Дозы ионизирующего излучения

Доза поглощенная (D) - величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу.

D = dE/dm

dE - средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме,

dm - масса вещества в этом объеме.

В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж×кг^-1), и имеет специальное название - грей (Гр). Использовавшаяся ранее внесистемная единица рад равна 0,01 Гр.

Поглощение энергии ионизирующего излучения является первичным процессом, дающим начало последовательности физико-химических преобразований в облученной ткани, приводящей к наблюдаемому радиационному эффекту. Поэтому естественно сопоставить наблюдаемый эффект с количеством поглощенной энергии или поглощенной дозы. Для оценки возможного ущерба здоровью человека в условиях хронического облучения в области радиационной безопасности введено понятие эквивалентной дозы Н.

Доза эквивалентная (Н) - поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, WR:

HT,R = WR×DTR,

DT,R - средняя поглощенная доза в органе или ткани Т,

WR - взвешивающий коэффициент для излучения R.

Единицей эквивалентной дозы является Зиверт (Зв).

При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения.

Весовые множители излучения
Вид излучения и диапазон энергий	Весовой множитель
Фотоны всех энергий	1
Электроны и мюоны всех энергий	1
Нейтроны с энергией < 10 КэВ	5
Нейтроны от 10 до 100 КэВ	10
Нейтроны от 100 КэВ до 2 МэВ	20
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ	10
Нейтроны > 20 МэВ	5
Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи)	5
альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра	20

Доза эквивалентная (НT(τ) или эффективная (Е(τ), ожидаемая при внутреннем облучении - доза за время τ, прошедшее после поступления радиоактивных веществ в организм.

Доза эффективная (Е) - величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты.

w_t – взвешивающий коэффициент качества органа или ткани

H_t -эквивалентная доза, поглощенная в ткани

Единица эффективной дозы - зиверт (Зв).

Значения тканевых весовых множителей wt   для различных органов и тканей.
Ткань или орган	wt	Ткань или орган	wt
Половые железы	0.20	Печень	0.05
Красный костный мозг	0.12	Пищевод	0.05
Толстый кишечник	0.12	Щитовидная железа	0.05
Легкие	0.12	Кожа	0.01
Желудок	0.12	Поверхность костей	0.01
Мочевой пузырь	0.05	Остальные органы	0.05
Молочные железы	0.05

Доза эффективная (эквивалентная) годовая - сумма эффективной (эквивалентной) дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной (эквивалентной) дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением в организм радионуклидов за этот же год.

Единица годовой эффективной дозы - зиверт (Зв).

Доза эффективная коллективная - мера коллективного риска возникновения стохастических эффектов облучения; она равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единица эффективной коллективной дозы - человеко-зиверт (чел.-Зв).

Доза предотвращаемая - прогнозируемая доза вследствие радиационной аварии, которая может быть предотвращена защитными мероприятиями.

Экспозиционная доза (X) В качестве количественной меры рентгеновского и  -излучения принято использовать во внесистемных единицах экспозиционную дозу, определяемую зарядом вторичных частиц (dQ), образующихся в массе вещества (dm) при полном торможении всех заряженных частиц :

X = dQ/dm

Единица экспозиционной дозы - Рентген (Р).

    

6 РАСЧЁТ МОЩНОСТИ МАКСИМАЛЬНОЙ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ДОЗЫ

Оценка условий труда на рабочих местах при работах с источниками ионизирующего излучения проводится, в первую очередь, на основе систематических данных текущего и оперативного радиационного контроля за год. При выполнении на рабочем месте типичных операций условия труда могут быть оценены на основе измерений в течение одной рабочей смены (дня). При эпизодическом воздействии (в течение недели, месяца и т.д.) оценка условий труда проводится на основании данных специально организованных измерений после соответствующего рассмотрения данного вопроса аттестационной комиссией организации.

Измерение параметров радиационной обстановки для гигиенической оценки проводится в процессе работ, выполняемых в соответствии с технологическим регламентом производства работ. Исследования проводятся при характерных производственных условиях. При измерении используются методы контроля, предусмотренные соответствующими нормативно-методическими документами. Должны применяться средства измерений утверждённого типа (прошедшие испытания и внесённые в Государственный реестр средств измерений) и периодически поверяемые в установленном порядке.

В качестве основного гигиенического критерия оценки условий труда и классификации рабочих мест при работе с источниками ионизирующего излучения принята:

- мощность максимальной потенциальной эффективной дозы;

Значения допустимых уровней для всех путей облучения определены для стандартных условий, которые характеризуются следующими параметрами:

- объемом вдыхаемого воздуха V, с которым радионуклид поступает в организм на протяжении календарного года;

- временем облучения t в течение календарного года;

- массой питьевой воды М, с которой радионуклид поступает в организм на протяжении календарного года;

- геометрией внешнего облучения потоками ионизирующего излучения.

Для персонала установлены следующие значения стандартных параметров: V_перс=2,4 * 10³ м³ в год; t_перс=1700 ч в год; М_перс=0.

Значения дозовых коэффициентов, предела годового поступления с воздухом и допустимой среднегодовой объемной активности в воздухе отдельных радионуклидов для персонала

Таблица 3 – Характеристики Pu-239

Радионуклид	Тип соединения при ингаляции	Дозовый коэффициент e(возд)перс, Зв/Бк	ПГППЕРС, Бк в год	ДОАПЕРС, Бк/м3
Pu-239	П	4,7-05	7,8+01	3,2-02

Тип "П" (соединения, растворимые с промежуточной скоростью): при растворении в легких веществ, отнесенных к этому типу, основная активность радионуклида поступает в кровь со скоростью 0,005 сут^-1;

МПД для эффективной дозы  определяется по формуле (3)

МПД = 1,7 × Н ^внеш. + 2,4 × 10³ ×   S_U,G (С _U,G  ×e_U,G),                       (3)

МПД – максимальная потенциальная эффективная доза за год, мЗв/год;

Н ^внеш. – мощность амбиентной дозы внешнего излучения на рабочем месте, определенная по данным радиационного контроля, мкЗв/ч;

С_U,G – объемная активность аэрозолей (газов) соединений радионуклида типа соединения при ингаляции на рабочем месте, определенная по данным радиационного контроля, Бк/м³;

e_U, G – дозовый коэффициент для соединения радионуклида типа соединения при ингаляции в соответствии с приложением № 1 к НРБ-99/2009, Зв/Бк;

1,7 – коэффициент, учитывающий стандартное время облучения работников в течение календарного года (1700 часов в год для персонала группы «А») и размерность единиц (10³мкЗв/мЗв);

2,4 х 10³ – коэффициент, учитывающий объем дыхания за год  для персонала группы «А» м³/год

Условиям труда на рабочем месте присваивается максимальный класс из определённых по трём показателям: мощность максимальной потенциальной эффективной дозы, мощность максимальной потенциальной эквивалентной дозы в хрусталике глаза и мощность максимальной потенциальной эквивалентной дозы в коже, кистях и стопах.

Расчёт МПД для инженера по радиационной безопасности 2 категории группы контроля радиационной безопасности здания «44А» отдела охраны труда и радиационной безопасности

з.20,зд.44А

Помещение	Рабочее место	Мощность амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма излучения, мкЗв/час	Объемная активность аэрозолей радионуклида Рu239 239, Бк/м3	Время нахождения в рабочей зоне, час
126	насос 201, 202	0,36	0,022	1,5
302	автоматизированное рабочее место АСРК-44А	0,2	0,0016	1,2
317	микрофильтрационный модуль ФМ-204	0,36	0,048	1,5
319	жидкостный фильтр	0,36	0,026	1,2
332	установка для замера мазков и фильтров	0,2	0,0019	1,7
149	компрессор	0,2	0,0006	0,1

1. 1,7 × × 0,36 + 2,4 × 10³ × (0,022 × 4,7 × 10^˗5 × 10⁴) × = 7

2. 1,7 × × 0,2 + 2,4 × 10³ × (0,0016 × 4,7 × 10^˗5 × 10⁴) × = 0,25

3. 1,7 × × 0,36 + 2,4 × 10³ × (0,048 × 4,7 × 10^˗5 × 10⁴) × = 11

4. 1,7 × × 0,36 + 2,4 × 10³ × (0,026 × 4,7 × 10^˗5 × 10⁴) × = 8

5. 1,7 × × 0,2 + 2,4 × 10³ × (0,0019 × 4,7 × 10^˗5 × 10⁴) × = 0,5

6. 1,7 × × 0,2 + 2,4 × 10³ × (0,0006 × 4,7 × 10^˗5 × 10⁴) × = 0,01

Наименование измеряемых параметров	Фактическое значение	Нормативное значение	Класс условий труда
Мощность потенциальной дозы излучения, мЗв/год	27,5	5
Мощность потенциальной дозы излучения (в единицах допустимой дозы), ДМПД	5,5	1	3.3

7 ОСОБЕННОСТИ ПРЕВЫШЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ДОЗ

Превышение индивидуальных доз в условиях нормальной эксплуатации радиационных объектов выше установленных НРБ-99 основных пределов доз для пер­сонала не допускается. Работа с источниками излучения в условиях, когда прогнози­руемые значения максимальных потенциальных индивидуальных эффективных и/или эквивалентных доз при облучении в течение года в стандартных условиях (п. 8.2 НРБ-99) могут превысить значения основных пределов доз (классы условий труда 3.4 и 4), допускается только при проведении необходимых дополнитель­ных защитных мероприятий (защита временем, расстоянием, экранированием, приме­нением СИЗ и т. п.), гарантирующих непревышение установленных пределов доз, или при планируемом повышенном облучении.

Определенная методами индивидуального дозиметрического контроля ре­альная годовая доза облучения (эффективная и/или эквивалентная) работника на кон­кретном рабочем месте не может изменить класс или степень вредности условий труда данного рабочего места. Случаи, когда реальная годовая доза облучения оказывается выше максимальной потенциальной дозы для данного рабочего места, должны анали­зироваться.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. МУ 2.6.1.16-2000. Определение индивидуальных эффективных и эквивалентных доз и организация контроля профессионального облучения в контролируемых условиях обращения с источниками излучения. Общие требования.

2. МУ 2.6.1.25-2000. Дозиметрический контроль внешнего профессионального облучения. Общие требования.

3. МУ 2.6.1.26-2000. Дозиметрический контроль профессионального внутреннего облучения. Общие требования.

4. МУ 2.6.1.14-2001. Контроль радиационной обстановки. Общие требования.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Должность: Инженер- радиохимик группы радиохимического анализа здания «44А» аналитической лаборатории

Помещение	Мощность амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма излучения, мкЗв/час	Объемная активность аэрозолей радионуклида Рu239, Бк/м3	Время нахождения в рабочей зоне, час
431	0,2	0,0009	5,0
432	0,2	0,0019	1,5
433	0,2	0,0006	0,7

Наименование измеряемых параметров	Фактическое значение	Нормативное значение	Класс условий труда
Мощность потенциальной дозы излучения, мЗв/год	1,9	5
Мощность потенциальной дозы излучения (в единицах допустимой дозы), ДМПД	0,4	1	3.1

Должность: Лаборант- радиохимик группы радиохимического анализа здания «44А» аналитической лаборатории

Помещение	Мощность амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма излучения, мкЗв/час	Объемная активность аэрозолей радионуклида Рu239, Бк/м3	Время нахождения в рабочей зоне, час
431	0,2	0,0009	4,0
432	0,2	0,0019	2,0
433	0,2	0,0006	1,2

Наименование измеряемых параметров	Фактическое значение	Нормативное значение	Класс условий труда
Мощность потенциальной дозы излучения, мЗв/год	1,9	5
Мощность потенциальной дозы излучения (в единицах допустимой дозы), ДМПД	0,4	1	3.1

Должность: Инженер-механик 1 категории участка переработки водно-хвостовых растворов химико-металлургического производства, здание «44А»

Помещение	Рабочее место	Мощность амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма излучения, мкЗв/час	Объемная активность аэрозолей радионуклида Рu239, Бк/м3	Время нахождения в рабочей зоне, час
506	рабочий стол	0,2	0,0006	2,9
317	модуль микрофильтрационный ФМ-204	0,36	0,048	1,7
319	фильтр жидкостный	0,36	0,026	0,9
126	насос 202/1	0,36	0,022	0,9
202	бокс пробоотбора	0,3	0,009	0,3
149	компрессор	0,2	0,0006	0,5

Наименование измеряемых параметров	Фактическое значение	Нормативное значение	Класс условий труда
Мощность потенциальной дозы излучения, мЗв/год	25,3	5
Мощность потенциальной дозы излучения (в единицах допустимой дозы), ДМПД	5,1	1	3.3

Должность: Электросварщик ручной сварки участка переработки водно-хвостовых растворов химико-металлургического производства, здание «44А»

Помещение	Рабочее место	Мощность амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма излучения, мкЗв/час		Объемная активность аэрозолей радионуклид а Рu239, Бк/м3	Время нахождения в рабочей зоне, час
109	станок точильно-шлифовальный	0,24	0,0007		0,5
317	модуль микрофильтрационный ФМ-204	0,43	0,057		1,8
319	фильтр жидкостный	0,43	0,031		1,8
126	насос 202/1	0,43	0,026		1,8
202	бокс пробоотбора	0,43	0,012		1,1
149	компрессор	0,24	0,0007		0,2

Наименование измеряемых параметров	Фактическое значение	Нормативное значение	Класс условий труда
Мощность потенциальной дозы излучения, мЗв/год	35,5	5
Мощность потенциальной дозы излучения (в единицах допустимой дозы), ДМПД	7,1	1	3.3

Должность: Слесарь-ремонтник участка переработки водно-хвостовых растворов химико-металлургического производства, здание «44А»

Помещение	Рабочее место	Мощность амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма излучения, мкЗв/час	Объемная активность аэрозолей радионуклида Рu239, Бк/м3	Время нахождения в рабочей зоне, час
109	станок точильно-шлифовальный	0,2	0,0006	0,5
317	модуль микрофильтрационный ФМ-204	0,36	0,048	1,8
319	фильтр жидкостный	0,36	0,026	1,6
126	насос 202/1	0,36	0,022	1,8
202	бокс пробоотбора	0,3	0,009	1,0
149	компрессор	0,2	0,0006	0,5

Наименование измеряемых параметров	Фактическое значение	Нормативное значение	Класс условий труда
Мощность потенциальной дозы излучения, мЗв/год	33,8	5
Мощность потенциальной дозы излучения (в единицах допустимой дозы), ДМПД	6,7	1	3.3

Должность: Дежурный слесарь-ремонтник участка переработки водно-хвостовых растворов химико-металлургического производства, здание «44А»

Помещение	Рабочее место	Мощность амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма излучения, мкЗв/час	Объемная активность аэрозолей радионуклида Рu239, Бк/ м3	Время нахождения в рабочей зоне, час
109	станок точильно-шлифовальный	0,2	0,0006	0,5
317	модуль микрофильтрационный ФМ-204	0,36	0,048	1,5
319	фильтр жидкостный	0,36	0,026	1,5
126	насос 202/1	0,36	0,022	1,5
202	бокс пробоотбора	0,3	0,009	0,5
149	компрессор	0,2	0,0006	0,5

Наименование измеряемых параметров	Фактическое значение	Нормативное значение	Класс условий труда
Мощность потенциальной дозы излучения, мЗв/год	33,4	5
Мощность потенциальной дозы излучения (в единицах допустимой дозы), ДМПД	6,6	1	3.3

Должность: Инженер-электрик 1 категории участка переработки водно-хвостовых растворов химико-металлургического производства, здание «44А»

Помещение	Рабочее место	Мощность амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма излучения, мкЗв/час	Объемная активность аэрозолей радионуклида Рu239 Бк/м3	Время нахождения в рабочей зоне, час
315	рабочий стол	0,2	0,0006	2,9
317	модуль микрофильтрационный насос 204/1	0,36	0,048	1,0
319	ГПМ	0,36	0,026	1,0
126	насос 202/1	0,36	0,022	1,0
202	электропривод Н-20111/2	0,3	0,009	1,0
149	компрессор	0,2	0,0006	0,3

Наименование измеряемых параметров	Фактическое значение	Нормативное значение	Класс условий труда
Мощность потенциальной дозы излучения, мЗв/год	21,0	5
Мощность потенциальной дозы излучения (в единицах допустимой дозы), ДМПД	4,2	1	3.3

Должность: Инженер-электрик 2 категории участка переработки водно-хвостовых растворов химико-металлургического производства, здание «44А»

Помещение	Рабочее место	Мощность амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма излучения, мкЗв/час	Объемная активность аэрозолей радионуклида Рu239, Бк/м3	Время нахождения в рабочей зоне, час
315	рабочий стол	0,2	0,0006	2,9
317	модуль микрофильтрационный насос 204/1	0,36	0,048	1,0
319	ГПМ	0,36	0,026	1,0
126	насос 202/1	0,36	0,022	1,0
202	электропривод Н-20111/2	0,3	0,0096	1,0
149	компрессор	0,2	0,0006	0,3

Наименование измеряемых параметров	Фактическое значение	Нормативное значение	Класс условий труда
Мощность потенциальной дозы излучения, мЗв/год	21,0	5
Мощность потенциальной дозы излучения (в единицах допустимой дозы), ДМПД	4,2	1	3.3

Должность: Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования участка переработки водно-хвостовых растворов химико-металлургического производства, здание «44А»

Помещение	Рабочее место	Мощность амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма излучения, мкЗв/час	Объемная активность аэрозолей радионуклида Рu239, Бк/м3	Время нахождения в рабочей зоне, час
331	рабочий стол	0,2	0,0006	0,5
317	модуль микрофильтрационный насос 204/1	0,36	0,048	1,5
319	ГПМ	0,36	0,026	1,6
126	насос 202/1	0,36	0,022	1,6
202	электропривод Н-20111/2	0,3	0,0096	1,6
149	компрессор	0,2	0,0006	0,4

Наименование измеряемых параметров	Фактическое значение	Нормативное значение	Класс условий труда
Мощность потенциальной дозы излучения, мЗв/год	31,8	5
Мощность потенциальной дозы излучения (в единицах допустимой дозы), ДМПД	6,4	1	3.3

Целью дипломного проекта является определение класса условий труда на вновь организуемом участке. Для достижения данной цели необходимо решить ряд задач: измерить мощность дозы гамма-излучения, объёмную активность аэрозолей Pu на рабочем месте, затем произвести расчёт максимальной потенциальной дозы. Основываясь на этих данных определяют класс условий труда.