Любое излучение обладает двумя основными физическими эффектами – передача энергии и ионизация

Количественной характеристикой передачи энергии является ЛПЭ – линейная передача энергии, т.е. сколько энергии теряется на единицу пробега.

Характеристикой ионизацией является понятие удельная ионизация, т.е. число пар ионов, образующихся на единицу пробега

Альфа-частица:

Самая массивная. Состоит из 4 нуклонов – два протона, два нейтрона. Скорость распространения - 20000 км/с. Двойной положительный заряд и огромная энергия. Альфа-частица двигается прямолинейно, образует плотные скопления ионов на своём пути (треки). Удельная ионизация составляет до 60000 пар ионов на 1 см в воздухе. В воздухе альфа-частица проходит 2,5 см, в коже – микроны. ЛПЭ максимальная из всех ИИ. Альфа-частица обладает наибольшим повреждающим воздействием. Защиту обеспечивает обычная одежда.

Бета частица.

Это электрон. Масса электрона почти в 2000 раз меньше массы любого нуклона. Бета частица будет легче альфа в 8000 тысяч раз. Скорость движения 170000-200000 км/сек. Бета-частица многократно меняет первоначальное направление движения вплоть до обратного рассеяния. Длина пробега в воздухе – 17 м, в биологической ткани – 2 см. Обладает меньшим повреждающим действием, чем альфа-излучение, но большей проникающей способностью. Защититься можно слоем пластмассы, стеклом, слоем алюминия и др.

Фотонное излучение

Не имеет заряда, но имеет энергию.

У рентгеновского варьирует в зависимости от используемого рабочего напряжения установки. Проникающая способность максимальная, ЛПЭ минимальная. На 1 см пути в воздухе образуются единицы пар ионов. Для защиты необходимо использовать материалы, у которых много ионов на К-оболочке, т.е. тяжёлые элементы (обычно свинец)

Эти виды излучения обладают относительной биологической эффективностью(ОБЭ). ОБЭ выражается в виде коэффициента. Например, в радиационной гигиене ОБЭ обозначается каквзвешивающий коэффициент, учитывающий вид излучения. Это безразмерная величина, показывающая,во сколько раз большим повреждающим эффектом обладает данное излучение по сравнению с эталоном(в качестве эталона принято рентгеновское излучение)

Для фотонов любых энергий коэффициент равен 1.

Для альфа-частиц равен 20.

Для протонов равен 5.

97. Принципы гигиенического нормирования воздействия на людей ионизирующих излучений.

Цель гигиенического нормирования радиации заключается в недопущении детерминированных эффектов и минимизации стохастических эффектов

В 1996 году были принят ФЗ «О радиационной безопасности населения России». В этом законе декларируются принципы радиационной безопасности

1) Принцип нормирования

Должно быть непревышение установленных гигиенических нормативов при любых видах эксплуатации источников радиации

2) Принцип обоснования

Польза от использования источника всегда должна быть больше риска возможного вреда

3) Принцип оптимизации

Снижение индивидуальных доз облучения граждан и уменьшение количества облучаемых лиц.

В развитии этого ФЗ был принят целый перечень других подзаконных актов

СанПиН НРБ(«Нормы радиационной безопасности»).Изначально был принят в 1999 году, потом был пересмотрен и изменён в 2009 году.

Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности

СПРО (санитарные правила обращения с радиоактивными отходами)

Основной документ – НРБ. Здесь изложены основные гигиенические нормативы. Они дифференцируются по условиям облучения; по полу; по возрасту и т.д.

В НРБ нормативы устанавливаются для 4 условий облучения

Природное облучение

Медицинское облучение

Облучение при нормальной эксплуатации техногенных источников

Облучение при радиационных авариях.

Примеры нормативов:

Природное– ЭРОА (для радона); общая альфа-активность, бета-активность для воды (Бк/л); нормативы для пищевых продуктов (цезий, стронций)

Медицинское облучение – действует принцип обоснования. Индивидуальный подход с рекомендуемыми терапевтическими дозами. Нормативов быть не может. Есть норматив медицинского облучения – не более 1 мЗв в год при облучении грудной клетки с профилактической целью (флюорография)

Облучение при нормальной эксплуатации– при нормальной эксплуатации техногенных источников нормативы дифференцируются для разных категорий облучённых лиц. Выделяют персонал и население. Нормируют величины эффективных и эквивалентных доз в зависимости от того, какая часть тела подвергается большему облучению.

Для персонала: не более 20 мЗв/год за любые последовательно взятые 5 лет, но не более 50 мЗв/год.

Допустим, человек за 5 лет получает 100 мЗв. Если он получил в первый год 50 мЗв, то последующие 4 года он должен получать не более 12,5 мЗв/год.

Пол и возраст: например, для женщин до 45 лет (детородный возраст) на коже нижней части живота должна приходиться доза не более 1 мЗв/месяц.

98. Биологическое действие радиации, профилактические мероприятия.

см. Румянцев, с.394-399

Биологическое действие радиации.

1) Прямое действие ии

Изменения, которые связаны с утратой или приобретением энергии молекулой – возбуждение или ионизация. Длится 10^-8с, происходит разрушение связей в биологической молекуле.

2) Непрямое (косвенное) действие

Связано с продуктами радиолиза воды и растворёнными низкомолекулярными соединениями.

При взаимодействии ИИ с водой происходит распад воды на H· и OH·

Соединяясь, эти продукты радиолиза образуют перекиси, гидроперекиси, гидроксид-ионы и др., которые вызывают повреждение мембран клеток из-за активации ПОЛ.

Рвутся связи между атомами в молекуле (в белках может быть необратимое повреждение). В ДНК разрываются связи, и затем восстанавливаются в другом порядке. Возникают мутации

На клеточном уровне повреждаются мембраны клетки, ядро. Возникает замедление роста клетки, её трансформация и гибель.

Для человека среднесмертельная доза – 2,5 – 4 Грэй.

Правило Бергонье-Требонда

Радиочувствительность ткани прямо пропорциональная пролиферативной активности и обратно пропорциональна степени дифференцированности клеток, образующих ткань

Существуют 3 группы органов

1 группа – наиболее чувствительные (гонады, кроветворные органы)

3 группа – наименее чувствительные (кожа, кости, дистальные отделы конечностей – кисти, стопы)

2 группа – всё остальное (висцеральные органы и др.)

Существует взвешивающий коэффициент, учитывающий радиочувствительность тканей.

Радиация влияет на организм человека и вызывает 2 вида эффектов

1) Детерминированные эффекты (пороговые, обязательные, строго обусловленные)

У каждого конкретного эффекта есть своя связанная с ним доза.

Например, если любому человека одномоментно на всё тело сообщить дозу 2 грей, то у него разовьётся лучевая болезнь, кишечная форма, если 10 грей – смерть.

Эти эффекты возникают при дозе свыше 0,5 Грей. Эффекты развиваются у всех, подвергшихся пороговому воздействию. Чем выше доза, тем тяжелее поражение.

Детерминированные эффекты бывают

Общие(лучевая болезнь после облучения 1-2 Грэй)

Локальные(лучевой ожог)

а также

Острые(острая лучевая болезнь, лучевой ожог, лучевая реакция – сдвиг лейкоцитарной формулы влево)

Хронические(хроническая лучевая болезнь, лучевая катаракта)

Возникает первая реакция со стороны крови. Эффекты возникают у облучённого лица (соматические эффекты).

2) Стохастические эффекты(необязательные, вероятностные). Это эффекты при дозах меньше 0,5 Грей. Эти эффекты могут возникать как у самого облучённого (соматические), так и у потомства (генетические) эффекты. К стохастическим соматическим эффектам относится канцерогенез, нарушение органогенеза у плода, хроническая лучевая болезнь (у рентгенологов), лейкозы.

В отношении стохастических эффектов действует линейная беспороговая концепция – нет безобидной, безвредной дозы радиации. Любая сколь угодно малая доза может привести к возникновению стохастического эффекта. Существует принцип ALARA(aslowasreasonableachieveable-так низко, как разумно достижимо). Предусматривает поддержание на возможно низком и достижимом уровне как индивидуальных (ниже пределов, установленных действующими нормами), так и коллективных доз облучения, с учётом социальных и экономических факторов.

В Российской Федерации также известен как принцип оптимизации, соблюдение которого наряду с принципами обоснования и нормирования является одним из основных факторов обеспечения радиационной безопасности.

В радиации используется понятие ПДД – предельно допустимых доз.

Люди, контактирующие с ИИ, делятся на 3 группы

Группа А– работники с источниками ИИ (рентгенологи, рентгенохирурги, операторы АЭС)

Эффективная доза – не более 20 мЗв/год.

Группа Б– персонал, который не контактирует непосредственно с ИИ

Население– например, жители, попадающие в зону действия источника ИИ.