4.3. Искусственные источники ионизирующего облучения человека

В коллективную дозу облучения человека свой вклад вносят и искусственные источники радиации:

• используемые в медицине;

• применяемые в различных отраслях промышленности;

• техногенные, связанные с ядерными испытаниями;

• обусловленные функционированием предприятий атомной энергетики (предприятий ядерно-топливного цикла – ЯТЦ) и аварий на них (например, на Чернобыльской АЭС).

Остановимся несколько подробнее на характеристике источников ионизирующих излучений, применяемых в различных отраслях промышленности и медицине.

Это, прежде всего, закрытые источники ионизирующего излучения, которые по характеру действия могут быть условно разделены на две группы:

а) источники излучения непрерывного действия;

б) источники, генерирующие излучение периодически.

К первой группе относятся γ-установки различного назначения, нейтронные, β- и γ-излучатели, ко второй – рентгеновские аппараты и ускорители заряженных частиц (в последнем случае, при ускорении частиц до энергий, превышающих 10 МэВ, возможно образование искусственных радиоактивных веществ, при этом возникает потенциальная опасность поступления радиоактивных изотопов в организм).

Область применения и виды используемых закрытых источников представлены в таблице 12.2.

В качестве γ-излучателей находят применение в основном искусственные радиоактивные элементы, помещаемые в порошкообразном или твердом состоянии в герметичные стальные ампулы. Наиболее часто используемые как γ-излучатели – радиоактивные элементы ⁶⁰Со, ¹²⁷Те, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs и другие.

Нейтронные источники обычно готовятся путем смешения радия, полония или плутония с бериллием или бором (смесь помещается в герметические стальные ампулы).

В качестве β-источников применяются искусственные радиоактивные изотопы – β-излучатели ³²Р, ⁹⁰Sr, ¹⁹⁸Au и др.

Активность закрытых источников ионизирующей радиации, которые применяются для различных целей, варьирует в широких пределах.

Таблица 12.2.

Применение закрытых источников ионизирующих излучений

Область применения

Вид используемых закрытых источников

Металлургия Строительная индустрия Химическая промышленность Легкая промышленность Пищевая промышленность Геология Медицина и биология Сельское хозяйство Научные исследования

Ускорители заряженных частиц, рентгеновские аппараты, аппараты для γ-дефектоскопии, радиоизотопные приборы (уровнемеры) Ускорители заряженных частиц, рентгеновские аппараты, аппараты для γ-дефектоскопии Мощные γ-установки, радиоизотопные приборы (уровнемеры, толщиномеры, приборы для снятия электростатических зарядов) Радиоизотопные приборы (уровнемеры, толщиномеры, приборы для снятия электростатических зарядов) Мощные γ-установки, радиоизотопные приборы (уровнемеры) Нейтронные и γ-источники, радиоизотопные приборы (уровнемеры) Ускорители заряженных частиц, рентгеновские и γ-аппараты, γ- и β-источники Мощные γ-установки Ускорители заряженных частиц, рентгеновские аппараты, мощные γ-установки, нейтронные, γ- и β-источники

Так, в настоящее время как в нашей стране, так и за рубежом осуществляется практика строительства мощных γ-установок промышленного назначения (для получения полимерных материалов, стерилизации изделий одноразового использования в медицинской практике, улучшения качества резины и т. д.). В зависимости от назначения и условий применений общий заряд излучателя (чаще всего в этих установках применяется ⁶⁰Со) может достигать 5,5 ПБк (150000 Ки) и более.

Как было указано ранее, второе место (29%) в общей совокупности облучения населения в естественных условиях существования занимают облучения в медицинских целях. По данным разных исследователей уровень дозы, получаемой населением при медицинских обследованиях и терапии с использованием ИИИ, составляет от 0,4 мЗв/год до 1,4 мЗв/год (О.И. Василенко, 2004; Л.А.Ильин и соавт., 1999 и др.).

В настоящее время в медицине для целей диагностики и лечения ряда заболеваний применяют различные (как закрытые, так и открытые) источники ионизирующих излучений:

• известно более 80 g- и b-излучающих радионуклидов, которые применялись и применяются для диагностических целей (⁶⁰Со, ⁷⁵Se, ¹⁷⁰Tu, ¹⁹²Ir и др.), однако практическое значение в настоящее время сохранили только ^99mTc (технеций), ¹²³I (иод), радиоизотопы индия (In) и таллия (TI); синтезированы химические соединения, входящие в состав радиофармпрепаратов (РФП), позволяющие оценивать функцию практически всех органов и систем, выявлять злокачественные новообразования и их метастазы, воспалительные процессы (Труфанов Г.Е. и соавт., 2004);

• рентгеновские аппараты различного назначения;

• линейные и циклические ускорители.

Перечень лечебных и диагностических процедур, выполняемых с помощью перечисленных источников ионизирующих излучений, весьма широк и многообразен. При оценке степени потенциальной радиационной опасности для персонала, обусловленной технологией выполнения процедур, способами их технического обеспечения и организацией системы защиты, все используемые методы с гигиенических позиций могут быть условно представлены следующими группами:

1. Рентгенодиагностика.

2. Дистанционная рентгено- и γ-терапия.

3. Терапия с помощью излучений высоких энергий.

4. Внутриполостная, внутритканевая и аппликационная терапия с помощью радиоактивных веществ в закрытом виде.

5. Лучевая терапия и диагностические исследования с помощью радиоактивных веществ в открытом виде.

Уже более века широкое применение, и, прежде всего, в медицине имеют рентгеновские лучи. Первый рентгеновский аппарат, функционировавший в Кронштадтском госпитале в начале XX века, изготовил российский изобретатель радио – А.С. Попов. Эксплуатируемые в настоящее время рентгеновские аппараты промышленного и медицинского назначения позволяют генерировать рентгеновское излучение с энергией от 25-60 кэВ (используются при рентгеноструктурном анализе) до 60-250 кэВ (применяются в диагностике и терапии заболеваний) и 200 кэВ - 35 МэВ (применяются при дефектоскопии).

В развитых странах на каждую 1000 жителей приходится от 300 до 900 рентгенологических обследований, не считая обследований зубов и массовой флюорографии (Ушаков И.Б., 2004). Ориентировочные дозы, которые получает население при проведении некоторых медицинских процедур, представлены в таблице 12.3.

В последние годы получила большое развитие и внедрение в практику современная специальная высокоэффективная лучевая диагностическая аппаратура. В настоящее время состояние медицинской науки невозможно представить без таких методов лучевой диагностики, как спиральная компьютерная томография (СКТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ), Аносов Н.А., 2004.

Таблица 12.3.