Глава XIV

РАДИАЦИОННАЯ ГИГИЕНА

1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ РАДИАЦИОННОЙ ГИГИЕНЫ

Вся окружающая человека внешняя среда — почва, воз­дух, вода, растительные и животные организмы, пищевые продукты и строительные материалы — содержат незначи­тельные примеси радиоактивных веществ. Поэтому человек постоянно подвергается воздействию небольшой дозы есте­ственного радиоактивного излучения.

Масштабы использования человеком радиоактивных ве­ществ и излучений до середины 40-х годов текущего столетия были очень малы и ограничивались лишь применением есте­ственных радиоактивных вод, рентгеновых лучей и препара­тов радия для лечебных целей и изготовления светящихся красок. Это обстоятельство исключало какое-либо широкое воздействие больших доз радиоактивного излучения на здо­ровье населения. Возможность значительного повышения ра­диоактивности окружающей человека внешней среды возник­ла лишь после величайших открытый нашей эпохи, разрешив­ших вопрос о массовом получении искусственных радиоак­тивных изотопов и использовании атомной энергии.

В настоящее время атомная энергия и радиоактивные изо­топы широко используются в Советском Союзе в мирных це­лях в промышленности, медицине, химии, биологии и других отраслях науки и народного хозяйства.

В связи с этим многие лица в процессе своего профессио­нального труда вступают в контакт с радиоактивными изо­топами и могут подвергнуться воздействию радиоактивных излучений. Кроме того, в процессе получения и применения радиоактивных веществ и излучений возникают твердые, пы­левидные, жидкие и газообразные радиоактивные отходы, которые, если не принять соответствующих санитарных мер, могут вызвать местное загрязнение атмосферного воздуха, почвы, растительности, открытых водоемов и даже подземных водоисточников.

Более значительная опасность повсеместного повышения естественного уровня радиоактивности связана с испытатель­ными взрывами атомных и водородных бомб, производимыми США и другими капиталистическими странами, несмотря на многократные предложения Советского правительства пре­кратить эти испытания, серьезно угрожающие здоровью и существованию человечества.

Таким образом, в настоящее время радиоактивные излу­чения представляют новый гигиенический фактор, который должен учитываться при оценке влияния внешней среды на здоровье человека. К этому следует добавить, что радиоак­тивные излучения являются очень коварным агентом. Они действуют на расстоянии, невидимы и не обнаруживаются другими органами чувств и даже в момент действия смер­тельных доз не вызывают у человека ни болей, ни других неприятных ощущений, которые бы сигнализировали ему об опасности. Вызываемая радиоактивными излучениями луче­вая болезнь развивается незаметно и постепенно; при действии малых доз отдаленные последствия в виде злокаче­ственных новообразований или заболеваний крови наблюда­ются спустя много лет, а неблагоприятные генетические (на­следственные) последствия в виде уродств обнаруживаются лишь на следующих поколениях.

Все сказанное привело к тому, что возникла острая необ­ходимость предупредить возможность вредного воздействия радиоактивных излучений на здоровье населения. Это послу­жило стимулом к развитию нового раздела гигиенической науки — радиационной гигиены, которая в течение последних 10—15 лет выделилась в самостоятельную научную дисциплину. В дело развития советской радиационной гигие­ны много труда вложили крупные гигиенисты Ф. Г. Кроткоа и А. А. Летавет.

Основными задачами радиационной гигиены являются: 1) изучение действия радиоактивных изотопов и излучений на организм и обоснование предельно допустимых доз облу­чения человека и концентраций радиоактивных веществ во внешней среде — воздухе, воде и пищевых продуктах; 2) раз­работка вопросов гигиены труда при работе с радиоактивны­ми изотопами и излучениями; 3) систематическое изучение радиоактивности внешней среды и выявление причин, ведущих к усилению естественного радиоактивного фона; 4) участие в разработке методов обезвреживания радиоактивных отходов и других мероприятий по санитарной охране внешней среды от радиоактивных загрязнений и гигиеническая оценка их;

5. участие в разработке методов дезактивации загрязнен­ных радиоактивными веществами воды, пищевых продуктов и других объектов и гигиеническая оценка этих методов;

6. разработка санитарного законодательства, направленного на защиту здоровья населения от радиоактивных излучений; 7) исследование возможности использования радиоактивных изотопов и излучений в различных гигиенических целях, на­пример для обеззараживания воды, консервирования пище­вых продуктов, в гигиенических исследованиях и т. д.

Использование достижений радиационной гигиены и со­блюдение санитарных правил в отношении условий труда, удаления и обезвреживания радиоактивных отходов полно­стью гарантируют радиационную безопасность населения в связи с использованием атомной энергии в народном хозяй­стве и других целях.

Надо полагать, что увенчается успехом борьба Советского Союза за полное прекращение испытаний ядерного оружия. Тогда величайшее достижение человеческого гения — атом* ная энергия — будет применяться лишь на благо народов без какого-либо вреда для здоровья современников и их потом­ков.

2. СВОЙСТВА РАДИОАКТИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Чтобы понять, как различные радиоактивные изотопы и излучения действуют на организм, и разработать мероприя­тия по защите людей от этих вредных факторов, необходи­мо иметь представление о сущности радиоактивности и свой­ствах важнейших видов радиоактивных излучений.

Радиоактивные изотопы отличаются от стабильных тем, что в их атомах происходят ядерные превращения, в резуль­тате которых освобождается энергия в виде излучений, и воз­никают другие элементы. Вследствие радиоактивного распада количество радиоактивных атомов данного вещества посте­пенно убывает. Радиоактивный распад происходит с постоян­ной, присущей каждому изотопу скоростью. Это объясняется тем, что в единицу времени распадается определенная доля его атомов. Интенсивность радиоактивного распада выра­жают в периоде полураспада, т. е. в величине про­межутка времени, в течение которого начальное количество радиоактивного вещества уменьшится в 2 раза. Каждый ра­диоактивный изотоп имеет свой период полураспада. У одних он очень короток, например у F²⁰ только 10,7 секунды, yj¹³¹— 8,1 дня; их называют короткоживущими изотопами. У других изотопов период полураспада очень велик, например у Со⁶⁰— 5,3 года, у Sr⁹⁰ — 28 лет, у Ra²²⁶ — 1590 лет; их называют долгоживущими. Ускорить или замедлить радиоактивный распад обычными средствами нельзя.

Для гигиенических целей знание периода полураспада ра­диоактивного изотопа имеет большое значение. Так, напри­мер, если спецодежда или рабочая поверхность загрязнены короткоживущими изотопами, то обезвреживание их не вы­

зывает затруднения, так как начальная величина загрязнения вскоре значительно снизится в результате распада.

Кроме периода полураспада, радиоактивные изотопы от­личаются характером и энергией излучения (табл. 18). Они испускают три основных вида излучений: альфа (а)-, бета (Р)- и гамма (у)-излучение. Общим свойством этих радиоак­тивных излучений является то, что, проникая в какую-нибудь среду, они вызывают на своем пути ионизацию атомов и мо­лекул, составляющих вещество среды, вследствие чего они получили общее название ионизирующих излуче­ний^I.

Быстрое

Несколько не­дель

Медленное Очень медлен­ное За месяц

Медленное Полное выведе­ние невоз­можно

Таблица 18 Характеристика некоторых радиоактивных изотопов

Название и атом­ный вес	Период юлураспа- да	Харак­тер из­луче­ния	Всасывае­мость в пищевари­тельном тракте	Локализация в ор­ганизме
Натрий, Na24 Фосфор, Р32	14,8 часа 14,3 дня	Р И 7 Р	Полная Хорошая	Повсюду Повсюду, по особенно в
Кальций, Са45 Стронций, Sr90	180 дней 25 лет	Р и 7 Р	Средняя Хорошая	«остях В костях » »
ЙОД, J'31 . . .	8 дней	Р и 7	Полная	Щитовидная
Полоний, Ро;,° Радий, Ra226	140 » 1 590 лет	а и 7 а и 7	Хорошая »	железа Почки Кости

Выведение из ор­ганизма

В определенных условиях человек может подвергнуться воздействию и других видов ионизирующих излучений, напри­мер позитронов, нейтронов, рентгеновых лучей и т. д.

Рассмотрим свойства основных видов ионизирующих из­лучений.

h

Гамм а-и злучение представляет собой поток фото­нов электромагнитного излучения. Гамма-излучение по срав­нению с другими имеет наименьшую ионизирующую силу. Гамма-лучи обладают большой проникающей способностью: в воздухе они пробегают десятки и сотни метров, пронизыва­ют человеческое тело и даже слой свинца толщиной в не­сколько сантиметров не задерживает их полностью. Поэтому- радиоактивные изотопы гамма-излучатели могут оказывать

действие на человеческий организм не только в том случае, | если они проникли внутрь его через легкие, пищеварительный тракт или поврежденную кожу (внутреннее облучение), но и' тогда, когда они находятся вне организма даже на значи­тельном расстоянии от него (внешнее облучение).

Бет а-и злучение представляет собой поток быстроле- тящих электронов с различной энергией. Среди естественных и искусственных радиоактивных изотопов многие распадают­ся с образованием бета-излучения. Бета-излучение вызывает во много раз большую ионизацию среды, чем гамма-излуче- ние. Но бета-излучение обладает меньшей проникающей спо­собностью, чем гамма-лучи. В зависимости от энергии элек­тронов пробег их в воздухе составляет от долей миллиметра до' 15 м, в воде и тканях человеческого тела—в среднем 4—10 мм при максимуме 17,4 мм. Слой стекла, плексигласа или алюминия толщиной в несколько миллиметров полностью задерживает бета-излучение.

В связи с указанными свойствами бета-излучатели значи­тельно опаснее при попадании внутрь организма, чем при внешнем облучении его. В последнем случае они сильнее всего воздействуют на глаза и кожные покровы.

Позитроны^I, выделяемые некоторыми искусственными радиоактивными изотопами, по своим ионизирующим и про­никающим свойствам сходны с бета-излучением.

Альфа-излучение представляет собой поток быстро- летящих положительно заряженных ядер гелия. Альфа-излу­чение наблюдается, как правило, у тяжелых радиоактивных элементов (радий, уран и др.). Ионизирующая способность аль­фа-частицы огромна; на своем пути в воздухе она образует до 150 000—200 000 пар ионов. В то же время проникающая способность альфа-лучей ничтожна; в воздухе они пробегают до 9 см, в воде и тканях тела — лишь несколько десятков микрон. Лист бумаги или алюминиевая фольга толщиной 0,05 мм задерживает альфа-излучение. Поэтому внешнее об­лучение альфа-лучами не представляет опасности; достаточ­но отдалить источник на несколько сантиметров от тела или установить между ними тонкий экран, чтобы излучение было полностью поглошено. Однако при попадании внутрь орга­низма альфа-излучатели вследствие большой ионизирующей силы являются наиболее опасными; вся энергия их излучения поглощается в малом объеме ткани и дает интенсивный эф­фект. Поэтому при одном и том же количестве поглощенной тканями энергии альфа-излучение дает в 10 раз больший биологический эффект, чем гамма- и бета-излучение.

Нейтроны (нейтральные частицы) являются составны­ми частями атомных ядер. Излучение нейтронов имеет ме­сто в атомных реакторах, при работе ускорителей элемен­тарных частиц в физических лабораториях и при взрывах атомных бомб. Нейтроны обладают почти такой же прони­кающей способностью, как и гамма-лучи.

Особенностью действия нейтронов является то, что при облучении ими из некоторых стабильных элементов могут возникать радиоактивные вещества, что называют наве­денной радиоактивностью. Так, например, при облучении человека потоком нейтронов фосфор, сера, натрий и некоторые другие элементы, входящие в состав тканей организма, частично превращаются в радиоактивные изо­топы и в свою очередь воздействуют на организм.

3. ИЗМЕРЕНИЕ РАДИОАКТИВНОСТИ

В условиях, когда человек находится под воздействием внешнего облучения, практически важно знать физическую дозу его. Единицей измерения физической дозы ионизирую­щего излучения является рентген.

Рентген — физическая доза излучения, при которой в 1 с.м³ воздуха при температуре 0° и при давлении 760 мм ртутного столба образуется около 2 млрд. пар ионов (2,083 • 10⁹). Если доза, равная одному рентгену, действует в течение одной секунды, то говорят, что мощность физи­ческой дозы излучения составляет рентген в секунду. Мощ­ность излучения можно выражать в минуту, в час и т. д. Если человек в течение 6 часов подвергался облучению интенсив­ностью 0,5 рентгена в час, то общая доза полученного им за рабочий день облучения равна 0,5X6 = 3 рентгена.

Измерение физической дозы излучения в рентгенах произ­водится с помощью переносных приборов—рентгенометров (рис. 150). Рентгенометр состоит из ионизационной камеры, в которой от действия излучения ионизируется воздух; радио­технической схемы, усиливающей ионизационный ток в ка­мере; стрелочного прибора, показывающего мощность физи­ческой дозы излучения в рентгенах (или долях рентгена) в секунду. Кроме того, для контроля за облучением людей на производстве часто применяют индивидуальные дозиметры или кассеты с фотопленкой. Небольшую кассету с фотоплен­кой вкладывают в карман на халате работающего. После окончания рабочего дня или недели пленку проявляют. Срав­нивая интенсивность почернения ее с эталоном, определяют физическую дозу облучения, полученную работающим за день или неделю.

В тех случаях, когда радиоактивные изотопы попадают внутрь организма и действуют путем внутреннего облучения,

"ШжШШШ;.

t

тШШж

Гош

» ¹ ■ ьНМВШЮ

Ч ^v *■ " . v. -^J<

uSSr

Рис. 151, Установка «Е» лля определения радиоактивности в ла*

бораторных условиях,

/

Рис. 150. Портативный рентгеномет р.

1 — фугляр ионизационной камеры: 2 — стрелочный при­бор.

мв

t I

i^Q ШЯН

1 — свинцовый домнк с торцовым счетчиком, под который подкладывается исследуемый объект; 2 — трансформатор — источник высокого напряжения; «3 — счетное устройство; 4 — механический регистратор импульсов (распадов).

практически важно знать их активность, т. е. число распадов, происходящих в течение секунды в единице веса или объема вещества. Единицей активности служит кюри.

Кюри—активность такого количества радиоактивного материала, в котором происходит 37 млрд. (3,7 • 10¹⁰) рас­падов в одну секунду. Если говорят, что активность воды со­ставляет 0,01 кюри/л, то это значит, что в 1 л воды содер­жится такое количество радиоактивного вещества, в котором происходит 370 млн. (3,7- 10¹⁰ : 100 = 3,7- 10⁸) распадов в од­ну секунду.

Для измерения радиоактивности в гигиенической практи­ке применяются различные приборы, носящие общее назва­ние дозиметры (рис. 151).