3. Классификация доз радиоактивного поражения человека.

Воздействие радиации на организм может быть различным, но почти всегда оно негативно. В малых дозах радиационное излучение может стать катализатором процессов, приводящих к раку или генетическим нарушениям, а в больших дозах часто приводит к полной или частичной гибели организма вследствие разрушения клеток тканей.

Сложность в отслеживании последовательности процессов, вызванных облучением, объясняется тем, что последствия облучения, особенно при небольших дозах, могут проявиться не сразу, и зачастую для развития болезни требуются годы или даже десятилетия. Кроме того, вследствие различной проникающей способности разных видов радиоактивных излучений они оказывают неодинаковое воздействие на организм: a-частицы наиболее опасны, однако для a-излучения даже лист бумаги является непреодолимой преградой; b-излучение способно проходить в ткани организма на глубину один-два сантиметра; наиболее безобидное g-излучение характеризуется наибольшей проникающей способностью: его может задержать лишь толстая плита из материалов, имеющих высокий коэффициент поглощения, например, из бетона или свинца.

Также различается чувствительность отдельных органов к радиоактивному излучению. Поэтому, чтобы получить наиболее достоверную информацию о степени риска, необходимо учитывать соответствующие коэффициенты чувствительности тканей при расчете эквивалентной дозы облучения:

0,03 – костная ткань

0,03 – щитовидная железа

0,12 – красный костный мозг

0,12 – легкие

0,15 – молочная железа

0,25 – яичники или семенники

0,30 – другие ткани

1,00 – организм в целом.

Вероятность повреждения тканей зависит от суммарной дозы и от величины дозировки, так как благодаря репарационным способностям большинство органов имеют возможность восстановиться после серии мелких доз.

В таблице 1 приведены крайние значения допустимых доз радиации:

Орган	Допустимая доза
Красный костный мозг	0,5-1 Гр.
Хрусталик глаза	0,1-3 Гр.
Почки	23 Гр.
Печень	40 Гр.
Мочевой пузырь	55 Гр.
Зрелая хрящевая ткань	>70 Гр.
Примечание: Допустимая доза - суммарная доза, получаемая человеком в течение 5 недель

Таблица 1.

Тем не менее, существуют дозы, при которых летальный исход практически неизбежен. Так, например, дозы порядка 100 г приводят к смерти через несколько дней или даже часов вследствие повреждения центральной нервной системы, от кровоизлияния в результате дозы облучения в 10-50 г смерть наступает через одну-две недели, а доза в 3-5 грамм грозит обернуться летальным исходом примерно половине облученных.

Знания конкретной реакции организма на те или иные дозы необходимы для оценки последствий действия больших доз облучения при авариях ядерных установок и устройств или опасности облучения при длительном нахождении в районах повышенного радиационного излучения, как от естественных источников, так и в случае радиоактивного загрязнения. Однако даже малые дозы радиации не безвредны и их влияние на организм и

здоровье будущих поколений до конца не изучено. Однако можно предположить, что радиация может вызвать, прежде всего, генные и хромосомные мутации, что в последствии может привести к проявлению рецессивных мутаций.

Следует более подробно рассмотреть наиболее распространенные и серьезные повреждения, вызванные облучением, а именно рак и генетические нарушения.

В случае рака трудно оценить вероятность заболевания как следствия облучения. Любая, даже самая малая доза, может привести к необратимым последствиям, но это не предопределено. Тем не менее, установлено, что вероятность заболевания возрастает прямо пропорционально дозе облучения.

Среди наиболее распространенных раковых заболеваний, вызванных облучением, выделяются лейкозы. Оценка вероятности летального исхода при лейкозе более надежна, чем аналогичные оценки для других видов раковых заболеваний. Это можно объяснить тем, что лейкозы первыми проявляют себя, вызывая смерть в среднем через 10 лет после момента облучения. За лейкозами «по популярности» следуют: рак молочной железы, рак щитовидной железы и рак легких. Менее чувствительны желудок, печень, кишечник и другие органы и ткани.

Воздействие радиологического излучения резко усиливается другими неблагоприятными экологическими факторами (явление синергизма). Так, смертность от радиации у курильщиков заметно выше.

Что касается генетических последствий радиации, то они проявляются в виде хромосомных аберраций (в том числе изменения числа или структуры хромосом) и генных мутаций. Генные мутации проявляются сразу в первом поколении (доминантные мутации) или только при условии, если у обоих родителей мутантным является один и тот же ген (рецессивные мутации), что является маловероятным.

Изучение генетических последствий облучения еще более затруднено, чем в случае рака. Неизвестно, каковы генетические повреждения при облучении, проявляться они могут на протяжении многих поколений, невозможно отличить их от тех, что вызваны другими причинами.

Приходится оценивать появление наследственных дефектов у человека по результатам экспериментов на животных.

При оценке риска НКДАР использует два подхода: при одном определяют непосредственный эффект данной дозы, при другом – дозу, при которой удваивается частота появления потомков с той или иной аномалией по сравнению с нормальными радиационными условиями.

Так, при первом подходе установлено, что доза в 1 г, полученная при низком радиационном фоне особями мужского пола (для женщин оценки менее определенны), вызывает появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллион живых новорожденных.

При втором подходе получены следующие результаты: хроническое облучение при мощности дозы в 1 г на одно поколение приведет к появлению около 2000 серьезных генетических заболеваний на каждый миллион живых новорожденных среди детей тех, кто подвергся такому облучению.

Оценки эти ненадежны, но необходимы. Генетические последствия облучения выражаются такими количественными параметрами, как сокращение продолжительности жизни и периода нетрудоспособности, хотя при этом признается, что эти оценки не более чем первая грубая прикидка. Так, хроническое облучение населения с мощностью дозы в 1 г на поколение сокращает период трудоспособности на 50000 лет, а продолжительность жизни – также на 50000 лет на каждый миллион живых новорожденных среди детей первого облученного поколения; при постоянном облучении многих поколений выходят на следующие оценки: соответственно 340000 лет и 286000 лет.

Понятие о радиоактивной обстановке и методы ее выявления и оценки.

В комплексе мероприятий защиты населения и объектов экономики от последствий ЧС основное место занимает оценка радиационной, инженерной, химической и пожаро-взрывоопасной обстановок.

Оценка обстановки в общем плане включает определение:

- масштаба и характера ЧС.

- мер необходимых для зашиты населения.

- целесообразных действий сил РСЧС при ликвидации ЧС.

- оптимального режима работы объекта экономики в условиях ЧС.

В данной работе мы остановимся только на оценке радиационной обстановки. Необходимость этой оценки вытекает из опасности поражения людей радио­активными веществами, что требует быстрого вмещательства, учитывая ее влияние на организа­цию спасательных и неотложных ава­рийно-восстановительных работ, а так­же на производственную деятельность объекта народного хозяйства в услови­ях заражения.

Масштабы и степень радиоактивного заражения местности (РЗМ) зависят от количества ядерных ударов, их мощности, вида взрывов (от типа ядерного реактора атомных электростанций), времени, прошедшего с момента ядерного взрыва (аварии), расстояния и метеоусловий.

Радиационная обстановка склады­вается на территории административ­ного района, населенного пункта или объекта в результате радиоактивного заражения местности и всех располо­женных на ней предметов и требует принятия определенных мер защиты, исключающих или способствующих уменьшению радиационных потерь среди населения.

Под оценкой радиационной обстановки понимается решение основных задач по различным вариан­там действий формирований, а также производственной деятельности объек­та в условиях радиоактивного зараже­ния, анализу полученных результатов и выбору наиболее целесообразных ва­риантов действий, при которых исклю­чаются радиационные потери. Оценка радиационной обстановки производит­ся по результатам прогнозирования по­следствий применения ядерного ору­жия и по данным радиационной раз­ведки.

Оценка радиационной обстановки проводится как методом прогнозирования, так и по данным разведки (показаниям дозиметрических приборов).

Выявление прогнозируемой радиационной обстановки заключается в предварительном (до начала РЗМ) определении размеров зон заражения и отображении наиболее вероятного положения этих зон на карте. При оповещении населения об угрозе радиоактивного заражения необходимо учитывать возможные отклонения следа от его положения, нанесенного на карту (план местности).

Исходными данными для выявления прогнозируемой радиационной обстановки являются координаты центров взрывов (аварий), мощность, вид и время взрыва (аварии), направление и скорость среднего ветра (метеоусловия).

Нанесение прогнозируемых зон заражения (рис. 1, 2) начинают с того, что на карте обозначают эпицентр взрыва (аварии), вокруг него проводят окружность. Около окружности делают поясняющую надпись.

Для ядерного взрыва; в числителе - мощность (тыс. т.) и вид взрыва (Н - наземный, В - воздушный, П - подземный, ВП - взрыв на водной преграде). В знаменателе - время и дата взрыва (часы, минуты и число, месяц).

Для аварии на АЭС: в числителе - тип аварийного ядерного реактора и его возможность, в знаменателе - время и дата аварии.

От центра взрыва (аварии) по направлению среднего ветра проводят ось прогнозируемых зон заражения, определяют по таблицам длину и максимальную ширину каждой зоны заражения, отмечают их точками на карте. Через эти точки проводят эллипсы.

Для ядерного взрыва: окружность, поясняющую надпись, ось зон заражения и внешнюю границу зоны А наносят на карту (план) синим цветом, внешнюю границу зоны Б - зеленым, зоны В - коричневым, зоны Г -черным цветом.

Для аварии на АЭС: окружность и поясняющая надпись наносятся черным цветом, ось следа и внешняя граница зоны А - синим цветом, внешнюю границу зоны М ~ красным, Б - зеленым, В - коричневым, зоны Г - черным цветом.

Зоны заражения характеризуются как дозами облучения за определенное время, так и мощностями доз через определенное время после взрыва (аварии)

Рис. 1. Нанесение прогнозируемых зон заражения при аварии на АЭС

Рис. 2. Нанесение прогнозируемых зон заражения при ядерном взрыве

Так как прогноз РЗМ носит ориентировочный характер, то его обяза­тельно уточняют радиационной разведкой.

Выявление радиационной обстановки по данным радиационной разведки включает сбор и обработку информации о мощностях доз облучения (уровнях радиации) на местности, а также населения зон заражения на карту.

Оценка радиационной обстановки как по данным прогноза, так и радиационной разведки, включает решение основных задач, определяющих влияние РЗМ на жизнедеятельность населения и формирований ГО.

Методы оценки радиационной обстановки

Выявление радиационной обстановки предполагает определение ее характеристик и нанесение на карту местности зон радиоактивного заражения или на план объекта (карту) отдельных точек с мощностями доз (уровнями радиации) на определенное время после взрыва (аварии).

Оценка радиационной обстановки предполагает определение ожидаемых доз облучения, их анализ с точки зрения воздействия на организм человека и выбор наиболее целесообразных вариантов защиты, при которых исключаются или снижаются радиационные поражения людей.

Поскольку процесс формирования радиоактивных следов длится несколь­ко часов, предварительно производят оценку радиационной обстановки по результатам прогнозирования радио­активного заражения местности. Прог­ностические данные позволяют забла­говременно, т. е. до подхода радиоактивного облака к объекту, провести мероприятия по защите населения, ра­бочих, служащих и личного состава формирований, подготовке предприя­тия к переводу на режим работы в ус­ловиях радиоактивного заражения, подготовке противорадиационных ук­рытий и средств индивидуальной защи­ты.

Для объекта народного хозяйства, размеры территории которого незначи­тельные по сравнению с зонами радио­активного заражения местности, воз­можны только два варианта прогноза: персонал объекта подвергается или не подвергается облучению. Поэтому для случая радиоактивного заражения тер­ритории объекта берут самый неблаго­приятный вариант, когда ось следа ра­диоактивного облака ядерного взрыва проходит через середину территории предприятия.

Исходные данные для про­гнозирования уровней радиоактив­ного заражения: время осуществления ядерного взрыва, его координаты, вид и мощность взрыва, направление и ско­рость среднего ветра. Характер изме­нения уровней радиации по оси следа радиоактивного заражения для назем­ного ядерного взрыва приведен в при­ложении 3 учебника В.Атаманюк [2]. Приведенные зависимости позволяют рассчитывать ожидаемое время выпадения радиоактивных ве­ществ и максимально возможный уро­вень радиации на территории объекта. По результатам такого прогноза нель­зя заранее, т. е. до выпадения радио­активных веществ на местности, опре­делить с необходимой точностью уро­вень радиации на том или ином участ­ке территории объекта.

Только достоверные данные о ради­оактивном заражении, полученные органами разведки с помощью дозимет­рических приборов, позволяют объ­ективно оценить радиационную обстановку. На объекте раз­ведка ведется постами радиационного и химического наблюдения, звеньями и группами радиационной и химической разведки. Они устанавливают начало радиоактивного заражения, измеряют уровни радиации и иногда (например, посты радиационного и химического наблюдения) определяют (засекают) время наземного ядерного взрыва.

Штаб ГО объекта, получив данные об уровнях радиации и времени изме­рения, заносит их в журнал радиацион­ной разведки и наблюдения:

№ п/п	Дата и время взрыва, от которого произошло яд. заражение	Место измерения, цех	Время измерения, ч, мин	Уровень радиации, Р/ч	Уровень радиации на 1 ч после ядерного взрыва, Р/ч
1.	21.05. 14.00	№ 1 № 2 № 3	16.00 16.02 16.07	20 16 25	46 37 57

По нанесенным на схемы уровням радиации можно провести границы зон радиоактивного заражения.

Степень опасности и возможное вли­яние последствий радиоактивного за­ражения оцениваются путем расчета экспозиционных доз излучения, с уче­том которых определяются: возможные радиационные потери; допустимая про­должительность пребывания людей на зараженной местности; время начала и продолжительность проведения спа­сательных и неотложных аварийно-вос­становительных работ на зараженной местности; допустимое время начала преодоления зон (участков) радиоак­тивного заражения; режимы защиты рабочих, служащих и производствен­ной деятельности объектов и т. д.

Основные исходные данные для оценки радиацион­ной обстановки: время ядерного взрыва, от которого произошло радио­активное заражение, уровни радиации и время их измерения; значения коэф­фициентов ослабления радиации и до­пустимые дозы излучения; поставлен­ная задача и срок ее выполнения. При выполнении расчетов, связанных с вы­явлением и оценкой радиационной обстановки, используют аналитические, графические и табличные зависимости, а также дозиметрические и расчетные линейки.

Зная уровень радиации и время, прошедшее после взрыва, можно рас­считать уровень радиации на любое заданное время проведения работ в зо­не радиоактивного заражения, в част­ности для удобства нанесения 'обста­новки на схему (план) можно привести измеренные уровни радиации в раз­личных точках зараженной местности к одному времени после взрыва.

Приведение уровней радиации к одному времени после ядерного взры­ва. При решении задач по оценке ра­диационной обстановки обычно приво­дят уровни радиации на 1 ч после взры­ва. При этом могут встретиться два варианта: когда время взрыва извест­но и когда оно неизвестно.

Когда время взрыва известно, уро­вень радиации определяют по формуле (12), где tо=1 ч .Значения коэффици­ентов Kt для пересчета уровней радиа­ции на различное время t после взрыва i приведены в табл. 1:

Табл.1

t, ч	Kt	t, ч	Kt	t, ч	Kt
0,5 1 2 3 4 5 6 7 8	2,3 1 0,435 0,267 0,189 0,145 0,116 0,097 0,082	9 10 11 12 13 14 15 16 17	0,072 0,063 0,056 0,051 0.046 0,042 0,039 0,036 0,033	18 20 22 24 26 28 32 36 48	0,031 0,027 0,024 0,022 0,020 0,018 0,015 0,013 0,01