Розділ 7. Іонізуючі випромінювання

7.1. Вплив іонізуючих випромінювань на організм людини

Іонізуючі речовини використовуються в контрольновимірювальній апаратурі, медицині, хімії, у технологічних процесах, для розпізнавання, оцінки якості та інш. В цивільній авіації радіоактивні речовини застосовуються у приладах літаків, у дефектоскопах для контролю цілісності окремих вузлів і деталей літаків, у рівнемірах для визначення рівня рідин.

Іонізуючим називається випромінювання, під дією якого у середовищі утворюються заряджені частинки різних знаків .

До іонізуючого випромінювання відносяться:

-потоки α-, β-частки, γ-промені і нейтрони, що випускаються при мимовільному розпаді радіоактивних речовин;

-рентгенівські промені, що виникають під час взаємодії радіоактивних випромінювань і прискорених заряджених частинок;

-потоки заряджених частинок – електронів, протонів та інших, прискорених до великих енергій у спеціальних прискорювальних установках.

Іонізуючі випромінювання в організмі людини викликають іоні-

зацію молекул і атомів тканини, порушують хімічні структури сполук, утворюють сполуки, не властиві живій клітині, що у свою чергу призводить до її відмирання.

Складні зміни фізичних і біохімічних процесів в організмі людини можуть бути залежними від дози опромінення або оборотними, тобто функції окремих органів і всього організму людини відновлюються цілком. Такі процеси можуть бути необоротними, що призводить до функціональних порушень в організмі та виникнення променевої хвороби.

Захворювання організму може викликати гостру і хронічну форми променевої хвороби. Гостра форма виникає під дією великих доз опромінення за короткий проміжок часу, хронічна форма розвивається в результаті тривалої дії малих доз при зовнішньому опроміненні чи при попаданні усередину організму під час прийому їжі, паління, вдихання малих кількостей радіоактивних речовин. При гострій променевій хворобі спостерігається анемія, слабкість і схильність організму до інфекційних захворювань.

94

Частина ІІ. Основи фізіології, гігіени праці та виробничої санітарії

При першій стадії хронічної променевої хвороби спостерігається:

-порушення сну;

-погіршення апетиту;

-з'являється головний біль, слабкість тощо.

При другій стадії ці симптоми загострюються ще більше: по-

рушується обмін речовин;

-з'являються порушення в роботі серцево-судинної системи;

-органів травлення.

На третій стадії вище названі порушення різко загострюються:

-порушується робота кровотворних органів, що призводить до недокрів'я, лейкемії;

-відбуваються крововиливи в серцево-судинній системі;

-уражаються статеві органи, а також виникають зміни в генетичному апараті живого організму, якщо радіоактивне опромінення діє на статеві органи й органи зародкових шляхів;

-спадкові зміни зумовлюють нежиттєздатність зародка як у першому, так і в наступних поколіннях.

Шкідливі наслідки виявляються в стерильності потомства, у за-

хворюваннях, що передаються в спадщину поколінням, зменшенні тривалості, зниженні стійкості проти інфекційних захворювань.

Випромінювання (радіоактивні) викликають місцеві ураження: захворювання шкіри, злоякісні пухлини, катаракту, з'являється сухість шкіри, випадають волосся, з'являється ламкість нігтів.

Шкідливий небезпечний вплив радіоактивних випромінювань обумовлюється ще й тим, що органи чуття людини не виявляють його доти, поки не з'являться певні зміни в організмі людини. Щоб виключити шкідливий вплив іонізуючих випромінювань, необхідно усувати всяку можливість опромінення організму дозами, що перевищують гранично допустимі.

Ураження радіоактивними речовинами організму людини залежить від ряду факторів:

виду випромінювання – альфа, бета-частки, гамма-промені, які діють на людину;

-кількості ізотопів, їх активності;

-властивостей ізотопу – енергії частинок, періоду напіврозпаду;

-шляхів попадання речовин в організм людини та її індивідуальної чутливості.

Іонізуючі випромінювання впливають на організм або при зо-

внішньому, або внутрішньому опроміненні, коли джерело випромінювання знаходиться усередині організму.

95

Основи охорони праці

Одиниці виміру іонізуючих випромінювань

Беккерель (Бк) – активність нукліда в радіоактивному джерелі (в одиницях системи СІ). Один беккерель дорівнює одному ядерно-

Електрон-вольт (еВ) – позасистемна одиниця енергії іонізуючого випромінювання. 1 еВ = 1,6 × 10-19 Дж.

Рентген – позасистемна одиниця експозиційної дози, при якій сполучена корпускулярна емісія в 0,001293 г повітря утворює в повітрі іони, що несуть розряд в одну електростатичну одиницю кількості електрики кожного знака. Число 0,001293 г – маса одного кубічного сантиметра атмосферного повітря при 0°С и 760 мм рт. ст.

7.2. Нормування іонізуючого опромінення

Основним державним документом, що встановлює систему радіаційно-гігієнічних регламентів для забезпечення прийнятих рівнів опромінення як для окремої людини, так і для суспільства є ДНАОП 00.3-3.24-97 “Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97)”.

Норми радіаційної безпеки України” встановлюють два принципово відмінні підходи до забезпечення протирадіаційного захисту:

-перший – передбачається для усіх видів практичної діяльності за умов нормальної експлуатації індустріальних та медичних джерел іонізуючого випромінювання, до якої належать: виробництво джерел випромінювання, використання джерел випромінювання і радіоактивних речовин у медицині, дослідженнях, промисловості, сільському господарстві, освіті, виробництві ядерної енергії, включаючи всі елементи паливно-енергетичного циклу, збереження та транспортування джерел іонізуючого випромінювання, поводження з радіоактивними відходами;

-другий – при втручанні, що пов'язано з опромінюванням населення за умов аварійного опромінення, а також під час хронічного опромінювання за рахунок техногенно-підсилених джерел природного походження.

96

Частина ІІ. Основи фізіології, гігіени праці та виробничої санітарії

Протирадіаційний захист та радіаційна безпека у ситуаціях втручань грунтуються на наступних основних принципах:

-повинен бути виправданим будь-який контрзахід, тобто отримана користь для суспільства та окремої особи від відвернутої цим контрзаходом дози повинна бути більша, ніж сумарний збиток (медичний, економічний, соціально-психологічний) від втручання, пов'язаного з його проведенням (принцип виправданості);

-всі можливі заходи щодо обмеження індивідуальних доз опромінення повинні бути застосовані на рівні, нижчому, ніж поріг детерміністичних радіаційних ефектів, особливо порогів гострих клінічних радіаційних проявів (принцип не перевищення);

-втручання – контрзахід або комбінація декількох контрзаходів, його масштаби та тривалість повинні вибиратися таким чином, щоб різниця між сумарною користю та сумарним збитком була не тільки доданою, але й максимальною (принцип оптимізації).

Нормами радіаційної безпеки України (НРБУ-97) встановлю-

ються три категорії осіб, які зазнають опромінення:

-категорія А (персонал) – особи, які постійно чи тимчасово працюють безпосередньо з джерелами іонізуючих випромінювань.

-категорія Б (персонал) – особи, які безпосередньо не працюють з джерелами іонізуючих випромінювань, але через розташування робочих місць у приміщеннях та на промислових майданчиках об‘єктів з радіаційно-ядерними технологіями можуть отримати додаткове опромінення.

-категорія В – все населення.

Для категорії А, Б, та В НРБУ-97 встановлені ліміти доз (ЛД) та

допустимі рівні (ДР) іонізуючого опромінення.

Ліміти доз, їх числові значення встановлюються на рівнях, що виключають можливість виникнення детерміністичних ефектів опромінення і одночасно гарантують настільки низьку ймовірність виникнення стохастичних ефектів опромінення, що вона є прийнятною як для окремих осіб, так і для суспільства в цілому.

Ліміти доз для осіб категорій А і Б встановлюються упродовж індивідуальної річної ефективної та еквівалентної доз зовнішнього опромінення

(ліміти річної ефективної та еквівалентної доз). Обмеження опромінення осіб категорії В (населення) здійснюється уведенням лімітів річної ефективної та еквівалентної доз для критичних груп осіб категорії В. Останнє означає, що величина річної дози опромінення осіб, які входять до критичної групи, не повинна перевищувати ЛД, встановлених для категорії В.

97

Частина ІІ. Основи фізіології, гігіени праці та виробничої санітарії

20 разів нижчі, ніж для відповідних ДР категорії А. Для жінок дітородного віку (до 45 років), які віднесені до категорії А, уводиться додаткове обмеження опромінення: середня еквівалентна доза зовнішнього локального опромінення (зародка та плода) за будь-які два поточні місяці не повинна перевищувати 1 мЗв. При цьому за весь період вагітності ця доза не повинна перевищувати 2 мЗв, а ліміт річного надходження для вагітних жінок встановлюється на рівні 1/20 ДНA; в – у середньому за будь-які п'ять років поспіль, але не більше 50 мЗв за окремий рік (ЛДmax).

При опроміненні шкіри індивідуальний дозиметричний контроль у конкретних випадках є обов'язковим для осіб, у яких річна ефективна доза випромінювання може перевищувати 10 мЗв·рік-1.

Коли проводиться індивідуальний дозиметричний контроль, повинні враховуватися індивідуальні умови опромінювання працівника.

Персонал, який залучається до проведення аварійних та рятувальних робіт, прирівнюються на цей період до персоналу категорії А.

Опромінення персоналу категорії Б

Для персоналу категорії Б індивідуальна річна ефективна доза не повинна перевищувати значення ЛД (табл.7.1).

Річне надходження радіонуклідів через органи дихання для персоналу категорії Б, концентрація в повітрі та потужність дози не повинні перевищувати відповідні ДР.

Допустимі значення надходження радіонуклідів через органи дихання ДНБДИХ та допустимої концентрації ДКБДИХ через органи дихання, встановлені на рівні 1/10 значень ДНБТРАВ і ДКБТРАВ, які наведені в табл.7.2.

Для осіб категорії Б ДР радіоактивного опромінення шкіри, особистого одягу та робочих поверхонь встановлюється на рівні 1/10 відповідних значень для категорії А.

Вимоги до організації і проведення радіаційного контролю для осіб категорії Б ґрунтуються на умові – не перевищити ліміту річної ефективної дози. Структура, обсяг, методи і засоби цього контролю регламентуються відповідним розділом ОСПУ.

Опромінення населення (категорія В)

Контроль і регламентація опромінення населення здійснюються на основі розрахунків річних ефективних та еквівалентних доз опромінення критичних груп. Структура, обсяг, методи і засоби

99

Основи охорони праці

цього контролю регламентуються відповідними розділами ОСПУ, а також, при необхідності, спеціальними нормативними актами Міністерства охорони здоров'я України.

Обмеження опромінення населення здійснюється шляхом регламентації та контролю:

-газоаерозольних викидів і рідинних скидів у процесі роботи радіаційно-ядерних об'єктів;

-вмісту радіонуклідів в окремих об’єктах навколишнього середовища (воді, продуктах харчування, повітрі та інш.). Встановлюється такий перелік ДР, які відносяться до радіаційно-

гігієнічних регламентів.

Для категорії А:

-допустиме надходження (ДНАДИХ) радіонукліду через органи дихання;

-допустима концентрація (ДКАДИХ) радіонукліду в повітрі робочої зони;

-допустима густина потоку частинок (ДГПА);

-допустима потужність дози зовнішнього опромінення (ДПДА);

-допустиме радіоактивне забруднення (ДЗА) шкіри, спецодягу та робочих поверхонь.

Для категорії Б:

допустиме надходження (ДНБДИХ) радіонукліду через органи дихання;

допустима концентрація (ДНБДИХ) радіонукліду в повітрі робочої зони.

Для категорії В:

-допустиме надходження радіонукліду через органи дихання (ДНВДИХ) і травлення (ДНВТРАВ);

-допустимі концентрації радіонукліду в повітрі (ДКВДИХ) та питній воді (ДКВТРАВ);

Значення допустимих рівнів ДН, ДК обчислені з урахуванням впливу одного радіонукліду та одного джерела надходження опромінення (табл.7.2.).

100

Частина ІІ. Основи фізіології, гігіени праці та виробничої санітарії

Таблиця 7.2

Допустимі рівні надходження радіонуклідів через органи дихання ДНАДИХ) та допустимі концентрації у повітрі робочих приміщень ДКАДИХ) для категорії А, надходження радіонуклідів через органи дихання ДНБДИХ, органи травлення ДНБТРАВ, допустимі концентрації у повітрі ДКВДИХ та питній воді ДКВТРАВ для категорії В

101