ТЕМА 8 – Захист від іонізуючих та електромагнітних випромінювань
1. Поняття про іонізуючі випромінювання, види їх і основні характеристики. Біологічна дія іонізуючих випромінювань
Іонізуюче випромінювання - це випромінювання, взаємодія якого з середовищем призводить до утворення електричних зарядів (іонів) різних знаків. Джерелом іонізуючого випромінювання є природні та штучні радіоактивні речовини та елементи (уран, радій, цезій, стронцій та інші). Джерела іонізуючого випромінювання широко використовуються в атомній енергетиці, медицині (для діагностики та лікування) та в різних галузях промисловості (для дефектоскопії металів, контролю якості зварних з'єднань, визначення рівня агресивних середовищ у замкнутих об'ємах, боротьби з розрядами статичної електрики і т. д.).
Іонізуючі випромінювання поділяються на електромагнітні (фотонні) та корпускулярні. До останніх належать випромінювання, що складаються із потоку частинок, маса спокою яких не рівна нулю (альфа- і бета-частинок, протонів, нейтронів та ін.). До електромагнітного випромінювання належать гамма- та рентгенівські випромінювання.
Іонізуюче випромінювання характеризується двома основними властивостями: здатністю проникати через середовище, що опромінюється та іонізувати повітря і живі клітини організму.
Найбільшу проникну здатність мають гамма- та рентгенівські випромінювання. Альфа- та бета-частинки, a також інші, що належать до корпускулярного іонізуючого випромінювання швидко втрачають свою енергію на іонізацію, тому в них порівняно низька проникна здатність.
Дія іонізуючого випромінювання оцінюється дозою випромінювання. Розрізняють поглинуту, еквівалентну та експозиційну дози.
1.1. Поглинута доза D - це відношення середньої енергії dĒ, що передається випромінюванням речовині B деякому елементарному об'ємі, до маси dm в цьому об'ємі:
.
Одиницею поглинутої дози в системі одиниць CI є грей (Гр), a позасистемною - рад; 1 Гр = 1 Дж/ кг = 100 рад.
1.2. Одиницею еквівалентної дози опромінення в системі CI є зіверт (Зв): 1 3в = 100 бер. Бер (біологічний еквівалент рада) - позасистемна одиниця H.
1.3. За одиницю експозиційної дози приймають кулон на кілограм (Кл/кг). Застосовується також позасистемна одиниця - рентген (Р); 1 P = 2,58 • 10-4 Кл/кг.
Поглинута, еквівалентна та експозиційна дози за одиницю часу (1 секунду) називаються потужностями відповідних доз.
1.4. Чутливість організму та вплив іонізуючого випромінювання
Різні органи організму людини мають різну чутливість до іонізуючого випромінювання. Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини може бути зовнішнім, внутрішнім (коли радіоактивна речовина потрапила в організм людини при вдиханні чи з їжею) та комбінованим.
Тривалий вплив іонізуючого випромінювання в дозах, що перевищують гранично допустимі, може викликати променеву хворобу: порушення сну, погіршення апетиту, сухість шкіри (перша стадія); розлади органів травлення, порушення обміну речовин, зміни в серцево-судинній системі, руйнування кровоносних судин (друга стадія); крововиливи в судинах мозку та серцевому м'язі, випадання волосся, катаракта, порушення діяльності статевих органів, генетичні порушення (третя стадія).
2. Нормування іонізуючих випромінювань і дозиметричний контроль
Допустимі дози іонізуючого випромінювання регламентуються Нормами радіаційної безпеки України (НРБУ-97). Згідно з цим нормативним документом визначені наступні категорії опромінюваних осіб:
- категорія А - особи, що постійно чи тимчасово працюють з джерелами іонізуючого випромінювання;
- категорія Б - обмежена частина населення (особи, що не працюють безпосередньо з джерелами випромінювання, але за умовами проживання або розташування робочих місць можуть підлягати опроміненню);
- категорія В - населення області, країни.
За ступенем чутливості до іонізуючого випромінювання встановлено 3 групи критичних органів (тканин) організму, опромінення яких спричинює найбільшу шкоду здоров’ю людини:
І- все тіло, статеві органи, червоний кістковий мозок;
ІІ - щитовидна залоза, м'язи, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока;
ІІІ - кісткова тканина, шкіра, кисті, передпліччя, лидки, стопи.
Залежно від групи критичних органів для осіб категорії А встановлено гранично допустиму дозу (ГДД) за рік, а для осіб категорії Б- границю дози (ГД) за рік (табл.1)
Таблиця 1