограничения: эквивалентная доза на поверхности нижней части области живота не должна превышать 1 мЗв в месяц, а поступление радионуклидов в организм за год не должно быть более 1/20 предела годового поступления для персонала. В этих условиях эквивалентная доза облучения плода за два месяца невыявленной беременности не превысит 1 мЗв.

Допустимые уровни монофакторного (для одного радионуклида , одного вида внешнего излучения или пути поступления) воздействия, являющиеся производными от основных дозовых пределов- это пределы годового поступления (ПГП), допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), предельно допустимая плотность потока (ПДП). Это означает, что при постоянном пребывании персонала в помещении (1700 рабочих ч в году), эффективная доза облучения равна 20 мЗв, а эквивалентная доза облучения кожи и хрусталика глаза 500 и 150 мЗв, соответственно.

При многофакторном воздействии (внешнее нейтронное, бета- и гамма-излучение, поступление радионуклидов внутрь организма) должно выполняться правило сумм

(3.1)

где ПП_i - плотность потока i-го вида излучения, част/(см²с) ;

ДПП_i - среднегодовая допустимая плотность потока i-го вида излучения, част/(см²с);

ОА_i объемная активность в воздухе рабочих помещений, Бк/м³

ДОА_i –допустимая для персонала гр.А объемная активность i-го радионуклида в воздухе помещений постоянного пребывания персонала, Бк/м³.

Пример 20. Плотность потока бета-частиц, попадающих на руки, от радионуклида ⁹⁰Sr при облучении рук составила 30 % от допустимой. Чему может быть равна допустимая объемная активность Q ⁹⁰Sr в форме плохорастворимого соединения (тип «М») в воздухе рабочих помещений постоянного пребывания персонала гр.Б в помещении?.

Решение. В соответствии с формулой (3.1) предельная объемная активность не должна превышать 70% от допустимой объемной активности. Значение дозового коэффициента при ингаляционном поступлении ⁹⁰Sr в форме плохо растворимого соединения (тип «М») равна 1,5·10^-9 Бк/м³ (см.табл.П7). Для персонала гр.Б, в соответствии с НРБ-99, эта величина будет в 4 раза меньше. Скорость дыхания для персонала установлена 1,4 м³/ч, время работы в помещении постоянного пребывания песонала 1700 ч, предел дозы 0,005 Зв/год.. Тогда, допустимая объемная активность ⁹⁰Sr для персонала гр.Б (ДОА_Б) будет равна

По условию объемная активность не должна превышать 70% ДОА_Б .Следовательно объемная активность ⁹⁰Sr в помещении постоянного пребывания персонала ( ) должна быть

А_{Sr-90 =} 14·0,7=9,8 Бк/м³.

Ответ: Q=9,8 Бк/м³.

Основные дозовые пределы облучения лиц из персонала и населения не включают в себя дозы от природных, медицинских источников ионизирующего излучения и дозу вследствие радиационных аварий (включая повышенное планируемое облучение). На эти виды облучения НРБ-99 устанавливают специальные ограничения.

Требования Норм радиационной безопасности НРБ-99 не распространяются на источники ионизирующих излучений, создающие годовую эффективную дозу менее 10 мкЗв при любых условиях их использования, а также на облучения от тех источников, на которые практически невозможно влиять, например на космическое излучение на поверхности Земли и облучение, создаваемое содержащимся в организме человека ⁴⁰K, находящимся в природной смеси изотопов калия

Пример 21. Табло мощности дозы на местности показывает 12±2 мкР/ч естественного фона. Каковы должно быть показания на табло, чтобы утверждать наличие источника техногенного облучения? Каковы должно быть показания на табло, чтобы утверждать, что дозы на население от техногенного облучения превысили допустимые пределы?

Решение. Требования норм радиационной безопасности не распространяется на источники, создающие годовую дозу менее 10 мкЗв, предел дозы для населения от техногенного облучения 1 мЗв/год. При неизвестном спектральном составе фотонного излучения можно принять, что 1 мР экспозиционной дозы приблизительно создает 0.01 мЗв эффективной дозы при облучении в изотропной геометрии . Тогда

Следовательно, наличие техногенного источника невозможно обнаружить из-за колебания фона, при достижении предела дозы для населения на табло будет более 23±2 мкР/ч.

Пример 22. Плотность потока гамма-квантов от поверхностного загрязнения в помещении радионуклидами ¹³⁷Сs+^137mBa и ⁶⁰Cо в соотношении по плотности потока 1:1 составила 10⁴ част/см²с. Время работы персонала гр.А в данном помещении t=1000 час в год .Превышен ли допустимый уровень облучения персонала?

Решение. В соответствии с табл.П1 энергия гамма-квантов¹³⁷Сs+^137mBa равна 0,662 кэВ и ⁶⁰ Cо 1,25 кэВ (средняя). По табл.П3 значения дозовых коэффициентов на единичный флюенс для эффективной дозы, эквивалентной дозы на хрусталик глаза и кожу составит для энергии 0,662 МэВ 2,6·10^-12 , 3,7·10^-12 , 2,1·10^-12 Зв·см², соответственно. Для энергии фотонов 1,25 МэВ эти значения будут равны 4,0·10^-12, 5,6·10^-12 и 3,9·10¹², соответственно. Тогда

Сравнивая полученные данные с табл.3.1 увидим, что по эквивалентной дозе облучение персонала будет ниже предела доз, по эффективной дозе допустимо только в отдельные годы, при среднем значении за 5 лет 20 мЗв/год.

Ответ: допустима в отдельные годы.