4.7.6 Іонізуюче випромінювання

Нині широко використовуються так звані мічені атоми для контролювання дефектів у будівельних конструкціях, для дефектоскопії трубопроводів, технологічного обладнання, якості зварних швів і т. ін.

Широке використання енергії поділу та синтезу ядер стимулювало розвиток радіаційної безпеки, яка займається питанням створення задовільних умов праці з джерелами іонізуючого випромінювання.

Іонізуючим випромінюванням (радіацією) називається будь-яке випромінювання, що прямо чи побічно викликає іонізацію середовища.

Техногенними джерелами іонізуючого випромінювання є підприємства ядерно-паливного циклу, прискорювачі заряджених часток, рентгенівські установки та інше.

У природі існують стійкі і нестійкі хімічні елементи. Нестійкі елементи розпадаються на ядра атомів інших елементів.

Процес спонтанного перетворення ядер атомів нестійких елементів називається радіоактивним розпадом. Цей самовільний розпад неможливо прискорити, сповільнити або зупинити. Розпад ядер супроводжується випромінюванням компонентами якого є альфа- () , бета- (), гамма- () випромінювання та нейтрони.

Основною властивістю іонізуючого випромінювання є його всепроникаюча здатність.

Під час роботи з радіоактивними елементами значення має не їх маса, а кількість ядер, що розпадаються за секунду. Час, протягом якого кількість ядер внаслідок самочинних перетворень зменшується вдвічі, називається періодом напіврозпаду. Період напіврозпаду для різних ізотопів коливається від долі секунди до багатьох мільярдів років.

При випромінюванні радіоактивних речовин середовище (об’єкт) поглинає відповідну кількість енергії, тому зміни, що будуть в ньому відбуватися, залежать від кількості поглинутої їм енергії та маси. Позасистемна одиниця поглинутої дози – рад.

На організм людини різні види іонізуючого випромінювання навіть при однаковій поглинутій дозі будуть чинити різну біологічну дію. Тому для оцінки ступеня опромінення людини необхідно знати не лише поглинуту дозу, а й вид випромінювання.

Для оцінки біологічної дії радіації на організм людини вводиться поняття еквівалентної дози, що визначається як добуток поглинутої дози на коефіцієнт якості даного випромінювання. Одиницею еквівалентної дози є бер (біологічний еквівалент рада).

Одиницею експозиційної дози, яку використовують для кількісної оцінки іонізуючої дії є рентген (Р).

Дозу в 1Р створює джерело випромінювання масою 1кг за 1годину на відстані 1м.

Організм людини не може відчути навіть згубної дози переопромінення, без спеціальних приладів не може дізнатися про наявний рівень радіації.

Іонізуюче випромінювання, проходячи через біологічні тканини, викликає їх іонізацію, призводить до утворення позитивних і негативних іонів, до складних функціональних і морфологічних змін. Молекули води, що входять до складу організму розпадаються утворюючи вільні атоми та радикали, які мають велику окислювальну здатність. Вільні радикали пошкоджують тканини і порушують нормальні біохімічні процеси у живій тканині.

Залежно від поглинутої дози ці зміни можуть бути зворотними і незворотними.

Ураження органів людини унаслідок дії різних видів іонізуючого випромінювання називається променевою хворобою. Існує гостра і хронічна форма променевої хвороби.

Надходження радіоактивних речовин в організм можливе при:

• вдиханні забрудненого повітря;

• через шлунково-кишковий тракт;

• шкіряні покриви.

Певні радіоактивні речовини вибірково діють на організм, тому чутливість різних органів до дії опромінення неоднакова. У зв’язку з цим введено таке поняття як критичний орган.

Критичним органом називається орган або частина тіла людини опромінення якого завдає найбільшої шкоди здоров’ю.

Радіоактивні речовини виводяться з організму через шлунково-кишковий тракт, нирки, дихальні шляхи, шкіру, а також через молочні залози. Залежно від періоду піврозпаду деякі речовини швидко виводяться, інші - повільно, утворюючи так зване депо. Наприклад, радій і стронцій накопичуються у кістковій тканині, полоній - у печінці, селезінці, плутоній – у кістках, легенях і ін.

Вибіркова здатність дії радіоактивних речовин обумовлює в першу чергу, захворювання критичних органів.

Найчутливішими до радіації є клітини, що швидко ростуть, відносно стійкою є м’язова тканина. При опроміненні дозами, що значно перевищують допустимі, людина може миттєво загинути – так звана “ смерть під променем ”.

При роботі з радіоактивними речовинами найбільші дози, що впливають на організм, називаються гранично допустимими дозами (ГДД).

Річний рівень опромінення має бути таким, щоб при рівномірному накопиченні протягом 50 років не виникали зміни не лише у здоров’ї працюючого, а й у здоров’ї його нащадків.

Допустимі дози опромінення регламентуються у Нормах радіаційної безпеки України (НРБУ).

Згідно з цим документом визначено такі категорії осіб які зазнають опромінювання:

• категорія А (особи, які працюють з іонізуючими джерелами);

• категорія Б (населення, яке з причини розміщення робочих місць або проживання може зазнати дії джерел випромінювання);

• категорія В (все інше населення країни).

За ступенем чутливості до іонізуючого випромінювання встановлено три групи критичних органів, опромінення яких спричиняє найбільшу шкоду для здоров'я людини:

• - усе тіло, гонади, червоний кістковий мозок;

• - щитовидна залоза, м’язи, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока та ті, що не належать до І або ІІІгруп;

• - шкіра, кісткова тканина, кисті рук, передпліччя, стопи.

Захист працюючих від внутрішнього та зовнішнього опромінення забезпечується системою:

• технічних;

• санітарно-гігієнічних;

• лікувально-профілактичних заходів.

Дози опромінення будуть тим меншими, чим більшою буде відстань до джерела радіації, меншим часом контактування і надійним екрануванням.

Заходи захисту працюючих можна поділити на 2 групи:

• засоби біологічного захисту від проникаючої радіації;

• заходи запобігання забруднення виробничого середовища, повітря, одягу та шкірного покриву людини.

Санітарно-гігієнічні вимоги передбачають такі заходи:

• радіаційне планування та оздоровлення приміщень;

• дистанційне управління й контролювання виробничого процесу;

• облаштування ефективної припливно-витяжної вентиляції;

• обладнання санпропускників із системою дозиметричного контролю;

• забезпечення відповідних ЗІЗ;

• відповідне зберігання і транспортування радіоактивних речовин та відходів.

Залежно від характеру роботи вдаються також і до організаційних заходів:

• надання дозиметричного наряду-допуску;

• дотримання санітарно-пропускного режиму;

• проведення інструктажів радіаційної безпеки;

• систематичний радіаційний контроль, його реєстрація та зберігання;

• попередні і періодичні медичні огляди (1 таз на рік);

• використання радіопротекторів, які підвищують стійкість організму до іонізуючого випромінювання.