Штучні джерела радіації

В результаті господарчої діяльності людини у навколишньому середовищі з'являються штучні радіонукліди та інші джерела випромінювань, збільшилося кількість природних радіонуклідів, що вивільнюються із надр Землі з нафтою, вуглем, газом, мінеральними добривами, будівельними матеріалами.

Для оцінки цих змін природнього радіоактивного фону прийнятий термін "технологічно підсилений радіаційний фон".

Додаткове опромінення людина одержує від ТЕС, телевізорів, екранів моніторів, в авіапольотах, в процесі використання мінеральних добрив, будівельних матеріалів, керамічного і стекляного посуду (що містять уран, торій та інші радіонукліди), в результаті вживання мінеральної води (радон), під час прийняття медичних процедур тощо.

У процесі спалювання вугілля, в тому числі з метою одержання електроенергії і опалення житлових будинків, відбувається радіоактивне забруднення навколишнього середовища. В 1 кг вугілля міститься до 500 Бк урану, близько 300 Бк торія, приблизно 70 Бк калія-40 та ін. При спалюванні вугілля відбувається концентрація радіонуклідів у золі і шлаках.

Тому ТЕС є більш серйозним джерелом зовнішнього і внутрішнього опромінення населення, яке проживає на прилеглих територіях, ніж нормально функціонуючі АЕС.

Дози опромінення

Розрізняють експозиційну, поглинену, еквівалентну і ефективну еквівалентну дози опромінення.

Експозиційною дозою оцінюють ступінь іонізації повітря. Одиниця її виміру – Рентген: Д_експ=[1P]. Саме з вимірювання кількості опромінення в повітрі і починалася, власне, дозиметрія, коли по дозі у повітрі робили висновок про дозу опромінення людини. Нині Рентген використовують для виміру потужності дози рентгенівського і γ-випромінювання, або інакше – рівня радіації (Р/год, мР/год, мкР/год).

Поглиненою дозою називають кількість поглиненої 1 кг маси тіла енергії радіації. Вимірюється вона в Греях: Д_погл = [1Гр = 100 рад = Дж/кг]. В свою чергу, Рад – несистемна одиниця, скорочення означає: „радіаційно-адсорбційна доза”. Потужність поглиненої дози – це відношення дози до інтервалу часу її накопичення: Д_погл/t.

Однак поглинені дози від випромінювання різних типів викликають нерівнозначний біологічний ефект. Останній визначається коефіцієнтом відносної біологічної ефективності (ВБЕ), який являє собою відношення поглиненої дози рентгенівського випромінення до поглиненої дози випромінювання іншого типу, що викликає такий самий біологічний ефект.

Прийнято вважати, що К_ВБЕ для α-частинок у 20 разів вище, а К_ВБЕ для β-частинок у 10 разів вище, ніж К_ВБЕ для γ-випромінення, який прийнятий за 1.

Тому для розв'язання практичних задач радіаційної безпеки введено поняття еквівалентної дози, яка визначається добутком поглиненої дози на коефіцієнт К_ВБЕ. Одиниця виміру еквівалентної дози - "бер" (біологічний еквівалент ренгена), або Зіверт: Д_екв = [1 3в = 100 бер].

Іноді дози опромінення окремих ділянок тіла або органів неоднакові, особливо при внутрішньому опроміненні. Щоб привести нерівномірне опромінення тіла до рівномірного і цим забезпечити однакові умови порівняння і оцінки наслідків користуються поняттям ефективної еквівалентної дози (Д_ЕЕД). Для її розрахунку введені так звані виважені коефіцієнти W: для статевих залоз W=0,25; для кісткового мозку і легенів W=0,12; для щитовидної залози W=0,03. Це означає, наприклад, що доза опромінення щитовидної залози в 1 Зв (100 бер) аналогічна за наслідками рівномірному опроміненню всього тіла дозою 0,03 Зв, тобто, Д_ЕЕД = W·Д_екв.