21. Биологический эффект воздействия ионизирующих излучений. Средства и способы защиты от них.

Биологический эффект воздействия ионизирующих излучений на человека определяется дозой и продолжительностью облучения, степенью ионизации вещества тканей, зависящей от количества поглощенной энергии, периодом полураспада и химической природой изотопа, размерами облучаемой поверхности организма, а также скоростью выведения радиоактивного вещества из организма.

Ионизирующие вещества обладают свойством задерживаться и накапливаться в организме. Часть из них, имея незначительный период полураспада, выводится из организма через органы выделения. При этом вредное воздействие радиации прекращается.

Наибольшую опасность представляют радиоактивные изотопы с длительным периодом полураспада и обладающие избирательным свойством накапливаться в определенных, жизненно важных, так называемых критических органах человека. Так, радиоактивный кобальт задерживается в кроветворных органах (в селезенке, костном мозге), фосфор - в костных тканях и т.д. При этом длительность непрерывного облучения организма будет зависеть от периода полураспада накапливающегося изотопа и скорости выведения его из организма. Под критическим понимается орган, облучение которого обусловливает наибольшее поражение всего организма.

Ионизация биологических тканей приводит к изменению их химической структуры, в результате чего в организме образуются химические соединения не свойственные живым тканям. Под влиянием этих соединений, в организме возбуждаются сложные биохимические процессы, приводящие к острым или хроническим лучевым заболеваниям.

Большая доза облучения может вызвать тяжелое поражение всего организма и немедленную смерть человека.

Лучевая болезнь может протекать остро или хронически. Острые поражения наступают при облучении значительными дозами радиации в течение небольшого отрезка времени. Болезненные явления проявляются циклично. При квалифицированном лечении через 20…25 дней после начала болезни может наступить выздоровление. К сожалению, не всегда выздоровление позволяет вернуть человека к активной жизни. Часто отмечаются случаи тяжелых последствий лучевой болезни (полная потеря трудоспособности, раннее старение, необратимые изменения в клетках костного мозга и пр.). Хронические поражения, являющиеся результатом систематического облучения небольшими дозами, развиваются постепенно по мере накопления радиоактивного материала в организме.

Для лучевой болезни характерны: тяжелые поражения критических органов, нарушение нормальной свертываемости крови, потеря эластичности кровеносных сосудов, расстройство сердечнососудистой и центральной нервной системы, нарушение деятельности половых желез, внутренние кровоизлияния и пр. Тяжелыми последствиями лучевой болезни являются склонность к раковым заболеваниям и необратимые изменения в генной структуре человека.

Мероприятия при использовании радиоактивных веществ делятся на организационно-профилактические и технические.

Организационно-профилактические включают в себя строгий контроль сохранности радиоактивных изотопов, установления порядка обучения персонала и оформления разрешения на допуск к работам, организация дозиметрического контроля, соблюдение режима рабочего дня, соблюдение мер личной гигиены, применение так называемой защиты временем и расстоянием, установление и соблюдение предельно допустимой дозы облучения.

К техническим мероприятиям защиты от радиоактивных излучений относятся: применение отражающих и поглощающих экранов, контейнеров и боксов для работы и транспортировки, применение индивидуальных средств защиты.

В целях обеспечения безопасности работ с радиоактивными веществами предусматривается дистанционное управление оборудованием (манипуляторы, копирующие действия оператора и пр.). При незначительной активности ионизирующих излучений обеспечивается только защита персонала, проводящего работы в помещении, где расположены радиоактивные изотопы.

Эти помещения должны быть изолированы от всех остальных и оборудованы специальными устройствами для работы с радиоактивными веществами, а также автономной вентиляцией и средствами индивидуальной защиты. В зависимости от интенсивности излучения определяются безопасные расстояния от источников излучения, а также материал и размеры экранов, отражающих и поглощающих радиоактивные вещества.

В связи с малой проникающей способностью альфа частиц защита от их внешнего воздействия не является сложной задачей. Опасность внешнего облучения устраняется путем незначительного удаления от источника (защита расстоянием) или установкой простейшего экрана (листа бумаги, картона, стекла, фольги или плексигласа). Альфа излучения опасны только при внутреннем облучении, защита от которого достигается исключением непосредственного контакта с радиоактивными веществами.

Для защиты от внешнего облучения бета-частицами применяются экраны из стекла, алюминия, плексигласа, полистирола толщиной от 3 до 5 мм. Интенсивность бета-излучения можно снизить также увеличением расстояния от источника и сокращением времени пребывания в сфере воздействия излучения.

Для защиты от гамма- и рентгеновских излучений применяют экраны (стационарные и переносные), материал и размеры которых определяются исходя из мощности излучателя, расстояния до него и времени излучения. Степень ослабления жестких гамма- и рентгеновских излучений обеспечивается экранами, изготовленными из веществ, обладающих большой плотностью и высоким порядковым атомным номером. Такими веществами является свинец, барит, и др.

Для защиты от нейтронного излучения используются вещества с малым атомным номером, в составе молекул которых имеется водород (вода, парафин, полиэтилен в пр.) В связи с тем, что нейтронное излучение почти всегда сопровождается мощными потоками гамма-излучений, защита от нейтронного излучения должна одновременно обеспечивать и защиту от гамма-излучения.

При небольшой активности источника излучения и невозможности создания стационарной защиты используется так называемая защита расстоянием и временем. Защита расстоянием заключается в удалении работающих от источника излучения на безопасное расстояние. Защита временем -

установление периода работы с радиоактивными источниками, в течение которого доза облучения, полученная работающими, не превысит безопасной нормы.

Защита от внутреннего облучения обеспечивается исключением непосредственного контакта человека с радиоактивной средой и применением специального инструмента и оборудования (манипуляторов, герметических боксов и т.д.) при работе с радиоактивными веществами.

Кроме того, для защиты человека от внутреннего облучения исключают возможность попадания радиоактивного вещества в рабочую среду путем эффективной вентиляции, дезактивации загрязнений, надежной герметизации хранилищ и приборов.

Наряду с профилактическими мерами для защиты от ионизирующих излучений применяют индивидуальные средства защиты: спецодежду из полимерных материалов, перчатки, пневмокостюмы, респираторы, шланговые противогазы с принудительной подачей незагрязненного воздуха.

При работе с радиоактивными веществами обязательно применение защитных очков закрытого типа, так как альфа- и бета-излучения оказывают разрушительное воздействие на роговицу глаз. Стекла очков могут выполняться как из обычного стекла, так и из специального, в состав которого входят фосфат вольфрама или свинец.