70. Дія іонізуючого випромінювання на організм людини. Основні параметри іонізуючого випромінювання та його нормування

У результаті дії іонізуючого випромінювання на організм людини в тканинах можуть виникати складні фізичні, хімічні та біологічні процеси. При цьому порушується нормальне протікання біохімічних реакцій та обмін речовин в організмі.

В залежності від поглинутої дози випромінювання та індивідуальних особливостей організму викликані зміни можуть носити зворотний або незворотний характер. При незначних дозах опромінення уражені тканини відновлюються. Тривалий вплив доз, які перевищують гранично допустимі межі, може викликати незворотні зміни в окремих органах або у всьому організмі й виразитися в хронічній формі променевої хвороби. Віддаленими наслідками променевого ураження можуть бути променеві катаракти, злоякісні пухлини.

При вивченні дії на організм людини іонізуючого випромінювання були виявлені такі особливості:висока руйнівна ефективність поглинутої енергії іонізуючого випромінювання, навіть дуже мала його кількість може спричинити глибокі біологічні зміни в організмі; присутність прихованого періоду негативних змін в організмі, він може бути досить довгим при опроміненнях у малих дозах; малі дози можуть підсумовуватися чи накопичуватися; випромінювання може впливати не тільки на даний живий організм, а й на його нащадків (генетичний ефект); різні органи живого організму мають певну чутливість до опромінення. Найбільш чутливими є: кришталик ока, червоний кістковий мозок, щитовидна залоза, внутрішні (особливо кровотворні) органи, молочні залози, статеві органи; різні організми мають істотні відмінні особливості реакції на дози опромінення; ефект опромінення залежить від частоти впливу іонізуючого випромінювання. Одноразове опромінення у великій дозі спричиняє більш важкі наслідки, ніж розподілене у часі.

Небезпека радіоактивних елементів для людини визначається здатністю організму поглинати та накопичувати ці елементи. Тому при потраплянні радіоактивних речовин усередину організму уражаються ті органи та тканини, у яких відкладаються ті чи інші ізотопи: йод - у щитовидній залозі; стронцій - у кістках; уран і плутоній - у нирках, товстому кишечнику, печінці; цезій - у м'язовій тканині; натрій поширюється по всьому організму. Ступінь небезпеки залежить від швидкості виведення радіоактивних речовин з організму людини. Більша частина людських органів є мало чутливою до дії радіації. Так, нирки витримують сумарну дозу приблизно 23 Гр (2300 рад), отриману протягом п'яти тижнів, сечовий міхур -55 Гр (5500 рад) за один місяць, печінка - 40 Гр (4000 рад) за місяць.

Ймовірність захворіти на рак знаходиться в прямій залежності від дози опромінення. Перше місце серед онкологічних захворювань займають лейкози. їх дія, що веде до загибелі людей, виявляється приблизно через 10 років після опромінення.

До основних параметрів іонізуючого випромінювання відносять: екс-позиційну, поглинальну, еквівалентну дози та рівень радіації.

Експозиційна доза — кількісна оцінка дії іонізуючого випроміню-вання на атмосферне повітря. Ця величина являє собою відношення по-вного заряду іонів одного знака до маси повітря у визначеному об’ємі. Системна одиниця експозиційної дози — кулон-на-килограм (Кл/кг). Застосовується і несистемна одиниця — рентген (Р).

Поглинальна доза — фізична величина, яка дорівнює відношен-ню середньої енергії, переданої випромінюванням, що поглинаєть-ся одиницею маси опроміненої речовини. Вона вимірюється в греях (Гр). 1 Гр = 1 Дж/кг. Застосовується і позасистемна одиниця — рад (1 рад = 0,01 Гр = 0,01 Дж/кг).

При опроміненні людини дозою 0,25-0,5 Гр можливі зміни в крові, понад 1 Гр — розвивається враження всього організму, при 2-4 Гр — без лікування можлива смерть, вище 6-10 Гр — летальність 100%.

Еквівалентна доза — оцінна характеристика радіаційної небезпеки хронічної дії, що визначається як добуток поглиненої дози на коефіцієнт якості випромінювання. За одиницю випромінювання еквівалентної дози прийнятий зіверт (Зв). Зв = 1 Дж/кг. Використовують також позасистем-ну одиницю — бер (біологічний еквівалент рентгена), 1 бер = 0,01 Зв.

Рівень радіації — оцінка дії іонізуючого випромінювання на атмос-ферне повітря за одиницю часу. Одиниця виміру — Р/год. Фоновим до-пустимим рівнем радіації є 50 мкР/год.

Нормами радіаційної безпеки в Україні (НРБУ — 97) встановлені три категорії (А, Б, В) опромінення людей:А  — професійні працівники, що мають безпосередній зв’язок з джере-лами іонізуючого випромінювання. Загальна доза опромінення на рік — 5 бер (50 мЗв); Б — люди, які за умов проживання або розміщення можуть піддаватися опроміненню. Для них гранична доза опромінення — 0,5 бер/рік; В —решта населення держави. Доза не нормується, але не повинна перевищувати природний фон — від 40 до 200 мбер/рік. Різні тканини тіла неоднаково радіочутливі. Всього виділено три гру-пи критичних органів, опромінення яких є дуже небезпечним:

I група — все тіло, гонади і червоний кістковий мозок. Опромінення допускається для професійних працівників не більше як 30 мДж/кг на квартал і не більше як 50 мДж/кг на рік, а для інших осіб — 5 мДж/кг на рік;

II група — м’язи, щитовидна залоза, жирова тканина, печінка, нирки, шлунково-кишковий тракт, легені, селезінка. Допустима доза опромінення персоналу — 80 мДж/кг на квартал і 150 мДж/кг на рік. Для інших осіб — 15 мДж/кг на рік;

III група — шкіра, кісткова тканина, кисті рук, передпліччя, гомілка, ступня. Допустима доза для обслуговуючого персоналу — 150 мДж/кг на квартал і 300 мДж/кг на рік, для інших осіб — 30 мДж/кг на рік.

Внаслідок дії радіації може спостерігатися: а) соматичний ефект — ушкодження різних органів тіла;б) соматико-стохастичний ефект — пухлини органів, тканин, злоякісні пухлини;

в) генетичний ефект — мутації хромосом і генів, порушення спадковості.

Для уникнення небезпечних генетичних ефектів впливу іонізуючого випромінювання існує кілька правил безпеки:- до безпосередньої роботі з джерелами іонізуючого випромінюван-ня допускаються особи не молодше 18 років;

- до 30-літнього віку накопичена доза не повинна перевищува-ти 12-кратну (ГДД);

- для жінок до 40 років доза опромінення в тазовій ділянці не пови-нна переважати 1 бер за будь-які два місяці.

71.Методи дозиметричного контролю іонізуючого випромінювання.

Для контролю доз іонізуючого випромінювання використовують іонізаційний, сцинциляційний, фотографічний, хімічний методи.

Іонізаційний метод дозиметричного контролю базується на здатності газів під дією випромінювання ставати провідниками електричного струму. На цьому принципі працюють іонізаційні камери та газові лічильники.

Сцинциляційний метод ґрунтується на здатності деяких твердих, рідких та газоподібних речовин світитися під дією іонізуючих випромінювань. Світлові спалахи через фотопомножувачі подаються на електронні лічильні схеми. За інтенсивністю спалахів оцінюється доза випромінювання.

Фотографічний метод базується на здатності фотоемульсії змінювати свої властивості під дією випромінювання. Фотопластинка в світлозахисному папері розташовується в зоні впливу випромінювання. Потім пластинка проявляється, і за ступенем почорніння робиться висновок про дозу випромінювання.

Хімічний метод полягає в здатності деяких хімічних речовин змінювати свій колір під впливом іонізуючого випромінювання. За густиною забарвлення робиться висновок про дозу випромінювання.

Оцінку радіаційної обстановки проводять за допомогою дозиметрів ДП-5А, ДП-5Б, ДП-5В, «Прип’ять».

Захист від іонізуючого випромінювання.

Засоби та заходи захисту від іонізуючого випромінювання поділяються на: організаційні, технічні, санітарно-гігієнічні та лікувально-профілактичні.

Організаційні заходи від іонізуючого випромінювання передбачають забезпечення виконання вимог норм радіаційної безпеки. Приміщення, які призначені для роботи з радіоактивними ізотопами повинні бути ізольовані від інших і мати спеціально оброблені стіни, стелі, підлоги. Відкриті джерела випромінювання і всі предмети, які опромінюються повинні знаходитись в обмеженій зоні, перебування в якій дозволяється персоналу у виняткових випадках, та й то короткочасно. На контейнери, устаткування, двері приміщень та інші об'єкти наноситься попереджувальний знак радіаційної небезпеки (на жовтому фоні - чорний схематичний трилисник).

До технічних заходів та засобів захисту від іонізуючого випромінювання належать: застосування автоматизованого устаткування з дистанційним керуванням; використання витяжних шаф, камер, боксів, що оснащені спеціальними маніпуляторами, які копіюють рухи рук людини; встановлення захисних екранів.

Санітарно-гігієнічні заходи передбачають: забезпечення чистоти приміщень, включаючи щоденне вологе прибирання; улаштування припливно-витяжної вентиляції з щонайменше п'ятиразовим повітрообміном; дотримання норм особистої гігієни, застосування засобів індивідуального захисту.

До лікувально-профілактичних заходів належать: попередній та періодичні медогляди осіб, які працюють з радіоактивними речовинами; встановлення раціональних режимів праці та відпочинку; використання радіопротекторів - хімічних речовин, що підвищують стійкість організму до іонізуючого опромінення.

Захист працівника від негативного впливу джерела зовнішнього іонізуючого випромінювання досягається шляхом:

- зниження потужності джерела випромінювання до мінімально необхідної величини ("захист кількістю");

- збільшення відстані між джерелом випромінювання та працівником ("захист відстанню");

- зменшення тривалості роботи в зоні випромінювання ("захист часом");

- встановлення між джерелом випромінювання та працівником захисного екрана ("захист екраном").

При роботі з радіоактивними речовинами важливе значення має застосування засобів індивідуального захисту, які запобігають потраплянню радіоактивних забруднень на шкіру та всередину організму, а також захищають від альфа- та, по можливості, від бета-випромінювання.

До засобів індивідуального захисту від іонізуючого випромінювання належать: халати, костюми, пневмокостюми, шапочки, гумові рукавички, тапочки, бахіли, засоби захисту органів дихання та ін.