РАДІОАКТИВНЕ ТА ІОНІЗУЮЧЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ ТА ЙОГО ВПЛИВ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ

Іонізуюче випромінювання, стало відомим на­прикінці XIX ст., коли в 1895 році було відкрито рент­генівські промені, а в 1896 році Беккерел винайшов явище радіоактивності солей урану. Проте на іонізу­юче випромінювання як гігієнічний фактор серйозну увагу звернули пізніше, коли стали користуватися ядерною енергією та штучними радіоактивними ізо­топами. Іонізуюче випромінювання — це випроміню­вання, від взаємодії якого з речовиною утворюються в цій речовині іони різного знака. Іонізуюче випро­мінювання складається із заряджених та незаряджених частинок, до яких належать і фотони.

Енергію частин іонізуючого випромінювання вимі­рюють в електрон-вольтах (1 еВ = 1,6·10^-19 Дж).

Радіоактивність — це самочинне перетворення ядер атомів хімічних елементів, що супроводжується змінами їхніх фізичних та хімічних властивостей і ви­діленням радіоактивного випромінювання. Радіоак­тивне або іонізуюче випромінювання — це електро­магнітне або корпускулярне самочинне виділення альфа-, бета- і гамма-частинок, нейтронів та рентге­нівських променів. Людина може зазнавати впливу радіоактивних речовин навколишнім опромінюван­ням і внаслідок попадання їх в організм. У першому випадку ці речовини впливають на людину тільки тоді, коли вона перебуває поблизу джерел випроміню­вання. У разі попадання радіоактивних речовин в організм людина зазнає безперервного опромі­нювання тривалий час. Згідно з «Нормами радіаційної безпеки НРБ-76/87» встановлюють такі категорії опромінених осіб: категорія А — персонал; категорія Б — певна частина населення; категорія В — населення області, краю, країни.

Встановлюють також три групи критичних органів: І група —- все тіло і червоний кістковий мозок; II гру­па — м'язи, щитовидна залоза, жирова тканина, пе­чінка, нирки, шлунково-кишковий тракт, легені, очі та інші органи; Ιll група — шкіра, кісткова тканина, кінцівки, передпліччя, гомілки та стопи.

Для кожної категорії опромінених осіб встанов­люють два класи нормативів — основні дозові межі; допустимі рівні, що відповідають основним дозовим межам.

Як основні дозові межі залежно від групи критич­них органів для категорії А встановлюють гранично допустиму дозу (ГДД) за календарний рік, а для кате­горії Б — граничну дозу (ГД) за цей час.

Основні дозові межі встановлюють для індивіду­альної максимальної еквівалентної дози у критично­му органі (табл. 1).

Таблиця 1

Основні дозові межі сумарного навколишнього та внутрішнього опромінювання, бер за календарний рік

Одноразову дозу навколишнього опромінювання в будь-який час встановлено 3 бер.

Щоб обмежити опромінювання населення (кате­горія В), регламентують чи контролюють радіоак­тивність об'єктів навколишнього природного середо­вища (вода, повітря, їжа тощо), технологічних процесів, що можуть призвести до забруднення їх радіонуклі­дами, доз від медичного опромінювання і техногенно-підвищеного фону, спричиненого будівельними ма­теріалами, хімічними добривами, спалюванням орга­нічного палива тощо. У всіх випадках потрібно вжи­вати заходів щодо зменшення опромінення населення зниженням дози випромінювання в окремих осіб, зменшенням кількості осіб, що зазнають опромінен­ня, тобто зменшувати опромінення під час медичних рентгенорадіологічних досліджень населення, особ­ливо вагітних жінок, дітей та підлітків.

Іонізуючі властивості радіоактивних ізотопів дають змогу застосовувати їх для блокувальних засобів, що створюють безпеку при експлуатації різних будівель­них машин; для визначення щільності, вологості і од­норідності бетонів і ґрунтів; для запобігання нагро­мадженню зарядів статичного струму.

Радіоактивні ізотопи дають змогу вести нагляд за ходом різних реакцій, технологічних процесів. їх мож­на застосовувати для вивчення фільтрації води в грун­тах, що має виняткове значення для гідротехнічного будівництва. В умовах будівельного майданчика на підприємствах будівельної індустрії і промисловості будівельних матеріалів застосовують в основному за­криті джерела випромінювання, коли радіоактивні ре­човини перебувають в оболонці.

Правила організації і виробництва робіт з радіоак­тивними речовинами викладені в «Основных санитар­ных правилах работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП -72/87»,розроблених з урахуванням «Норм радиацион­ной безопасности НРБ - 76/87». Вони регламентують основні вимоги щодо створення радіаційної безпеки.

У цих правилах зазначено, що установи, приміщен­ня та установки, призначені для робіт з джерелом іоні­зуючого випромінювання, у тому числі й склади радіо­активних речовин, до початку експлуатації їх мають бути прийняті комісією у складі представників заці­кавленої організації, органів державного санітарного нагляду, технічної інспекції профспілки, органів внутрішніх справ. Комісія встановлює відповідність об'єкта, що приймається, проекту і вимогам чинних норм і правил, наявність умов радіаційної безпеки для персоналу і населення, додержання умов зберігання радіоактивних речовин і розв'язує питання про мож­ливість експлуатації об'єкта і одержання установою джерел іонізуючого випромінювання.

Відповідно до радіаційної безпеки встановлено систему дозових меж і принципи застосування.

В основу «Норм радиационной безопасности НРБ - 76/87» покладено вітчизняний досвід створення умов радіаційної безпеки, результати робіт вітчизня­них та зарубіжних учених.

НРБ —76/87 ґрунтуються на таких основних прин­ципах радіаційної безпеки:

- не перевищення встановленої основної дозової межі;

- виключення необґрунтованого опромінювання;

- зниження дози випромінювання до можливо низького рівня.

Проникнення в організм людини радіоактивних ре­човин у вигляді газів, пари, аерозолів через дихальні шляхи, а також радіоактивних частинок, розчинів і ра­діоактивних речовин через забруднені руки, пошкод­жену та відкриту шкіру призводить до внутрішнього опромінювання організму.

Інтенсивність ураження при цьому залежить від кількості радіоактивної речовини, хімічних та фізичних властивостей, періоду напіврозпаду і напіввиведення, ступеня нагромадження в окремих органах та інших умов. У разі попадання в організм найнебезпечнішими є випромінювачі, що містять велику іонізуючу силу.

Розподіл в організмі радіоактивних речовин та виве­дення їх з нього залежать від фізико-хімічних особливо­стей цих речовин і функціонального стану организму.

Деякі речовини накопичуються в окремих органах людини. Наприклад, йод-131 — у щитовидній залозі 1 радій-226 і стронцій-89 і 90 — у кістках, натрій-24 і цезій-137 розподіляються в організмі більш-менш рівномірно. Під впливом різних причин з часом може відбуватися перерозподіл радіоактивних речовин у тканинах. Тривале нагромадження радіоактивних речовин в окремих органах і тканинах спричинює у них пато­логічні зміни, наприклад, злоякісні новоутворення. ї Залежно від ступеня ураження патологічний про­цес, спричинений іонізуючим випромінюванням, може проявитися в гострій чи хронічній формі променевої хвороби. Гостра форма променевої хвороби може виникнути у разі короткочасного одноразового опро­мінення, наприклад, при аварії, а хронічна—у разі тривалого одноразового опромінення в дозах, що пере­вищують гранично допустимі.

Профілактичними заходами з радіаційної небез­пеки є такі:

- герметичність захисних пристроїв (контейнерів) при перебуванні джерела в неробочому приміщенні (з зазначенням знака радіаційної безпеки);

використання працюючими захисних екранів і маніпуляторів, дистанційного управління;

- пучок випромінювання джерела в неробочому положенні спрямований у бік землі, а в разі немож­ливості — на навколишню стіну приміщення, що не має вікон і створює належний захист від випроміню­вань; її

- застосування перевірених і діючих апаратів, які випускають серіями (якщо в апараті виявлені полом­ки, то роботу треба виконувати тільки в спеціалізова­них лабораторіях і на заводах-виготовлювачах);

- додержання правил роботи з апаратами (не допускається проводити будь-які маніпуляції з апаратом, об'єктом просвічування та касетою під час експонування);

- віддалення на максимальну відстань обслуго­вуючого персоналу та відсутність сторонніх осіб під час роботи джерела.

Радіоактивного й іонізуючого випромінювання, як правило, людина не відчуває. Тому, щоб установити його концентрацію в робочій зоні й на одязі, користу­ються різними методами дозиметричного й радіо­метричного контролю. Основними є іонізаційний, сцинтиляційний, фотографічний та хімічний методи.

Іонізаційний метод реєстрації випромінювання по­лягає в тому, що гази під дією радіоактивного випро­мінювання стають провідником електричного струму. Для реєстрації випромінювання і вимірювань його інтенсивності цим методом користуються іонізацій­ними камерами чи газовими лічильниками.

Сцинтиляційний метод ґрунтується на тому, що де­які тверді речовини люмінесціюють під дією радіоак­тивного випромінювання. При проходженні α - , β - частин чи γ - кванта через такі речовини безпосе­редньо? іонізації атомів виникає спалах світла, так звана сцинтиляція. Люмінесценцію можна вимірюва­ти візуально спінтарископом і об'єктивно за допомо­гою фотоелектронного розмножувача.

Фотографічний метод полягає в тому, що фото-емульсійний шар під дією радіоактивного випромі­нювання темніє після проявлення. Ступінь потемнін­ня залежить від дози опромінення.

Хімічний метод ґрунтується на тому, що деякі роз­чини змінюють свій колір під дією іонізуючого випро­мінювання. Пустоту зафарбування визначають ден­ситометром.

Методами радіометричного контролю визначають забрудненість повітря, одягу, поверхні предметів і при­міщень радіоактивними речовинами, а дозиметрич­ним контролем — індивідуальні дози опромінювання осіб, які працюють з радіоактивними речовинами, та інтенсивність потоків вилучення цих речовин на ро­бочих місцях.

Дозиметричний і радіометричний контроль здій­снюють апаратурою, яка за своїм призначенням поділяється на дві групи: індикаторні прилади для швидкого виявлення джерел радіоактивного випро­мінювання і вимірювальні прилади для кількісних вимірювань дози та потужності дози випромінюван­ня. До таких приладів належать мікрорентгенометри «Кактус» і МРМ-2, комплект індивідуального до­зиметричного контролю ИФК-2, З, КИД-1, радіометр СРП-2 і переносний кишеньковий «Сигнал»; універ­сальні радіометри РКП-1 і «Тисе», якими вимірюють ступінь радіоактивної забрудненості α - і ß - активними речовинами рук, одягу та інших поверхонь. Призначення приладів викладено в каталогах і до­відниках.

До засобів індивідуального захисту від радіоактив­ного випромінювання належать пневмокостюм, плас­тикові бахіли, гумові рукавички, комбінезони, респі­ратори, хлоровій і лов і плівкові фартушки, щитки для очей тощо.

Усі, хто влаштовується на роботу, пов'язану з вико­ристанням радіоактивних речовин, підлягають медич­ному огляду. Повторні медичні огляди проводять че­рез шість місяців або через рік залежно від характеру роботи. На всіх підприємствах і в організаціях, де ви­користовують радіоактивні речовини, має бути орга­нізована служба радіаційної безпеки, яка має конт­ролювати охорону праці і безпечну роботу в полях іонізуючого випромінювання.

Електромагнітне випромінювання високої і надви­соких частот виникає під час ремонту будівельних машин;в установках промислової електротермії для індукційного і діелектричного нагрівання. До цих ус­тановок належать машинні генератори, що працюють п(д напругою до 1500 V і при частоті до 15 000 Гц, і лампові генератори, що працюють під напругою до 13 500 V і при частоті 10 000 Гц і вище. її Під час роботи установок поблизу робочої дільниці виникають індукції, а на віддаленому просторі — поля випромінювання. Організм людини, яка перебуває в електромагнітному полі, вбирає енергію цього поля, і в П тканинах виникають високочастотні струми з ви­діленням теплового ефекту. Інтенсивність вбирання енергії залежить від потужності електромагнітного поля, довжини хвилі і тривалості опромінювання.

При подальшому опроміненні організму виника­ють зміни в серцево-судинній системі, підвищується температура тіла, розладнується центральна нерво­ва система.

У реакціях організму на хронічний вплив радіо­хвиль не термогенної інтенсивності переважне значення мають зміни центральної нервової системи, що

можуть відбуватися внаслідок безпосередньої дії ра­діохвиль на структуру мозку чи внаслідок рефлек­торного передавання імпульсів з рецепторних при­ладів. Залежно від діапазону хвиль переважає той чи інший механізм дії, що залежить від біофізичних процесів, які визначаються глибиною проникнення і поглинання енергії радіохвиль різних діапазонів у жи­вому організмі.

Електромагнітне поле (ЕМП) в діапазоні частот 60 ГГц... 300МГц повинне оцінюватись напругою його складових, а в діапазоні 300МГц... 300 ГГц — щільністю потоку енергії.

Гранично допустима напруга ЕМП на робочих місцях і в місцях можливого перебування персона­лу, пов'язаного професійно з дією ЕМП, в діапазоні частот бОкГц... 300МГц не повинна перевищувати протягом робочого дня за електричною складовою (В/м) 50... 5 хв., а за магнітною (А/м) — 5... 0,3.

Гранично допустима щільність потоку енергії ЕМП в діапазоні частот 300МГц...ЗООГГц і час перебуван­ня на робочих місцях і в місцях можливого перебуван­ня персоналу становлять: 0,1 Вт/м2 і до 10 мкВт/см2 — робочий день; 0,1... 1,0 мкВт/см2 і Ю...100мкВт/см2 — не більш як 2 год.; 1...10Вт/м2 і 100...1000мкВт/см2 — не більш як 20 хв.

Одержання гранично допустимих значень ЕМП тре­ба контролювати вимірюванням напруги і щільності потоку енергії на робочих місцях і в місцях можливо­го перебування персоналу. Вимірювання слід прово­дити періодично, не рідше ніж один раз на рік, а також у разі приймання в експлуатацію, зміни конструкції засобів захисту та організації нових робочих місць.

До засобів захисту від електромагнітних полів на­лежать такі: зменшення напруги щільності потоку енергії; екранування робочого місця; віддалення ро­бочого місця від джерела ЕМП; раціональне розмі­щення в робочому приміщенні обладнання, що ви­промінює електромагнітну енергію; встановлення раціональних режимів праці обладнання і обслуговуючого персоналу, використання засобів запобіжної сигналізації (світлова, звукова тощо).