4.4. Ионизирующие и электромагнитные опасные и вредные производственные факторы среды

К ионизирующим и электромагнитным опасным и вредным производственным факторы среды относятся: ионизирующие излучения; ультрафиолетовое и инфракрасное излучение; статическое атмосферное электричество.

4.4.1. Ионизирующие излучения

Ионизирующее излучение – любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию в ней заряженных атомов и молекул – ионов.

Альфа-излучение – поток ядер атомов гелия, наблюдающийся преимущественно у естественных радиоактивных элементов (радий, торий, уран, полоний); имеет незначительный пробег: в воздухе – 2...11 см., в биологических тканях – 30…150 мкм.

Бета-излучение – поток электронов или позитронов; Энергия до 3 МэВ. При средних энергиях пробег составляет: в воздухе - несколько метров, в биологических тканях - около 1 см.

Гамма-излучение – электромагнитное (фотонное) излучение, испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействиях частиц. Энергия в пределах 0.01…10 МэВ и больше. Имеет большой пробег в воздухе и свободно проходят через тело человека.

Рентгеновское излучение – электромагнитное излучение, возникающее в средах окружающих источник бета излучения, в рентгеновских трубах и т.д., энергия которых составляет не более 1 МэВ. Большая проникающая способность.

Нейтронное излучение – поток элементарных частиц, не имеющих заряда с массой близкой к массе протона. Проникающая способность зависит от энергии его частиц и состава атомов вещества, с которым они взаимодействуют, возможны вторичные излучения – из заряженных частиц или из гамма квантов, или ионизация вещества.

Ионизирующее излучение характеризуют следующие показатели:

а) активность (А) радиоактивного вещества – число спонтанных ядерных превращений dN в этом веществе за малый промежуток времени dt, измеряется в беккерелях (1 Бк равен 1 ядерному превращению в 1 сек), определяется из выражения:

(4.1)

б) поглощенная доза (D) – средняя энергия dE, переданная излучением веществу в некотором элементарном объеме, деленная на массу вещества dm в этой объеме, измеряется в греях (1 Гр равен 1 Дж/кг или 100 рад.), определяется из выражения:

(4.2)

в) мощность поглощенной дозы (Р) – приращение поглощенной дозы dD за малый промежуток времени dt, измеряется грей в секунду (1 Гр/с), определяется из выражения:

(4.3)

г) экспозиционная доза (Х) – полный заряд dQ ионов одного знака, возникавших в воздухе при полной торможении всех вторичных электронов, которые были образованы фотонами в малом объеме воздуха, деленный на массу воздуха dm в этом объеме (используется для характеристики источников излучения по эффекту ионизации), измеряется кулон на килограмм (Кл/кг), определяется из выражения:

(4.4)

д) эквивалентная доза (Н) (используется для оценки радиационной опасности хронического облучения) определяется как произведение поглощенной дозы на средний коэффициент качества излучения Q_ср в данной точке ткани, измеряется в зивертах (1Зв равен 100 бэр, бэр – единица дозы любого вида ионизирующего излучения в биологической ткани организма человека, которая вызывает такой же биологический эффект, как и доза в 1 рад. рентгеновского или гамма-излучения), определяется из выражения:

(4.5)

Средний коэффициент качества излучения Q_ср определяет зависимость неблагоприятных биологических последствий облучения человека в малых дозах от полной линейной передачи энергии излучения. При определении эквивалентной дозы (Н) различных видов ионизирующих излучений с неизвестным спектральным составом можно использовать приведенные значения Q_ср, рекомендуемые Международной комиссией по радиационной защите (таблица 1).

Таблица 1.

Приведенные значения среднего коэффициента качества излучения Q_ср

Вид излучения	Значение
Рентгеновское излучение и гамма-излучение	1
Электроны и позитроны, бета излучения	1
Протоны с энергией < 10 МэВ	10
Нейтроны с энергией < 0.02 МэВ	3
Нейтроны с энергией 0.1…10 МэВ	10
Альфа излучения с энергией < 10 МэВ	20
Тяжелые ядра отдачи	20

Ионизирующее излучение может:

– оказывать общее воздействие на организм (кровь, кроветворные органы - малокровие, лейкемия);

– вызвать повреждение кожи, злокачественные опухоли, лучевые катаракты и др.).

В зависимости от пути проникновения в организм различают:

– внешнее облучение (наиболее опасным являются гамма, рентгеновское и нейтронное облучения как наиболее проникающие);

– внутреннее облучение (попадание в организм человека с пищей или при дыхании радиоактивной пыли, газов, паров, более опасны альфа и бета излучения, вызывающие большую ионизацию и накапливаться в разных органах человека).

Нормирование ионизирующих излучений ведется с учетом:

– категории облученных лиц (А, Б);

– группы критических органов (1, 2, 3).

А – персонал работающий с источником ионизационных излучений;

Б – ограниченная часть населения не работающая с источником ионизационных излучений, но могут контактировать.

1 – все тело, гонады, красный костный мозг;

2 – мышцы и основные органы человека;

3 – кожный покров.

Примечание: Предельно допустимая доза (ПДД) – наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течении 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

Нормы радиационной безопасности НРБ-99 устанавливают:

а) допустимые уровни, раздельно для лиц категории А и Б регламентируются:

– допустимое содержание (ДС);

– допустимая мощность дозы (ДМД);

– допустимая плотность потока (ДПП)?

– допустимая концентрация (ДК);

– предельно допустимые поступления (ПДП).

б) контрольные уровни – поступление радиоактивных веществ, содержание их в организме, мощности дозы, плотность потока, концентрации радиоактивных веществ в воздухе и воде, загрязнение поверхности

Установлены раздельно для лиц категории А и Б для возможности планирования мероприятий по защите, и оперативного контроля за радиационной обстановкой и предотвращения дозового предела.