3 курс-20251107T185248Z-1-001 / Гигиена / методичка

гия, равная 1 Дж. Рад – единица поглощенной дозы, равная 100 эргам, поглощенным в 1 г вещества.

Для оценки степени радиационной опасности хронического облучения излучением произвольного состава введено понятие «эквивалентная доза» (Н), представляющее собой произведение поглощенной дозы (D) и взвешивающего коэффициента для данного вида излучения (WR). В качестве единиц эквивалентной дозы используют зиверт (системную единицу) и бэр (специальную единицу):

1 Зв = 1 Гр • WR = 100 рад • WR = 100 бэр.

Взвешивающий коэффициент (WR) для данного вида излучения учитывает относительную эффективность разных видов излучения в зависимости от его биологического действия. Для рентгеновского γ- и β-излучения он равен единице, поэтому дозы облучения, выраженные в радах и бэрах или в греях и зивертах, иметь одинаковые значения.

Мощность дозы – это доза облучения, получаемая объектов единицу времени (секунду, минуту, час).

Эффективная доза (Е) – доза гипотетического одномоментного облучения человека, вызывающая такие же биологические эффекты, как подобная доза протяженного во времени или фракционированного облучения. Она измеряется в зивертах. Эта доза используется как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органе учетом их радиочувствительности. Эффективная доза представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе и соответствующих взвешивающих коэффициентов для данного органа ткани (WT).

Предел дозы – это величина годовой эффективной или эквивалентной дозы излучения, которую нельзя превышать в условиях нормальной работы. Нормы радиационной безопасности разрабатываются и перерабатываются на основе рекомендаций Международной комиссии по радиационной защите. В настоящее время в России действует НРБ-99 (СП 2.6.1.758-99).

Существует три принципа радиационной безопасности:

1.Принцип нормирования подразумевает соблюдение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ионизирующих излучений.

2.Принцип обоснования запрещает все виды деятельности по использованию ионизирующих излучений, при которых получения для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному рационному фону облучением.

3.Принцип оптимизации означает поддержание на возможно низком

идостижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ионизирующих излучений. При реализации этого принципа принимается, что облучение в коллективной эффективной дозе в 1 человекозиверт (чел.-Зв) приводит к потере 1 человекогода жизни.

72

Нормами радиационной безопасности устанавливаются следующие категории облучаемых лиц:

1)персонал (группа А) – лица, работающие с техногенными источниками излучения;

2)персонал (группа Б) – лица, находящиеся по условиям работы в сфере воздействия излучения;

3)население – все лица, включая персонал вне работы с источниками ионизирующего излучения.

Для этих категорий устанавливаются пределы эффективных и эквивалентных доз:

1)группа А – 20 мЗв (2 бера) – в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50;

2)группа Б – 5 мЗв (0,5 бера) – в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 12,5;

3)население – 1 мЗв (0,1 бера) – в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5.

Существует также опасность возникновения отдаленных эффектов и генетических последствий от воздействия радиации. Поэтому должны приниматься меры по максимально возможному ограничению облучения населения (в частности, при рентгенорадиологических исследованиях).

Доза внешнего облучения, полученного при работе с источником, зависит от активности источника, расстояния от него, времени облучения. Это создает возможность использовать указанные факторы для защиты от внешнего облучения. Правильное решение вопросов защиты возможно лишь на основании знания методов дозиметрии и принципов защиты.

Существует четыре принципа радиационной защиты при работе с источниками ионизирующего излучения:

1)Защита временем заключается в уменьшении времени работы с источником излучения;

2)Защита расстоянием заключается в увеличении расстояния от источника излучения до работающего;

3)Защита экраном заключается в ослаблении излучения с помощью поглощающих экранов;

4)Защита количеством заключается в уменьшении мощности излучения источника.

Защита количеством в медицинской практике не получила большого распространения, т.к. уменьшение активности источника неизбежно приводит к ослаблению лечебного эффекта и вынужденному увеличению времени контакта больного с излучателем.

Методика работы по расчету основных параметров защиты от внешнего облучения

73

Рассмотрим расчеты, позволяющие создать безопасные условия работы с источниками ионизирующих излучений. Доза, полуденная при работе с радионуклидами (D, Зв), может быть рассчитана математически по формуле:

D = М К t / r²

где М – активность источника, мКи; К – постоянная для данного радионуклида; t – время облучения, ч; r – расстояние от облучателя, см.

Полученная таким образом величина не будет иметь высокой степени точности, так как отражает только общие закономерности и изменяется под влиянием большого числа факторов. Вместе с тем данная формула отражает общие закономерности формирования дозы облучения и поэтому может быть использована для получения принципиальной «формулы защиты».

Критерием при расчете параметров защиты от внешнего облучения является предел эффективной дозы, который для работающих с радиоактивными веществами (персонал, группа А) составляет 20 мЗв в год (2 бера). Хотя в настоящее время предел доз на неделю не регламентируется, при расчетах удобнее пользоваться недельной дозой, которая при равномерном распределении годового облучения составляет 0,4 мЗв.

Подставив значение недельной дозы, приведя в соответствие единицы измерения величин и выразив расстояние в метрах, можно получить упрощенную формулу для расчета основных параметров защиты:

М t / r² = К

Так как данная формула отражает соотношение между активностью источника, расстоянием и временем облучения при безосных условиях работы, ее можно использовать для расчета осиных параметров защиты.

1. Защита количеством. Заключается в определении предельно допустимой активности источника, с которой можно работать без экрана в течение данного времени на данном расстоянии. Расчет производят по формуле:

М = К r² / t

где М – активность источника, К – коэффициент (равен 20), t – время в часах, r² – квадрат расстояния в метрах.

Пример. Рабочий имеет 6 часовой рабочий день, его рабочее место в 1 м от источника γ-излучения. С какой допустимой активностью источника излучения можно работать без защиты?

М = К r² / t = 20 1² / 6 = 3,3 мг. экв. радия.

Задача. Врач - рентгенолог подвергается облучению в течение 3 часов, расстояние 1,5 м. Какова допустимая активность источника излучения для работы без защиты?

2. Защита временем. Заключается в определении срока работы с радиоактивным веществом (источником), при котором создаются безопасные условия. Расчет производят по формуле:

74

t = К r² / М

Пример. В лаборатории работают с источником излучения активностью в 100 мг. экв. радия на расстоянии 0,5 м от него. Необходимо определить допустимое время пребывания на указанном расстоянии.

t = К r² / М = 20 0,5² / 100 = 0,05 часа (3 мин).

Задача. Врач работает с источником излучения активностью 50 мг. экв. радия на расстоянии 2 м от него. Сколько времени он может работать при этих условиях?

3. Защита расстоянием. Заключается в определении расстояния от работающего до источника излучения, на котором можно работать безопасно. Расчет производят по формуле:

r² = М t / К

Пример. Сестра радиологического отделения в течение 6 часов работает с источником излучения (препаратами радия) активностью 5 мг. экв. радия. Необходимо определить допустимое расстояние, на котором можно находиться указанное время.

r = М t / К = 5 6 / 20 = 1.25 м.

Задача. Лаборант – радиолог в течение 5 часов работает с источником излучения (препаратами радия) активностью 10 мг. экв. радия. Определить допустимое расстояние, на котором можно находиться указанное время.

4. Защита экраном. Основана на способности материалов поглощать радиоактивное излучение. Интенсивность поглощения γ-излучения прямо пропорциональна плотности материалов и их толщине и обратно пропорциональна энергии излучения.

Пример. Измеренная на рабочем месте мощность физической дозы источника (Ро) равна 60 мкр/сек. Источником γ-излучения является кобальт (60) со средней энергией 1,25 МэВ (мегаэлектронвольт). Найти толщину свинцового экрана, необходимую для ослабления этого излучения до Рх = 0,76 мкр/сек.

Величину коэффициента ослабления излучения определяют по форму-

ле:

К = Ро / Рх

где Ро – измеренная на рабочем месте мощность дозы, Рх – предельно допустимая мощность дозы для данных условий. В нашем случае:

К = Ро / Рх = 60 / 0,76 = 80 раз.

Толщину защитного экрана, который ослабит мощность γ-излучения до предельно допустимых уровней, можно рассчитать по специальным таблицам (см. таблицу). В таблице на пересечении линий, соответствующих кратности ослабления 80 и энергии излучения 1,25 МэВ, находим необходимую толщину экрана – 8 см.

Задача. Измеренная на рабочем месте мощность дозы Ро = 40 мкр/сек. Источником γ-излучения является кобальт (60) со средней энергией 0,8 МэВ.

75

Найти толщину свинцового экрана, необходимую для ослабления этого излучения до Рх = 0,76 мкр/сек.

Контрольные вопросы.

1.Виды ионизирующих излучений, их физическая природа.

2.Понятие об активности радиоактивного вещества, поглощенной, экспозиционной, эквивалентной дозах и единица их измерения.

3.Естественные источники ионизирующих излучений и их воздействие на организм.

4.Искусственные источники ионизирующих излучений и их воздействие на организм.

5.Механизм действия ионизирующего излучения на клетки и ткани.

6.Понятие о критических органах, группы критических органов.

7.Ближайшие и отдаленные последствия ионизирующих излучений на организм.

8.Нормы радиационной безопасности для различных категорий населения.

9.Принципы защиты при работе с закрытыми радиоактивными источниками.

10.Принципы защиты при работе с открытыми радиоактивными источника-

ми.

11.Обеспечение радиационной безопасности медицинского персонала в рентгенологических кабинетах.

12.Радиационная безопасность медицинского персонала при дистанционной гамматерапии.

13.Радиационная безопасность медицинского персонала при использовании внутриполостной, внутритканевой и аппликационной лучевой терапии.

14.Радиационная безопасность медицинского персонала при использовании открытых радиоактивных источников.

Литература.

1.Гигиена / Под ред. Г.И. Румянцева. – 2-е изд. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008.

– С. 394-419.

2.Записи лекций.

Тема 12. Гигиеническая оценка производственной среды на промышленных предприятиях.

Цель занятия. Ознакомиться с методикой контроля за состоянием производственной среды. Научиться оценивать данные лабораторных исследований.

Практические навыки. Научить студентов методике контроля за состоянием производственной среды.

Задание.

76

1.Изучить методы отбора проб воздуха на содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

2.Освоить методику отбора проб воздуха аспирационным методом.

3.Научиться определять концентрацию сернистого ангидрида в отобранной пробе и выполнять гигиеническую оценку полученных данных.

4.Решать ситуационные задачи.

Методические указания к заданиям.

Производственная пыль является весьма распространенным, а при некоторых производственных процессах основным вредным фактором. К таким процессам относятся: бурение, дробление и измельчение сырья и полуфабрикатов в горнорудной, угольной, фарфорофаянсовой промышленности и др.; снятие поверхностного слоя при точке, шлифовке в машиностроительной промышленности; перемешивание, расфасовка и упаковка сыпучих веществ в химической, пищевой промышленности, промышленности стройматериалов и т.д.

Такую пыль принято называть аэрозолем измельчения или дезинтеграции. Кроме того, при плавке, сварке, плазменном напылении металлов и обработке некоторых неметаллов, например соединений бария и кремния, в воздух могут поступать пары этих веществ, которые в дальнейшем вследствие конденсации образуют в нем высокодисперсные частицы твердого вещества («дымы», или аэрозоли

конденсации).

Характер воздействия пыли на организм многообразен и зависит от ряда ее свойств, прежде всего химического состава. Пылевые частицы ряда химических веществ обладают выраженной токсичностью и при попадании в организм могут вызывать отравления. К таким видам пыли относится пыль бериллия, ванадия, окиси кадмия, свинца, тория и др.

Пыль, не обладающая выраженной токсичностью, может приводить к развитию хронических неспецифических заболеваний лѐгких, выражающихся в продуктивной реакции с развитием соединительной ткани: пневмокониозов; бронхитов; трахеитов; пневмоний; конъюнктивитов пылевой этиологии. В основу современной классификацией пневмокониозов (1996) положена зависимость заболеваний от эффекта пыли, а не от ее химического состава. Различаю три класса пневмокониозов:

1)пневмокониозы, развивающиеся от воздействия высоко фиброгенной

иумеренно фиброгенной пыли (содержащей SiО2 в свободном состоянии более 10%). Это силикоз, антракосиликоз, силикосидероз и др., склонные к осложнению туберкулезом.

2)пневмокониозы, развивающиеся от воздействия слабо фиброгенной

пыли (содержащей SiО2 в свободном состоянии менее 10% или не содержащей ее). К ним относятся силикатозы (асбестоз, талькоз, цементоз и др.), карбоканиозы (антракоз, графитоз и др.), сидероз, баритоз и др.

3)пневмокониозы от аэрозолей токсико-аллергенного действия (пыль, содержащая металлы-аллергены, пыль пластмасс, органическая пыль и др.). .

77

Некоторые виды пыли вызывают в легких и других органах гранулематозный процесс (бериллий), другие способны вызывать аллергические заболевания (меховая, растительная пыль).

Важным свойством пыли является ее дисперсность. От степени дисперсности пылевых частиц зависят как стойкость пылевого аэрозоля в воздухе производственного помещения, так и степень задержки частиц пыли в дыхательных путях. Выраженной фиброгенной активностью обладают аэрозоли дезинтеграции с частицами менее 5 мкм и аэрозоли конденсации с частицами менее 0,3 – 0,4 мкм, так как они обладают глубокой проникающей способностью и задерживаются непосредственно в альвеолах. Более крупные частицы, как правило, задерживаются в верхних дыхательных путях и затем выводятся с мокротой.

Для санитарной оценки воздушной среды на производстве определяют содержание пыли в воздухе, степень ее дисперсности, морфологию пылевых частиц и их химический состав. Последний анализ на функционирующих производствах можно не проводить, так как химический состав пыли определенного производства обычно известен.

Содержание пыли в воздухе регламентатируют в зависимости от ее химического состава. Санитарными правилами предусматриваются допустимые уровни более чем для 130 видов различных производственных аэрозолей. Они установлены для аэрозолей, обладающих токсичностью, в зависимости от ее степени, а для нетоксичных аэрозолей – в зависимости от содержания свободной SiО2.

Определение содержания пыли в воздухе. Содержание пыли в воздухе определяется по ее массовому количеству в единице объема и выражается в миллиграммах, деленных на метры кубические (весовой метод), и по числу пылинок в 1 см3 воздуха (счетный метод).

Весовой метод основан на задержке пыли из известного объема воздуха на фильтре с предварительным и последующим взвешиванием фильтра на аналитических весах. В качестве фильтрующего материала используют специальные ткани или вату (стеклянную или хлопчатобумажную), закладываемые в трубки (аллонжи), которые могут быть стеклянными, пластмассовыми или металлическими.

Для отбора проб воздуха с целью определения содержания в нем пыли используют аспираторы.

Запыленность воздуха вычисляют следующим образом: из массы фильтра после взятия пробы (Q) вычисляют первоначальную массу (Qo) и определяют прибавку ( Q). Объем протянутого при аспирации воздуха (Vо, л) приводится к нормальным условиям по формуле:

Vо = V1 273 p__ (273 t ) 760

где V1 – объем аспирированного воздуха в л (для перевода в м³ умножить на 1000); р – барометрическое давление, мм.рт.ст.; t – температура воздуха в помещении.

Массовая концентрация пыли, мг/м³, рассчитывается по формуле:

С = Q / Vо

78

В данной формуле величина Vо рассчитывается в кубических метрах.

Задание. Определить содержание сернистого ангидрида в воздухе.

Количественное определение основано на окислении ангидрида до серной кислоты. В качестве окислителя используют хлорноватистый калий. Количество образовавшейся серной кислоты определяют нефелометрически в кислой среде, прибавляя раствор хлористого бария и сравнивая степень помутнения со стандартной шкалой. ПДК сернистого ангидрида в воздухе – 0,01 мг/л.

Обор пробы воздуха. Поглощение сернистого ангидрида производят в двух последовательно соединенных поглотительных приборах, в каждый из которых наливают по 10 мл 5% раствора хлорноватистого калия. Скорость протягивания воздуха через поглотительные приборы составляет 0,5 л/мин. Объем пробы от 10 до 15 л. В качестве побудителя движения воздуха используют электроаспиратор.

Техника определения. Содержимое каждого поглотительного прибора анализируют отдельно, наливая по 5 мл его в опытные калориметрические пробирки. Одновременно готовят стандартную шкалу и проводят исследование отобранных проб. Через 5-10 мин сравнивают степень помутнения растворов опытных пробирок и пробирок стандартной шкалы. Сравнение производят на черном фоне. Вычисления ведут по формуле:

Х = (А В) 2 / V

где Х – содержание сернистого ангидрида, А – количество SO2 в первой опытной пробирке, В – количество SO2 во второй опытной пробирке, V – объем воздуха, приведенный к нормальным условиям (л).

Пример расчета. Через поглотители было пропущено 10 л воздуха пр температуре 20 С и давлении 745 мм. рт. ст. Оббьем воздуха при нормальных условиях составит: Vо = 9,1 л.

При колориметрии степень мутности содержимого 1-ой опытной пробирки совпала с данными 4-ой пробирки стандартной шкалы (содержит 0,8 мл К2SO4 , что соответствует 0,08 мг SO2 ). Мутность содержимого 2-ой опытной пробирки совпала с данными 1-ой пробирки стандартной шкалы (содержит 0,2 мл К2SO4 , что соответствует 0,02 мг SO2 ). Следовательно, концентрация сернистого ангидрида составляет:

Х = (А В) 2 / V = (0,08 0,02) 2 / 9,1 = 0,022 мг/л

Заключение: концентрация сернистого ангидрида превышает ПДК в 2,2 раза. Указать рекомендуемые мероприятия.

Методика приготовления стандартной шкалы

79

Контрольные вопросы.

1. Гигиена труда, ее задачи. Понятие о неблагоприятных производственных факторах, методы исследования.

2Организация лечебно-профилактической помощи рабочим промышленных предприятий.

3Вредные и опасные производственные факторы, их классификация.

4. Физиология труда, ее задачи. Характеристика физической работы.

5 Утомление и переутомление на производстве: причины, проявления, профилактика.

6.Причины и профилактика производственного травматизма.

7.Производственная пыль, ее характеристика.

8.Профессиональные заболевания, обусловленные воздействием пыли. Допустимые концентрации пыли разного состава в воздухе рабочей зоны.

9.Классификация пневмокониозов. Морфологические и рентгенологические изменения при пневмокониозах.

10.Методика отбора проб воздуха на содержание пыли и методы определения концентрации пыли.

11.Гигиеническая характеристика производственной вибрации, основные проявления и профилактика вибрационной болезни.

12.Гигиеническая характеристика производственного шума. Воздействие шума на организм. Профилактика шумовой болезни.

13.Производственный ультразвук, его воздействие на организм. Предупреждение патологии, обусловленной воздействием ультразвука.

14.Производственный инфразвук, его воздействие на организм. Предупреждение патологии, обусловленной воздействием инфразвука.

Литература

1. Гигиена / Под ред. Г.И. Румянцева. – 2-е изд. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008.

– С. 466 – 499, 514 – 527. 2. Записи лекций.

80