Допустимые и смертельные дозы для человека

Правовая основа радиационной безопасности населения России установлена ФЗ «О радиационной безопасности населения» №3-ФЗ от 09.01.96 г. в котором раскрыто понятие «радиационная безопасность населения», как состояние защищенности настоящего и будущего поколения людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения» (ст. 1).

В ст. 22 Закона определено право граждан России на радиационную безопасность. Это право обеспечено комплексом мероприятий по предотвращению воздействия на человека ионизирующего излучения выше установленных норм, правил и нормативов.

Основным нормативным документом, действующем в настоящее время в России, являются «Нормы радиационной безопасности» (НРБ-99) нормативный документ, регламентирующий требования Федерального закона "О радиационной безопасности населения" в форме основных пределов доз, допустимых уровней воздействия ионизирующего излучения и других требований по ограничению облучения человека. НРБ применяются для обеспечения безопасности человека во всех условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения. Требования и нормативы, установленные Нормами, являются обязательными для всех юридических лиц, независимо от их подчиненности и формы собственности, в результате деятельности которых возможно облучение людей, а также для администраций субъектов РФ, органов местного самоуправления, граждан РФ, иностранных граждан и лиц без гражданства, проживающих на территории РФ.

Нормативы радиационной безопасности устанавливаются для двух категорий облучаемых лиц:

- персонал, лица, которые заняты в сфере эксплуатации источников ионизирующего излучения (ИИИ)

- население – лица вне сфер этой деятельности

Ионизирующее излучение не может быть обнаружено органами чувств человека, только техническими средствами. Для регистрации и измерения ионизирующего излучения применяются специальные детекторы-дозиметры – счетчики Гейгера-Мюллера.

Естественное фоновое излучение (создается естественными и техногенными источниками) составляет, в зависимости от места 10-30 мкР/час (0,1-0,3 мкЗв/час), уровень в 10 мкР/час даёт дозу облучения за год в 0,8 мЗв. При этом предельно допустимой годовой дозой облучения для населения считается 1 мЗв. Для оценки риска медицинских процедур принято, что за сеанс Флюорографии пациент получает дозу 0,06 мЗв.

В соответствие с п. 3.1.4. НРБ-99 Эффективная (эквивалентная) доза годовая не должна превышать:

- для персонала 1000 мЗв (1 Зв) за период трудовой деятельности 50 лет;

- для населения 70 мЗвза период жизни (70 лет)

……

Пересчет на годовые дозы:

Персонал -1000/50=20 мЗв/год

Население -70/70=1 мЗв/год

Таким образом, Эффективная (эквивалентная) доза (ЭД), полученная персоналом за год от всех источников, как на производстве, так и вне производств, должна превышать нормативный показатель для населения не более чем в 20-ть раз!

Для примера Белоруссия:

5.1. Законодательство Республики Беларусь по обеспечению радиационной безопасности населения

Основными документами, регламентирующими воздействие ионизирующих излучений на население являются: Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000),

Согласно этим документам для населения средняя эффективная доза дополнительного внешнего и внутреннего облучения за календарный год не должна превышать 1 мЗв (0,1 бэр)или эффективная доза за период жизни (70 лет) - 70 мЗв (7 бэр). Эта доза не включает в себя дозы, создаваемые естественным радиационным фоном, а также дозы, получаемые гражданами при медицинских процедурах- Аналогично России.

В Китае Закон«Радиационный контроль загрязнения окружающей среды»

- для персонала 2500 мЗв (1 Зв) за период трудовой деятельности 50 лет;

- для населения 70 мЗвза период жизни (70 лет)

Пересчет на годовые дозы:

Персонал -1000/50=50 мЗв/год – в 2,5 раза выше России

Население -1050/70=1,5 мЗв/год – уточнить по записи Гуани!

1050 мЗв/70 лет = 15 мЗв/год – 15 раз выше РФ!!!

Тогда разница персонал/население = 3.3.раза

Важным нормативом установленным НРБ-99 для персонала, являются предел годового поступления с воздухом (ПГП) и допустимая объемная активность (ДОА) в воздухе отдельных радионуклидов. Рассмотрим эти величины для самых стабильных изотопов:

Кроме того, для населения установлены пределы годового поступления установлены пределы годового поступления с воздухом и пищей (ПГП), допустимая объемная активность во вдыхаемом воздухе (ДОА) и уровень вмешательства (УВ) при поступлении с водой отдельных радионуклидов:

Сравнение для воздуха нормативов установленных персоналу и населению показывает их различие в десятки раз более «жесткие» для населения. Например, для урана-238 эта величина составляет 60 раз.

Расчеты весового норматива поступления Уран-238 с водой и пищей показывают:

- ПГП с водой 0,7 г U-238/год

-УВ с пищей 0,2 мг U-238/кг пищи

Предложить провести проверку!!!

Приложение 5 НРБ-99 устанавливает Критерии вмешательства на территориях, загрязненных в результате радиационных аварий.

3.1. На разных стадиях аварии вмешательство регулируется зонированием загрязненных территорий, основанным на величине годовой эффективной дозы, которая может быть получена жителями в отсутствии мер радиационной защиты. Под годовой дозой здесь понимается эффективная доза, средняя у жителей населенного пункта за текущий год, обусловленная искусственными радионуклидами, поступившими в окружающую среду в результате радиационной аварии.

3.2. На территории, где годовая эффективная доза не превышает 1 мЗв (т.е. норматива установленного для населения), производится обычный контроль радиоактивного загрязнения объектов окружающей среды и сельскохозяйственной продукции, по результатам которого оценивается доза облучения населения. Проживание и хозяйственная деятельность населения на этой территории по радиационному фактору не ограничивается. Эта территория не относится к зонам радиоактивного загрязнения.

При величине годовой дозы более 1 мЗв/год загрязненные территории по характеру необходимого контроля обстановки и защитных мероприятий подразделяются на зоны.

3.4. Зонирование на восстановительной стадии радиационной аварии.

3.4.1. Зона радиационного контроля - от 1 до 5 мЗв/год (т.е. до 5-ти кратного норматива ЭД для населения). В этой зоне помимо мониторинга радиоактивности объектов окружающей среды, сельскохозяйственной продукции и доз внешнего и внутреннего облучения населения и его критических групп осуществляются меры по снижению доз на основе принципа оптимизации и другие необходимые активные меры защиты населения.

3.4.2. Зона ограниченного проживания населения - от 5 до 20 мЗв/год (т.е. от ¼ до 1 ЭД для персонала). В этой зоне осуществляются те же меры мониторинга и защиты населения, что и в зоне радиационного контроля. Добровольный въезд на указанную территорию для постоянного проживания не ограничивается. Лицам, въезжающим на указанную территорию для постоянного проживания, разъясняется риск ущербу здоровья, обусловленный воздействием радиации.

3.4.3. Зона отселения - от 20 до 50 мЗв. (т.е. от 1 до 2,5 ЭД для персонала) Въезд на указанную территорию для постоянного проживания не разрешен. В этой зоне запрещается постоянное проживание лиц репродуктивного возраста и детей. Здесь осуществляются радиационный мониторинг людей и объектов внешней среды, а также необходимые меры радиационной и медицинской защиты.

3.4.4. Зона отчуждения - более 50 мЗв.(т.е. более 2,5 ЭД для персонала)

В этой зоне постоянное проживание не допускается, а хозяйственная деятельность и природопользование регулируются специальными актами. Осуществляются меры мониторинга и защиты работающих с обязательным индивидуальным дозиметрическим контролем.

Поражение человека радиацией.

Воздействие радиации на организм человека, прежде всего, направлено на генетический аппарат клетки. Выделяются три уровня воздействия:

- прямое действия, при котором радиоактивная частица сталкивается с цепочкой ДНК и разрывает ее фактически разрушая механизм деления;

- опосредованное действие при котором радиоактивная частица вызывает образование свободных радикалов воды, которые взаимодействуют с ДНК непредсказуемым образом и разрушает ее структуру;

- ферментативное действие, при котором образованные из поврежденных излучением клеток ферменты разрушают ДНК.

Эти химические воздействия на ДНК приводят к лучевой болезни.

Если, условно, предположить, что сотрудник персонала, например в результате аварии, получит разово всю эффективную дозу нормированную на 50 лет трудовой деятельности - 1 Зв,то это вызовет у него лучевую болезнь 1-й степени (легкая форма). Симптомы: недомогание, тошнота, головокружение, температура. Обычна эта форма излечивается за 3 недели амбулаторного лечения.

Лучевая болезнь 2-й степени (средней тяжести)возникает после разового получения эффективной дозы 2-4 Зв.Симптомы заболевания выражены более ярко. Для излечения необходима госпитализация до 2 месяцев.

Лучевая болезнь 3-й степенивозникает после разового получения эффективной дозы 4-6 Зв.Симптомы заболевания выражены в тяжелой форме. Для излечения необходима госпитализация до 8 месяцев.

Лучевая болезнь 4-й степенивозникает после разового получения эффективной дозы 7-10 Зв.Симптомы заболевания выражены в крайне тяжелой форме. Часто заканчивается смертью пораженного человека.

Для защиты населения от источников радиоактивного воздействия в «Нормах радиационной безопасности» (НРБ-99) установлены приделы годового поступления с воздухом и пищей допустимой объемной активности во вдыхаемом воздухе и уровне вмешательства при поступлении с водой отдельных радионуклидов для населения. Нормы установлены для всех изотопов, которые могут поступать в организм человека с воздухом, водой и пищей. Как пример рассмотрим изотоп уран-238, с периодом полураспада 4,5 млрд. лет, который содержится в земной коре в количестве 0,0003%, воде и воздухе (пыль). Предел годового поступления с воздухом установлен 290 Бк/год. Допустимая объемная активность изотопа в воздухе составляет 0,04 Бк/куб.м. Предел годового поступления изотопа с пищей 8400 Бк/год. Уровень вмешательства при содержании в воде в питьевой воде 3,1 Бк/л.

Соблюдение нормативов контролируют органы санитарно-эпидемеологического надзора России.

Проблема радона.

Основная проблема возможного повышенного облучения населения возникает от радона. Эта проблема локальна и возможна в районах где геологически залегают граниты с повышенным содержанием урана-238, продуктом распада которого является радон-222. Причем, радиационную опасность представляет не сам радон-222 (период полураспада 4 суток), а дочерние продукты его распада – короткоживущие изотопы висмута, свинца, полония. Они оседают на мелких частицах пыли и попадают в органы дыхания, где распадаются с облучением внутренних органов. Распад вызывает риск возникновения рака.

В соответствие с НРБ-99 для эксплуатируемых зданий объемная активность продуктов распада радона не должна превышать 200 Бк/куб.м., для питьевой воды допустима концентрация радона 40 Бк/л.

На основании геологических исследований определены особо радоноопасные районы России. Город Новосибирск и окрестности, а также некоторые населенные пункты области (п.г.т. Колывань, ст. Мочище,

с. Скала) входят в эти районы. Другой ближайший от нас радоноопасный район находится на курорте Белокуриха.

В подземных водах вблизи п.г.т. Колывань выявлены экстремально высокие содержания радона до 10 000 Бк/л, при норме питьевой воды 40 Бк/л. (25-ти кратное превышение нормы).

Курортные особенности Белокурихи связаны с лечебными слаборадоновыми водами, активность которых при приеме ванн доводится до 5 нКи/л (по материалам из буклетов). Пересчет на Бк дает активность:

1 Бк = 0,027 нКи

5 нКи в Бк составит: 5/0,027 = 185 Бк/л или 185/40= 4,6 раз вода в курортной ванне превышает норматив питьевой воды

Органы санитарно-эпидемеологического надзора контролируют содержание радона в жилых помещениях и на участках строительства. Здесь необходимо отметить, что факторы риска от радона особенно значимы в подвальных помещениях и на первых этажах зданий. Поскольку радон в 9 раз тяжелее воздуха на более высокие этажи он практически не поднимается. Другой мерой снижения радонового риска является вентиляция, которая снижает содержание радона до безопасных концентраций.

Для обеспечения радоновой безопасности воды, необходимо обеспечить ее выдержку несколько суток перед употреблением для питья. Это приведет к распаду накопленного радона.

Проведенные на территориях геологически наиболее высокого риска в черте г. Новосибирска измерения концентрации радона в 74 зданиях и сооружениях позволили выявить:

- 9 объектов (это 12% обследованных) высокого риска где объемная активность продуктов распада радона превысила 200 Бк/куб.м.;

- 26 объектов (35%) среднего риска – от 50 до 200 Бк/куб.м;

-40 объектов (54%) низкого риска – менее 50 Бк/куб.м.

Риски развития рака легких при проживании в доме в повышенной концентрацией радона в атмосфере помещений (США).
Всемирная организация здравоохранения (WHO, 2009)1 констатирует, что:

• Радон является второй по значимости причиной рака легких во многих странах в зависимости от среднего уровня концентрации радона на территориях.
• Радон является основной причиной рака легких среди некурящих людей, но в первую очередь вызывает рак легких у курильщиков.
• Основная причина рака легких – вовсе не высокие концентрации радона, а средние или умеренные его концентрации в жилых помещениях. Не известен пороговый уровень концентрации радона, экспозиция которому не несет никакого риска.

Радон является причиной 10% случаев возникновения рака легких в США и является второй по величине причиной возникновения рака легких после курения.2 По данным Института онкологии США, внутренне облучение радоном уносит больше жизней в США, чем пожары, наводнения и авиакатастрофы вместе взятые. Прямые и косвенные расходы в США на лечение радон-индуцированного рака легких составляют 2 миллиардов долларов в год.

Для того чтобы осознать реальные риски от проживания в доме с повышенной концентрацией радона в атмосфере помещений, обратимся к данным американского Агентства по охране окружающей среды (EPA, 2012)3:

Таблица №1. Оценка рисков при проживании в помещении с повышенной концентрацией радона

Радоноопасные территории и территории с повышенной концентрацией радона в России.

Установить насколько безопасен ваш дом, расположенный в конкретном месте вне зависимости от того классифицируется ли регион как радоноопасный или нет, возможно только с помощью приборного исследования атмосферы в помещениях.
По данным Федеральной службы России по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека в 2010 году были выявлены критические группы населения, дозы облучения которых значительно превышают средние по Российской Федерации за счет высокой концентрации изотопов радона в воздухе жилых помещений.4 Такие группы населения были выявлены в Республике Тыва, в Алтайском крае (9,54 мЗв/год), в Еврейской АО (7,20 мЗв/год), в Воронежской и Кемеровской областях. Высокие показатели годовых эффективных доз облучения населения также отмечались в республиках Бурятия, Ингушетия, Калмыкия, Северная Осетия, Тыва, в Кабардино-Балкарской и Карачаево-Черкесской республике, в Ставропольском крае, в Ивановской, Иркутской, Калужской, Кемеровской, Липецкой, Новосибирской, Ростовской и Свердловской областях.
На основании геологического районирования Европейской части России по степени радоноопасности выделяются следующие радоноопасные территории: Ленинградская область, часть Карелии, Мурманской, Вологодской, Архангельской, Уфимской, Курганской, Свердловской и Оренбургской областей. Потенциально радоноопасными являются следующие территории Европейской части России: части республики Коми, части Самарской, Ульяновской, Саратовской, Пензенской, Тамбовской, Воронежской, Рязанской, Липецкой, Курской, Белгородской, Орловской, Тульской, Брянской, Калужской, Смоленской, Тверской, Новгородской, Псковской, Ростовской областей, Краснодарского края, Ставропольского края, республики Калмыкии.5
Конструкционные способы защиты дома от радона.
В отечественных строительных нормах и правилах необходимость защиты дома от радона предусмотрена в следующих документах:
1. Пункт 4.18 СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений": На участках, где по данным инженерно-экологических изысканий имеются выделения почвенных газов (радона, метана, торина), должны быть приняты меры по изоляции соприкасающихся с грунтом конструкций или другие меры, способствующие снижению концентрации газов в соответствии с требованиями санитарных норм.
2. Согласно пункта 5.1.6 СП 2.6.1.2612-10 "Основных санитарных правил обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010)" при выборе участков территорий под строительство зданий жилищного и общественного назначения выбираются участки с мощностью эквивалентной дозы гамма-излучения менее 0,3 мкЗв/ч и плотностью потока радона с поверхности грунта не более 80 мБк/(м2/с). При проектировании здания на участке с мощностью эквивалентной дозы гамма-излучения выше 0,3 мкЗв/ч, плотностью потока радона с поверхности грунта более 80 мБк/(м2/с) в проекте должна быть предусмотрена система защиты здания от повышенных уровней гамма-излучения и радона.
3. СП 31-105-2002 "Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом" (раздел 5.9 Защита от почвенных газов): 5.9.1 При наличии на площадке строительства грунтовых газов конструкции помещений (кроме гаражей и неогражденных участков дома), соприкасающиеся с грунтом (стены подвалов, полы по грунту, покрытия подземных сооружений), должны иметь изоляционный слой для предотвращения проникновения грунтовых газов. Функции изоляционного слоя могут выполнять влагоизоляционные и гидроизоляционные слои. Там, где не имеется этих слоев, изоляционный слой может выполняться из пароизоляционного материала, например, из полиэтиленовой пленки толщиной 0,15 мм. (Внимание! По данным зарубежных исследований полиэтиленовая пленка является худшим вариантом защиты от радона среди других полимерных пленок!)
4. Требования по обеспечению радиационной безопасности при строительстве в Московской области ТСН РБ-2003 МО ТСН, 23-354-2004 МО.
Способы защиты дома от радона подробно описываются в таких документах как Пособие по проектированию противорадоновой защиты жилых и общественных зданий (Гулабянц Л. А., 2013)6, Пособие к МГСН 2.02-97 "Проектирование противорадоновой защиты жилых и общественных зданий" и в " Методических рекомендациях по проектированию защиты от радона новых жилых, общественных и коммунальных зданий", разработанных Лабораторией охраны недр ГУП Институт «БашНИИстрой» по заданию МУП ИСК г. Уфы.

Принципиально пониженное содержание радона во внутренней атмосфере помещений может быть обеспечено за счет:

• выбора для строительства участка с низким выделением радона из грунтов;
• применения ограждающих конструкций, эффективно препятствующих проникновению радона из грунтов в здание;
• снижение концентрации радона с помощью вентиляции или препятствие его поступлению с помощью создания подпора давления внутри помещения.

Противорадоновая защита здания может быть пассивной (в виде повышения сопротивления конструкций переносу радона в помещение) или активной, заключающейся в отведении или удалении насыщенного радонов воздуха из грунтов под зданием или из помещений.

Устраивать пассивные препятствия проникновению радона в помещения путем диффузии (при разнице концентрации радона в его источнике и помещении) можно изпользуя барьеры для проникновения радона из материалов с низкими значениями коэффициента диффузии радона. Для уменьшения поступления радона в помещение с конвекцией, обусловленной разностью плотностей смеси газов в источнике и в помещении (например, в подполье и в комнате) применяются различные способы уплотнения и герметизации стыков и швов между элементами конструкций и в местах прохода коммуникаций.

Перечень общих рекомендуемых сочетаний технических решений защиты зданий от радона согласно Пособия к МГСН 2.02-97 приведены в таблице:

Таблица №2 Перечень рекомендуемых сочетаний технических решений противорадоновой защиты (порядок расположения в таблице - от менее эффективных к более эффективным)

Противорадоновые мероприятия в проектируемых и строящихся зданиях.
Основными противорадоновыми мероприятиями в проектируемых и строящихся зданиях являются:
1. Cоздание положительной разности давлений между конструкцией здания и наружной атмосферой;
2. Герметизация путей поступления радона в здание;
3. Депрессия почвенного основания фундамента.
4. Вентиляция помещений и подполий.

Приборы и методики определения радона будут рассмотрены на практических работах.