2.4. Основні принципи захисту від закритих джерел іонізуючих випромінень

Закриті ДІВ зумовлюють лише зовнішнє опромінення організму.

Принципи захисту від зовнішнього опромінення можна вивести з таких основних закономірностей розподілу ІВ і характеру їх взаємодії з речовиною:

• доза зовнішнього опромінення пропорційна інтенсивності та часу впливу випромінення;

• інтенсивність випромінення від джерела прямо пропорційна кількості квантів або частинок, що виникають у ньому за одиницю часу і обернено пропорційна квадрату відстані;

• проходячи через речовину, випромінення нею поглинаються і їх пробіг залежить від густини цієї речовини.

Основні принципи захисту від зовнішнього опромінення базуються на: а) захисті часом (скорочення часу роботи з джерелами); б) захисті кількістю (зменшення потужності джерела або кількості активності РР на робочому місці); в) захисті екранами (екранування джерел матеріалами, що поглинають ІВ); г) захисті відстанню (збільшення відстані від джерела до максимально можливих величин).

У комплексі захисних заходів треба враховувати і вид випромінення РР (α-, β-частинки, γ-кванти).

Захист від зовнішнього випромінення α-частинками не потрібен, оскільки пробіг їх у повітрі становить 2,4-11 см, а у воді і тканинах живого організму – лише 100 мк. Спецодяг повністю захищає від них.

При зовнішньому опроміненні β-частинки впливають на шкіряний покрив та роговицю очей і у великих дозах викликають сухість й опіки шкіри, ламкість нігтів, катаракту. Для захисту від потоків β-частинок використовують гумові рукавиці, окуляри і екрани, що виготовлені з матеріалів з малою атомною питомою масою (органічне скло, пластмаси, алюміній). У разі особливо потужних потоків β-частинок слід використовувати додаткові екрани, призначені для захисту від гальмівного рентгенівського випромінення: фартухи і рукавиці із просвинцьованої гуми, просвинцьоване скло, ширми, бокси тощо.

Захист від зовнішнього γ-випромінення може забезпечуватись скороченням часу безпосередньої роботи з джерелами випромінення, застосуванням захисних екранів, що поглинають випромінення, збільшенням відстані від джерела та використанням для роботи джерел з мінімально можливим виходом ІВ.

Вищезгадані способи захисту можна застосовувати окремо або в різних комбінаціях, але так, щоб дози зовнішнього фотонного опромінення осіб категорії А не перевищували 7 мР/день і 0,04 Р/тиждень.

Захист шляхом скорочення часу безпосередньої роботи з джерелами фотонного випромінення досягається швидкістю маніпуляцій з препаратом, скороченням тривалості робочого дня і робочого тижня.

Приклад. Препарат 60Co створює потужність дози 1,5 Р/год на відстані 50 см від джерела. Визначити безпечний час роботи з даним препаратом.

Рішення. Знаючи, що ГДД не може перевищувати 7 мР за 6 год робочого часу, визначимо безпечний час t у секундах:

t - 3600 • 7: 1500= 16,8 с

Таким чином, з даним препаратом можна працювати 16,8 с.

Найефективніший захист від γ-випромінення досягається при використанні захисних екранів із матеріалів з великою атомною масою (свинець, чавун і т.п.).

За своїм призначенням захисні екрани можуть бути умовно поділені на 5 груп:

1) захисні екрани - контейнери, в яких розміщуються радіоактивні препарати. Головне призначення таких екранів - зберігання радіоактивних препаратів у неробочому стані;

2) захисні екрани для обладнання. В цьому разі екрани повністю оточують усе робоче обладнання при положенні радіоактивного препарату в робочому стані або при включенні високої (або прискорюючої) напруги на джерела ІВ;

3) захисні екрани, що монтуються як частини будівельних конструкцій (стіни, перекриття підлоги та стелі, спеціальні двері). Такий вид захисних екранів призначений для захисту приміщень, в яких постійно знаходиться персонал, та прилягаючої території;

4) пересувні захисні екрани. Цей тип захисних екранів використовується для захисту робочого місця на різних ділянках робочої зони;

5) екрани індивідуальних засобів захисту (щиток із оргскла, скло пневмокостюмів, просвинцьовані рукавиці та ін.).

За конструкцією всі захисні екрани поділяються на стаціонарні (стіни, ніші, колодязі) і пересувні (переносні екрани, ширми, контейнери, захисні фартухи). Товщину екранів визначають за шарами половинного послаблення.

Шар половинного послаблення - це товщина будь-якої речовини, яка вдвічі знижує дозу проникаючої радіації. Для γ-випромінення шар половинного послаблення різних матеріалів наведений у таблиці 11.

Товщину захисного екрану розраховують за кратністю послаблення дози. Підрахувавши дозу без захисту і визначивши кратність перевищення дози, проводять розрахунок послаблення дози до гранично допустимого рівня, використовуючи для цього показник шару половинного послаблення (табл. 12)

При розрахунках товщини шару половинного послаблення слід ураховувати, що він залежить від енергії випромінення. Так, при енергії γ-квантів, яка дорівнює 0,2 МеВ; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,5 і 20 МеВ шар половинного послаблення для свинцю буде - відповідно 0,2 см; 0,4; 0,7; 1,0; 1,7; 2,0 см.

Захист відстанню проводять за допомогою пристрою для дистанційної роботи з РР (дистанційні інструменти, подовжувачі, маніпулятори і т.п.). Даний спосіб є досить ефективним, оскільки при збільшенні відстані від джерел ІВ у 2 рази доза зменшується в 4 рази і т.д.

Використовуючи закон зворотних квадратів, можна визначити відстань, що безпечна для роботи з РР за формулою:

(1)

де D1 - відома доза, виміряна на відстані R1;

D2 - ГДД за добу (7 • 10-3 Р);

R2 - шукана безпечна відстань.

Звідси можна визначити ту відстань R2, на якій доза випромінення буде послаблена до безпечної величини D2:

(2)

11. Величина шару половинного послаблення γ-випромінення для різних матеріалів (Еу = ІМеВ)

Матеріал Густина матеріалу, г/см3 Шар половинного послаблення, см

Вода 1,0 13,0

Деревина 0,7 21,0

Поліетилен 0,9 14,0

Склопластик 1,4 10,0

Бетон 2,3 5,6

Алюміній 2,7 6,5

Сталь, залізо 7,8 1,8

Свинець 11,3 1,3

12. Залежність кратності зниження дози від кількості шарів половинного послаблення

Кількість шарів половинного послаблення Кратність зниження дози Кількість шарів половинного послаблення Кратність зниження дози

1 2 9 512

2 4 10 1024

3 8 11 2048

4 16 12 4096

5 32 13 8192

6 64 14 16384

7 128 15 32768

8 256 16 65538

Основні принципи попередження внутрішнього опромінення організму, що виникає при роботі з відкритими джерелами ІВ, базуються на використанні принципів захисту, які використовуються при роботі зі закритими джерелами випромінення, а також здійснюється герметизація виробничого обладнання для запобігання забруднення приміщень лабораторії та навколишнього середовища РР. Застосовуються санітарно-технічні пристрої і спеціальне обладнання, використовуються спеціальні захисні матеріали, засоби індивідуального захисту. Виконуються правила особистої гігієни, проводиться дезактивація приміщень, апаратури та засобів індивідуального захисту.

2.5. Вимоги до влаштування, обладнання та організації праці у радіологічній лабораторії при роботі з відкритими джерелами іонізуючих випромінювань

2.5.1. Влаштування лабораторій

Усі роботи з використанням відкритих джерел ІВ поділяються на 3 класи. Клас робіт залежить від активності РР на робочому місці, пов’язаної з радіотоксичністю нукліда і встановлюється органами Держсанепідемслужби МОЗ, відповідно до таблиці 13.

Чим вище клас робіт, тим суворіші вимоги до розміщення та обладнання приміщень, у котрих проводяться роботи з відкритими джерелами. На дверях таких приміщень вивішується знак радіаційної небезпеки з указаним класом робіт і напис "Обережно, радіоактивність!"

У всіх закладах, призначених для робіт з відкритими джерелами, приміщення кожного класу робіт рекомендується зосередити в одному місці. Роботи І класу мають проводитись в окремому будинку чи ізольованій частині будинку з окремим входом через санпропускник. Робочі приміщення мають бути обладнані герметичними боксами, камерами, каньйонами й іншим герметичним устаткуванням.