№1:Хар-ка

Радиационной

опасности. Естественные (космические, природные) и техногенные (технологические и генерирующие) источники ионизирующего излучения.

Все источники ионизирующих излучений делятся на естественные и техногенные, связанные с деятель ностью человека. К естественным источникам относятся космические источники и природные радионукли ды, создающие природный радиацио нный фон, за счет которого человек получает за год дозу около 1,5 мЗв. Природные источники излучения - это те источники излучения, которые формируют естественный радиации онный фон. Естественный радиации онный фон - доза излучения, создаваемая космическим излучением и излучением природных радиону клидов, естественно распре­деленных в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека. Космическое излучение подразделяют на галактическое излучение и солнечное излучение (связано с солнечными вспышками). Солнечное космическое излучение играет важную роль за пределами земной атмосферы, но из-за сравнительно низкой энергии (примерно до 40 МэВ) не приводит к заметному увеличению дозы на поверхности земли. Интенсивность космического излучения зависит от солнечной активности географии ческого расположения объекта и возрастает с высотой над уровнем моря. Для средних широт над уровнем моря эффективная эквивалентная доза космического излучения составляет 0.3 мЗв/год.

Источники ионизирующих излучений техногенного характера можно условно разделить на технологические (дающие ионизи рующие излучения как побочный продукт) и генерирующие (специально генерирующие ионизи­рующее излучение).Излучения техногенного характера дают среднегодовую дозу около 1 мЗв. В целом среднее значение суммарной годовой дозы за счет излучения естественных и техногенных источников составляет 2-3 мЗв. Это так называемый естественный техногенно-измененный радиационный фон. Среди техногенных источников нас интересуют в основном источники технологические, т. к. они являются основными объектами, представляющи­ми радиационную опасность в мирное время.

№2: Характеристика ядерного оружия. Виды ядерных взрывов. Пора­жающие факторы ядерных взрывов.

Ядерное оружие относится к оружию массового поражения, так как наносит поражение огромному количеству живых организ­мов и растений, а также производит разрушения на значительных территориях. Ядерными боеприпасами снаряжаются средства воздуш­но-космического нападения (бомбы, ракеты), торпеды, ядерные мины (фугасы). В зависимости от способа получения ядерной энер­гии ЯБП делят на ядерные и термоядерные. Ядерные боеприпасы основаны на принципе деления ядерного горючего (в основном, тяжелых элементов таблицы Менделеева, относительная масса ко­торых больше, чем у урана). Термоядерные боеприпасы имеют мощ­ность на порядок выше, в них ЯБП часто играют роль взрывателя, а принцип действия основан на синтезе легких элементов (дейте­рий, тритий, литий). Мощность ЯБП q определяется количеством высвобождающей­ся при его взрыве энергии (тротиловым эквивалентом), то есть ко­личеством взрывчатого вещества (тротила), при взрыве которого вы­деляется столько же энергии, что и при взрыве рассматриваемого ЯБП. Тротиловый эквивалент (ТЭ) измеряется в тоннах, килотоннах или мегатоннах. Чтобы представить мощность ядерного взрыва, достаточно знать, что при взрыве 1 кг тротила образуется 1000 ккал, а 1 кг урана — 18 млрд. ккал. По мощности ЯБП делят на: сверхмалые — менее 1 кг; малые — от 1 до 15 кт; средние — от 15 до 100 кт; крупные — от 100 кт до 1 Мт; сверхкрупные — при ТЭ свыше 1 Мт; нейтронные боеприпасы мощностью 0,5...2 кт. В зависимости от высоты ядерные взрывы делят на: высотные, если подрыв ЯБП произведен на высоте более 15 км; воздушные, если светящаяся область не касается поверхности земли. Воздушные взрывы в свою очередь делятся на высокие воз­душные, если поднимающийся столб пыли не достигает светящейся области, и низкие воздушные, если такое касание произошло; наземные (надводные), если светящаяся область касается по­верхности земли (воды); подземные (подводные), произведенные на глубине до 1 км. Распределение энергии между поражающими факторами ядер­ного взрыва зависит от вида взрыва и условий, в которых он про­исходит (климат, рельеф местности, условия расположения ОЭ и его элементов, устойчивость ОЭ к воздействиям поражающих фак­торов).

Ударная воздушная волна (УВВ) — наиболее мощный поражаю­щий фактор ядерного взрыва. УВВ образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в зоне реакции, что приводит здесь к наличию огромного давления (до 10⁵ млрд. Па) и температуры. Световое излучение — это электромагнитные излучения в ульт­рафиолетовой, видимой и инфракрасной частях спектра. Его ис­точником является светящаяся область (огненный шар), состоя­щая из смеси раскаленных продуктов взрыва с воздухом. Проникающая радиация — это ионизирующее излучение, образу­ющееся непосредственно при ядерном взрыве и продолжающееся несколько секунд. Основную опасность при этом представляет поток гамма-излучений и нейтронов, испускаемых из зоны взрыва в окру­жающую среду. Источником проникающей радиации является цеп­ная ядерная реакция и РА распад продуктов ядерного взрыва. Радиоактивное заражение местности - это заражение поверх­ности земли, атмосферы, водоемов и других объектов радиоактив­ными веществами, выпавшими из облака, образованного ядер­ным взрывом.

Поражающие факторы ядерного взрыва

№3. Активность источника. Виды активности. Закон радиоактивного распада.

Радиоактивность – самопроизвольное превращение и распад атомных ядер, приводящих к изменению атомного номера или массового числа. Основной характеристикой источника ионизирующей радиации -радионуклида является его активность А, равная отношению числа dN спонтанных ядерных превращений, происходящих в источнике (образце) за интервал времени dt, к этому интервалу:

A=dN/dt

Единица активности радионуклида в СИ - беккерель (Бк). Беккерель равен активности радионуклида в источнике (образце), в котором за ic происходит одно спонтанное ядерное превращение. Внесистемная единица активности - кюри (Ки), при этом 1 Ки =3,7*10¹⁰ Бк.

Отношение активности радионуклида в источнике к массе т, объему V или площади поверхности S источника называется удельной Аm=А/т (Бк/кг), объемной AV=A/V (Бк/м3) и поверхностной AS=A/S (Бк/м2) активностью радионуклида соответственно.

По аналогии с вредными химическими веществами объемная активность называется также концентрацией радионуклида (в воде или воздухе), а поверхностная активность - плотностью радиоактивного загрязнения.

Активность радионуклида с течением времени уменьшается по закону радиоактивного распада:

A(t) = A₀exp(-λ,t),

где A(t), А₀ - активность нуклида в источнике в текущий t и начальный t0 = 0 моменты времени соответственно; λ = ln2/T1/2 =0,693/T1/2 - постоянная распада, имеющая смысл вероятности распада ядра за 1 секунду и равная доле ядер, распадающихся за единицу времени; Т1/2 - период полураспада -время, в течение которого распадается половина первоначального количества ядер, при этом активность радионуклида уменьшается в 2 раза.

№4: Характеристика альфа-излучения. Взаимодействие излучения с ве­ществом.

Альфа-излучение – поток положительно заряженных частиц (ядер атомов гелия), движущихся со скоростью около 20 000 км/с. Заряд - 4-9 МэВ. Ядро, претерпевающее распад, называют материнским. Ядро, образующееся в результате распада, называют дочерним. Дочер­нее ядро, в свою очередь, может быть как стабильным, так и нестабильным (претерпевать дальнейшее превращение).

Все альфа-частицы, образованные при распаде одного альфа-активного нуклида, имеют одинако­вую энергию. Другими словами, энергетический спектр альфа-излучения дискретный.

Альфа-частицы относительно тяжелые и име­ют сравнительно большой заряд, поэтому они интенсив­но взаимодействуют со средой, быстро тратят энергию, вследствие чего имеют малую проникающую способность. Эта способность характеризуется длиной свободного про­бега. Пробег альфа-частиц R_α в воздухе определяется по эмпирической формуле:

R_α = 0,32 · Е ^3/2 , см

Пробег α-частиц в воздухе не превышает 11 см, а в более плотных средах он ещё меньше. Так, в мягких тканях человека пробег α-частиц измеряется микроволнами. Для человека, как и для любого другого живого организма, α-излучение не представляет какой-либо опасности при внешнем облучении.

Взаимодействуя с веществом, ионизирующее излуче­ние передает ему свою энергию. Существуют два меха­низма потери энергии заряженными ионизирующими частицами - ионизационный и радиационный.

Проходя через вещество, аль­фа- частицы взаимодействуют в основном именно с электронами атомов. В результате такого взаимодействия электрон либо покидает свой атом (молекулу, ион) - этот процесс называется ионизацией, либо переходит на более высокий энергетический уровень - этот процесс называ­ется возбуждением.

В результате ионизации из электронейтральной части­цы (атома или молекулы) образуется катион (или сущес­твовавший ион меняет свой заряд) и свободный электрон, который может обладать достаточно большой энергией и точно так же, как бета-частица, производить иониза­цию и возбуждение среды. Такие электроны называют вторичными ионизирующими частицами.

В возбужденном состоянии атом (молекула или ион) об­ладает избытком энергии относительно нормального свое­го состояния. Эта энергия превращается в тепло, электро­магнитное излучение (например, видимый свет), дефекты строения решетки, может инициировать химические пре­вращения и т. д.

В случае радиационно­го механизма потеря энергии обусловлена торможением заряженной частицы в электрическом поле ядер среды вследствие кулоновского взаимодействия. В результате торможения часть кинетической энергии частицы превращается в электромагнитное излучение, которое назы­вают тормозным излучением. Этот путь потери энергии ионизирующих частиц почти отсутствует у альфа-излучения.

Nпар ион = Еα / ε; ε = 34 эВ; ρ_α =N / R_α - плотность ионизации в воздухе.

№5: Характеристика бета-излучения. Взаимодействие излучения с веще­ством.

Бета-излучение – излучение, состоящее из электронов или позитронов, которое возникает при радиоактивном распаде, либо при электроном захвате. Процесс бета-минус распада сводится к тому, что нейтрон n в составе ядра претерпевает превращение, образуя протон р, элект­рон е^- и антинейтрон υ:

Электрон е^-, образованный в результате бета-распада, называется бета-минус-частицей и обозначается символом β^-.

Бета-частицы одного и того же радионуклида могут обладать любой энергией от нуля до некоторого максимального значения. Другими слова­ми, бета-излучение имеет непрерывный энергетический спектр. Для описания энергии бета-излуче­ния используются две взаимозависимые величины - мак­симальная энергия бета-частиц – Е_max и средняя энергия бета-частиц Е_ср.

Бета-плюс распад представляет собой вид радиоактивного распада, при котором протон р в составе ядра претерпевает превращение, образуя нейтрон n, по­зитрон е⁺ и нейтрино υ:

Позитрон - это античастица по отношению к электро­ну, то есть позитрон обладает такими же свойствами, как электрон, но противоположным зарядом (+1). Позитрон е⁺, образованный в результате бета-плюс-распада, на­зывается бета-плюс частицей и обозначается симво­лом β⁺.

Так как масса протона меньше массы нейтрона, то его превращение в нейтрон происходит не с выделением энер­гии, а, наоборот, с поглощением. Поэтому такое превращение возможно только внутри ядра, которое и предоставля­ет энергию. Из-за этих энергетических трудностей бета-плюс распад встречается редко. Для некоторых атомов возможен третий вид бета-распа­да - электронный захват. В этом случае один из протонов ядра превращается в нейтрон путем захвата электрона из внутренней электронной оболочки своего атома:

Скорость бета-частиц приближается к скорости света. Ионизирующая способность их меньше чем у α-частиц. Пробег в воздухе составляет 3-5 м. Бета-излучение опасно для человека, особенно при попадании радиоактивных веществ на открытые участки кожи и внутрь организма. β- излучение обладает низкой ионизирующей способностью и высокой проникающей. Вместе с тем, оно в значительной степени задерживается одеждой, обувью и кожным эпителием человека.

Взаимодействуя с веществом, ионизирующее излуче­ние передает ему свою энергию. Существуют два меха­низма потери энергии заряженными ионизирующими частицами - ионизационный и радиационный. Проходя через вещество, бета-частицы взаимодействуют в основном именно с электронами атомов. В результате такого взаимодействия электрон либо покидает свой атом (молекулу, ион) - этот процесс называется ионизацией, либо переходит на более высокий энергетический уровень - этот процесс называ­ется возбуждением.

В результате ионизации из электронейтральной части­цы (атома или молекулы) образуется катион (или сущес­твовавший ион меняет свой заряд) и свободный электрон, который может обладать достаточно большой энергией и точно так же, как бета-частица, производить иониза­цию и возбуждение среды. Такие электроны называют вторичными ионизирующими частицами. В возбужденном состоянии атом (молекула или ион) об­ладает избытком энергии относительно нормального свое­го состояния. Эта энергия превращается в тепло, электро­магнитное излучение (например, видимый свет), может инициировать химические пре­вращения и т. д.

В случае радиационно­го механизма потеря энергии обусловлена торможением заряженной частицы в электрическом поле ядер среды вследствие кулоновского взаимодействия. В результате торможения часть кинетической энергии частицы превращается в электромагнитное излучение, которое назы­вают тормозным излучением. Этот путь потери энергии ионизирующих частиц становится заметным у бета-частиц большой энергии. Для мягкого бета-излучения он незна­чителен.

№6: Характеристика гамма-излучения. Взаимодействие гамма-излучения с веществом.

Гамма-излучение - это электромагнитное излучение вы­сокой энергии, которое образуется в результате перехода ядра из возбужденного состояния в менее возбужденное или основное (невозбужденное) состояние.

Гамма-излучение имеет, по сравнению с альфа- и бета-излучением, значительно более высокую проникающую способность. Это обусловлено другой природой гамма-квантов, отсутствием заряда и массы покоя. Для описания проникающей способности в этом случае не применимы такие понятия, как «траектория» и «длина пробега», а говорят о «кратности ослабления» данным слоем материала и «слое половинного ослабления данного материала». Ионизирующая способность гамма-излучения значительно меньше, чем у α-частиц и β-частиц.

Гамма-излучение опасно для человека. Могут проходить сотни метров в воздухе, проникать через преграды из вещества с большой плотностью, в том числе и через тело человека.

Энергия составляет: 0,05 – 5 МэВ.

При прохождении через вещество гамма-кванты, так же, как и заряженные частицы, взаимодействуют с электронами атомов и электрическим полем ядра. В результате этих взаимодействий происхо­дит передача энергии атомам среды и ослабление плотности потока гам­ма-излучения.

Основными процессами взаимодействия гамма-квантов при прохождении их через вещество являются: фотоэлектрический эффект, комптоновский эффект и эффект образования электронно-позитронных пар. Все три процесса идут одновременно. Вероятность осуществления каждого из этих процессов зависит от энергии гамма-квантов и атомного номера вещества.

Фотоэлектрический эффект - это такое взаимодействие, при котором гамма-квант полностью поглощается атомом вещества, выбивая из него электрон, называемый фотоэлектроном. При фотоэффекте энергия гамма-кванта расходуется на отрыв электрона и сообщение ему кинетической энергии. Фотоэффект наиболее вероятен для гамма-квантов малых энергий и тяжелых материалов.

Комптоновский эффект - это такое взаимодействие, при котором гамма-квант передает свободному или слабосвязанному электрону в атоме часть своей энергии, остальная часть энергии уносится рассеянным гамма-квантом. Комптон-эффект наиболее вероятен для гамма-излучения малых энергий и легких и средних материалов.

Эффект образования электронно-позитронных пар состоит в том, что гамма-квант в поле атомного ядра превращается в пару частиц – электрон е^- и позитрон е⁺. При этом квант передает им полностью свою энергию и сам перестает существовать. Эффект образования пар возможен лишь для гамма-квантов, энергия которых больше Е_γ>1,02 МэВ. Этот эффект имеет место преимущественно для гамма-излучения больших энергий и тяжелых материалов.

№7: Характеристика нейтронного излучения и его свойств.

Нейтронное излучение является корпускулярным излучением, возникающим в процессе деления или синтеза ядер.

Нейтронное излучение, не имея электрического заряда, легко проникают в ядра атомов облучаемого вещества. Достигая ядер атомов, нейтроны либо поглощаются ими, либо рассеиваются на них, теряя значительную часть энергии и скорость. Особенно большое количество энергии (до 50 %) нейтроны теряют при столкновении с почти равными им по весу ядрами атомов элементов. Поэтому вещества, имеющие минимальное количество электронов вокруг ядра (вода, графит, азот), широко используются как для защиты от нейтронного излучения, так и для замедления движения нейтронов.

Нейтронный поток так же, как и гамма-излучение, обладает большой проникающей способностью через различные вещества и преграды, в том числе и через тело человека. При этом в результате облучения нейтронами атомных ядер химических элементов окружающей среды возникает наведенная радиация, когда последние сами становятся источниками ионизирующих излучений.

№8: Поля ионизирующего излучения. Какими величинами характеризуется поле ионизирующего излучения, единицы их измерения.

Полем ионизирующего излучения называется распределение ионизирующего излучения в рассматриваемой среде.

Для описания полей излучения используется несколько физических величин: поток (флюенс) частиц или квантов, плотность потока (мощность флюенса), поток энергии и плотность потока энергии (интенсивность из­лучения).

Кроме того, поля характеризуют распределением частиц или квантов по их энергиям, угловым распределением, выражаемым значением плотно­сти направленного потока излучения в данной точке под разными углами и компонентным составом излучения.

Основной величиной, характеризующей поля ИИ, является флюенс. Различают флюенс частиц и флюенс энергии.

Флюенс (перенос) ионизирующих частиц − отношение числа ионизи­рующих частиц dN, проникающих в объем элементарной сферы, к площа­ди поперечного сечения dS этой сферы:Ф = dN/dS , [ м ^-2 ]

Плотность потока ионизирующих частиц - это отношение флюенса ионизирующих частиц dФ за интервал времени dt к этому интервалу:φ = dФ/dt , [ м^-2 ·с^-1]

В некоторых случаях надо знать не поток ионизирующих частиц, а их энергию. В этих случаях используют флюенс энергии ионизирующих частиц или плотность потока энергии ионизирующих частиц.

Флюенс энергии ионизирующих частиц Ф_W - отношение энергии ионизирующего излучения dE, проникающего в элементарную сферу, к площади центрального сечения dS этой сферы:Ф_W = dЕ/ dS , [ Дж·м ^-2], [ МэВ/см² ]

Плотность потока энергии ионизирующих частиц или интенсив­ность ионизирующих частиц - отношение флюенса энергии ионизирующих частиц dФ_W за ин­тервал времени dt к этому интервалу: I = dФ_W /dt , [ Вт·м ^-2], [ МэВ/см²·с ]

Для частиц (гамма-квантов) одинаковой энергии можно записать:I = φ × Е, [ Вт·м ^-2], [МэВ/см²·с ]

№9: Дозиметрические величины и единицы их измерения.

Объектом защиты от ИИ является человек. Мерой воздействия ИИ на человека является доза. Дозы могут быть индивидуальными и коллек­тивными.

Различают следующие виды доз: экспозиционная, керма, поглощен­ная, эффективная, эквивалентная.

Экспозиционная доза X - это отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, созданных в сухом воздухе, когда все электроны и позитроны, освобожденные фотонами в элементарном объеме воздуха с массой dm, полностью остановились в воздухе, к массе воздуха в этом объеме:X = dQ/dm .

Единицы измерения: Кл/кг; рентген. [1 Р=2,58·10^-4 Кл/кг].

Поглощенная доза D - это отношение средней энергии dW, переданной ИИ веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме:D = dW/dm ,

т.е. поглощенная доза - это отношение энергии поглощенной веще­ством, к массе этого вещества. Единицы измерения: грей и внесистемная единица – рад. 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.

Для разных видов излучения биологический эффект при прочих равных условиях, в том числе и при одинаковой поглощенной дозе, оказы­вается различным. Для сравнения биологических эффектов, производимых одинаковой поглощенной дозой различных видов излучения, используют понятие относительной биологической эффективности излучения (ОБЭ).

П од ОБЭ излучения понимают отношение поглощенной дозы об­разцового рентгеновского излучения, вызывающего определенный биоло­гический эффект, к поглощенной дозе рассматриваемого вида излучения, вызывающего тот же биологический эффект. Регламентированные значения ОБЭ, называют коэффициентом качества излучения. В НРБ-99 этот коэффициент по­лучил название взвешивающий коэффициент для отдельных видов излу­чения при расчете эквивалентной дозы (W_R).

Эквивалентная доза Н_ТR - это поглощенная доза в органе или тка­ни, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, W_R.

Н_TR = W_R ×D_TR ,

где D_TR - средняя поглощенная доза в органе или ткани Т;

W_R - взвешивающий коэффициент для излучения R.

В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах. Внесистем­ной единицей является 1 бэр. 1 Зв = 100 бэр.

Для γ-квантов и β-частиц любых энергий W_R = 1. Для нейтронов от 5 до 10, для альфа-частиц - 20.

Разные органы или ткани имеют разные чувствительности к излу­чению. Поэтому в последние годы для случаев неравномерного облучения разных органов или тканей тела человека введено понятие эффективной дозы.

Эффективная доза Е - сумма произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на взвешивающие коэффициенты для этих органов и тка­ней.

E = ∑ H_RT × W_R ,

где Н_RT - эквивалентная доза в органе или ткани Т;

W_T - взвеши­вающий коэффициент для органа или ткани.

W_T - определяет весомый вклад данного органа или ткани в риск неблагоприятных последствий для организма при равномерном облучении. Сумма всех коэффициентов W_T ­равна единице.

Коэффициент W_T имеет следующие зна­чения: половые железы - 0,2; костный мозг - 0,12; кишечник - 0,12, желу­док 0,12, легкие - 0,12; мочевой пузырь - 0,05, молочные железы - 0,05, печень - 0,05, пищевод — 0,05, щитовидная железа - 0,05; кожа — 0,01; кости - 0,01; остальные органы - 0,05.

Единица измерения эффективной дозы - зиверт.

Эффективная коллективная доза (S) это эффективная доза, полу­ченная группой людей от какого-либо источника радиации. Эффективная коллективная доза является мерой коллективного риска возникновения стохастических (вероятных) эффектов облучения. Она равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единица измерения эффективной коллективной дозы - человеко-зиверт (чел-Зв), внесистемная – человеко-бэр (чел-бэр): S = Σ Е

10. . Механизм биологического действия.

Процессы взаимодействия ионизирующего излучения с веществом в живых клетках организма приводят к специфическому биологическому действию, завершающемуся повреждением организма. В процессе этого повреждающего действия условно можно выделить три этапа: а) первичное действие ионизирующего излучения; б) влияние радиации на клетки; в) действие радиации на целый организм.

Ионизация. За время порядка 10^-12 секунды после того, как ионизирующее излучение начинает действовать на организм происходит ионизация атомов и молекул клеток организма.

Физико-химические изменения. И свобод- ный электрон, и ионизированный атом обычно не могут долго пребывать в таком состоянии и а течение следующих 10^-9 – 10^-8 секунды участвуют в сложной цели реакций, в результате которых образуются новые молекулы, включая и такие чрез­вычайно реакциониоспособные, как "свободные радикалы".

Химические изменения. В течение следующих 10^-6 секунды образовавшиеся свободные радикалы реагируют как друг с другом, так и с другими молекулами и через цепочку реакций, еще не изученных до конца, могут вызвать химическую модификацию важных в биологическом отношении молекул, необходимых для нормального функционирования клетки.

Биологические эффекты. Биохимические изменения могут произойти как через несколько секунд, так и через десятилетия после облучения и явиться причиной немедленной гибели клеток или таких изменений в них, которые могут привести к раку.

Первичное звено этого действия — возбуждение и ионизация молекул, в результате чего возникают свободные радикалы (пря­мое действие излучения) или начинается химическое превраще­ние (радиолиз) воды, продукты которого (радикал ОН~, пероксид водорода Н₂О₂ и др.) вступают в химическую реакцию с молекулами биологической системы (см. рис.2.1).

Первичные процессы ионизации не вызывают больших нарушений в живых тканях. Повреждающее действие излучения связано, по-видимому, с вторичными реакциями, при которых происходит разрыв связей внутри сложных органических молекул, например SН-групп в белках, хромофорных групп азотистых оснований в ДНК, ненасыщенных связей в липидах и пр.

Последствия облучения организма заключаются в разрыве молекулярных связей; в изменении химической структуры соединений, входящих в состав организма; в образовании химически активных радикалов, обладающих высокой токсичностью; в нарушении структуры генного аппарата клетки. В результате изменяется наследственный код и происходят мутагенные изменения, приводящие к возникновению и развитию злокачественных образований, к наследственным заболеваниям, к врожденным порокам развития детей и появлению мутантов в последующих поколениях. Все они могут быть разделены на соматические, когда эффект облучения возникает у облученного, и наследственные, если он проявляется у потомства.

11.Факторы влияющие на последствия облучения. Послед ствия острого и хронического облучения-дозы, эффекты.

Характер действия ионизирующих излучений на организм зависит от величины поглощенной дозы, времени облучения, мощности дозы, площади или объема облучаемых тканей и органов и вида облучения. Опасными являются любые дозы облучения, даже на уровне фоновых. При малых дозах облучения биологический эффект носит стохастический (вероятностный) характер, причем вероятность его пропорциональна дозе, но не имеет дозового порога, а тяжесть заболевания не зависит от нее. При относительно больших дозах облучения биологический эффект носит нестохастический характер, когда имеется наличие дозового порога, выше которого тяжесть поражения уже зависит от величины дозы. Учитывая это обстоятельство, а также то, что вероятность заболевания при малых дозах облучения (в целом) крайне мала, при рассмотрении вопросов защиты населения имеется в виду, в основном, нестохастический характер облучения, когда отрицательные последствия облучения могут быть предотвращены установлением порога дозы.

Фактор времени имеет важнейшее значение для последствий облучения в связи с процессом восстановления, протекающим в тканях и органах. При малой мощности дозы скорость развития поражений соизмерима со скоростью восстановительных процессов. С увеличением мощности дозы процессы восстановления отстают от разрушительных процессов, а это приводит к ускоренному развитию лучевой болезни.

По характеру распределения дозы во времени различают острое и пролонгированное, одноразовое и фракционированное облучение. Под острым понимают кратковременное облучение при высокой мощности дозы, под пролонгированным - относительно продолжительное облучение при низкой мощности дозы (доли грея в час и менее).

Как острое, так и пролонгированное облучение может быть однократным или фракционированным, когда между дозами облучения имеются интервалы. Кроме того, известно хроническое облучение, проходящее длительно и в малых дозах..

При воздействии на организм человека ионизирующая радиация может вызвать два вида эффектов: детерминированные пороговые и стохастические беспороговые эффекты.

Детерминированные эффекты (нестохастические соматические) -биологические эффекты излучения, в отношении которых предполагается существование дозового порога (0,5 - 1 Гр), выше которого тяжесть эффекта зависит от дозы.

К детерминированным эффектам относятся: острая и хроническая лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, аномалии в развитии плода и др. Эти эффекты оцениваются значениями поглощенной дозы.

Детерминированные эффекты являются ближайшими последствиями, возникающими в организме человека, непосредственно подвергшегося облучению.

Острая лучевая болезнь (ОЛБ) проявляется как при внешнем, так и при внутреннем облучении. В случае однократного равномерного внешнего фотонного облучения ОЛБ возникает при поглощенной дозе D≥1Гр и подразделяется на 4 степени: I - легкой (D=l-2 Гр), II - средней (D=2-4 Гр), III - тяжелой (D=4-6 Гр) и IV - крайне тяжелой степени (D>6 Гр).

Стохастические (вероятностные) эффекты - это биологические эффекты излучения, не имеющие дозового порога. Принимается, что вероятность этих эффектов пропорциональна дозе, а тяжесть их проявления не зависит от дозы.

Основными стохастическими эффектами являются канцерогенные (злокачественные опухоли, лейкозы - злокачественные изменения кровообразующих клеток) и генетические (наследственные болезни, обусловленные генными мутациями) эффекты, которые оцениваются значениями эффективной (эквивалентной) дозы.

Поскольку стохастические эффекты имеют вероятностную природу и длительный латентный (скрытый) период, измеряемый десятками лет после облучения, они трудно обнаруживаемы. Именно стохастические эффекты проявляются через несколько лет, а иногда и десятилетий, после радиационных аварий

№12: Нормирование радиационного облучения.

Принятые в нашей стране в 1999 г. Нормы радиационной безопасности НРБ - 99 основаны на рекомендациях Международной комиссии по радиационной защите, в соответствии с которыми для обеспечения радиационной безопасности при нормальной эксплуатации источников ионизирующего излучения необходимо руководствоваться следующими основными принципами.

Принцип нормирования - непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ионизирующего излучения.

Принцип обоснования - запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному радиационному фону облучением.

Принцип оптимизации - поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ИИ.

В нормальных условиях эксплуатации источников ИИ Нормами установлены следующие категории облучаемых лиц:

• персонал - лица, работающие с техногенными источниками ИИ (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б);

• все население, включая лиц из персонала, находящееся вне сферы и условий их производственной деятельности.

Для указанных категорий облучаемых лиц приняты три класса нормативов:

I. Основные пределы доз - предел годовой эффективной или эквивалентной дозы, который не должен превышаться за год.

II. Допустимые уровни монофакторного воздействия, являющиеся производными от основных дозовых пределов: допустимая мощность дозы внешнего облучения, пределы годового поступления, допустимые среднегодовые объемные и удельные активности и т.д.

III. Контрольные уровни (дозы и уровни) - устанавливаются администрацией учреждения по согласованию с органами Госсанэпиднадзора. Их численные значения должны учитывать достигнутый в учреждении уровень радиационной безопасности и обеспечивать условия, при которых радиационное воздействие будет ниже достигнутого.

Основные пределы доз

Примечание: * Основные пределы доз, как и все остальные допустимые уровни облучения персонала группы Б, равны 1/4 значений для персонала группы А.

Основные пределы доз облучения лиц из персонала и населения не включают в себя дозы от природных источников ИИ, на которые практически невозможно влиять от медицинских источников ИИ и дозу вследствие радиационных аварий. На эти виды облучения устанавливаются специальные ограничения.

Так доза от медицинского обследования для здоровых людей не должна превышать 1 мЗв/год.

В помещениях естественный фон не должен быть выше уровня ра­диации на открытой местности на 0,2 мкЗв/час (20 мкР/час). При превышении 30 мЗв/месяц - временное отселение.

Планируемое облучение персонала группы А выше установленных пределов доз при ликвидации или предотвращении аварии может быть разрешено только в случае необходимости спасения людей или предот­вращения их облучения. Планируемое повышенное облучение допускается для мужчин старше 30 лет лишь при их добровольном письменном согласии, после информирования о возможных дозах облучения и риске для здоровья.

№13: Нормирование радиационного облучения в ЧС.

В аварийных ситуациях для персонала и лиц, привлекаемых для проведения аварийных и спасательных работ, может быть разрешено планируемое повышенное облучение, которое выше установленных дозовых пределов. Повышенное облучение допустимо только в тех случаях, когда нет возможности его исключить, и может быть оправдано лишь спасением людей, предотвращением дальнейшего развития аварии и облучения большого числа людей.

Повышенное облучение допускается только для мужчин старше 30 лет и только при их добровольном письменном согласии после информирования о возможных дозах облучения при ликвидации аварий и риске для здоровья. Планируемое повышенное облучение в дозе не более 100 мЗв в год допускается с разрешения территориальных органов Госсанэпиднадзора, а облучение в дозе не более 200 мЗв в год - только с разрешения Госсанэпиднадзора России.

Дозы внешнего общего фотонного облучения, не приводящие к снижению работоспособности людей, равны:

при однократном облучении (до 4-х суток) - не более 0,5 Гр; при многократном облучении:

• в течение одного месяца - не более 1 Гр;

• в течение трех месяцев - не более 2 Гр;

• в течение года - не более 3 Гр.

Работоспособность населения в зависимости от полученных доз и продолжительности облучения подразделяется на следующие категории:

• работоспособность полная - профессиональные обязанности выполняются в полном объеме;

• работоспособность сохранена - профессиональные обязанности выполняются в полном объеме, но замедленно время реакции в сложной обстановке;

• работоспособность ограничена - профессиональные обязанности в сфере умственной деятельности выполняются, однако, число ошибочных действий составляет 10-15 %, выполнение тяжелой физической работы снижено на 50 % исходного уровня;

• работоспособность существенно ограничена - в сфере умственной работы возможно выполнение только закрепленных профессиональных навыков без анализа сложной обстановки, число ошибочных действий составляют 20 % и более; возможно как исключение выполнение легкой физической работы.