Радиационная безопасность

РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

1. Определение понятий: радиационная безопасность; радионуклиды, ионизирующие излучения

Радиационная безопасность - это состояние защищенности настоящего и будущего поколения людей от вредного воздействия ионизирующего излучения.

Радионуклиды - это изотопы, ядра которых способны самопроизвольно распадаться. Период полураспада радионуклида – это промежуток времени, в течение которого количество исходных атомных ядер уменьшается вдвое (Т ½).

Ионизирующее излучение – это излучение, которое создается при радиоактивном распаде ядерных превращений торможения заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков. Сходство между разными излучениями состоит в том, что все они обладают высокой энергией и осуществляют свое действие через эффекты ионизации и последующее развитие химических реакций в биологических структурах клетки. Что может привести к ее гибели. Ионизирующее излучение не воспринимается органами чувств человека, мы не чувствуем его воздействия на наше тело.

2. Естественные источники излучений

Создают радиационный фон в окружающей среде.

Естественные источники излучения оказывают внешнее и внутреннее воздействие на человека и создают естественный или природный радиационный фон, который представлен космическим излучение и излучением радионуклидов земного происхождения. В Беларуси естественный радиационный фон находится в пределах 10-20 мкР/ч (микрорентген в час).

Существует такое понятие как технологически измененный естественный радиационный фон, который представляет собой излучение от природных источников, притерпевших изменения в результате деятельности человека. К технологически измененному естественному радиационному фону относятся излучения, в результате добычи полезных ископаемых, излучения при сгорании продуктов органического топлива, излучения в помещениях, построенных из материала, содержащих естественные радионуклиды. В почвах содержатся следующие радионуклиды: углерод-14, калий-40, свинец-210, полоний-210, среди наиболее распространенных в РБ можно назвать радон.

3. Искусственные источники излучений.

Создают радиационный фон в окружающей среде.

ИИИ ионизирующих излучений созданы человеком и обуславливают искусственный радиационный фон, который составляют глобальные выпадения искусственных радионуклидов, связанных с испытанием ядерного оружия: радиоактивные загрязнения локального, регионального и глобального характера за счет отходов ядерной энергетики и радиационных аварий, а также радионуклиды, которые используются в промышленности, с/х, науке, медицине и др. Искусственные источники радиации оказывают внешнее и внутреннее воздействие на человека.

4. Корпускулярное излучение (α, β, нейтронное) и его характеристика, понятие о наведенной радиоактивности.

Важнейшими свойствами ионизирующего излучения является их проникающая способность и ионизирующее действие.

α-излучение – это поток тяжелых положительно заряженных частиц, которые вследствии большой массы при взаимодействии с веществом быстро теряют свою энергию. α-излучение обладает большим ионизирующим действием. На 1 см своего пути α-частицы образуют десятки тысяч пар ионов, но проникающая способность их незначительная. В воздухе они распространяются на расстоянии до 10 см, а при облучении человека проникают в глубину поверхностного слоя кожи. В случае внешнего облучения для защиты от неблагоприятного воздействия α-частиц достаточно использовать обычную одежду или лист бумаги. Высокая ионизирующая способность α-частиц делает их очень опасными при попадании внутрь организма с пищей, водой, воздухом. В этом случае α-частицы оказывают высокий разрушительный эффект. Для защиты органов дыхания от α-излучения достаточно использовать ватно-марлевую повязку, противопылевую маску или любую подручную ткань, предварительно смочив водой.

β-излучение – это поток электронов или протонов, которые испускаются при радиактивном распаде.

Ионизирующее действие β-излучения значительно ниже, чем у α-излучения, но проникающая способность гораздо выше, в воздухе β-излучение распространяется на 3 м и больше, в воде и биологической ткани до 2 см. Зимняя одежда защищает тело человека от внешнего β-излучения. На открытых поверхностях кожи при попадании β-частиц могут образоваться радиационные ожоги различной степени тяжести, а при попадании β-частиц на хрусталик глаза развивается лучевая катаракта.

Для защиты органов дыхания от β-излучения персоналом используется респиратор или противогаз. Для защиты кожи рук тем же персоналом используются резиновые или прорезиненные перчатки. При поступлении источника β-излучения внутрь организма происходит внутреннее облучение, которое приводит к тяжелому лучевому поражения организма.

Нейтронное облучение – представляет собой нейтральное не несущие электрического заряда частицы. Нейтронное излучение непосредственно взаимодействует с ядрами атомов и вызывает ядерную реакцию. Оно обладает большой проникающей способность, которая в воздухе может составлять 1 000 м. Нейтроны глубоко проникают в организм человека.

Отличительной особенностью нейтронного излучения является их способность превращать атомы стабильных элементов в их радиоактивные изотопы. Это называется наведенной радиоактивностью.

Для защиты от нейтронного облучения используется специализированное убежище или укрытия, построенные из бетона и свинца.

5. Квантовое (или электромагнитное) излучение (гамма y, рентгеновское) и его характеристика.

Гамма излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение, которое испускается при ядерных превращениях. По свой природе гамма излучение аналогично световому, ультрафиолетовому, рентгеновскому, оно обладает большой проникающей способностью. В воздухе распространяется на расстоянии 100м и более. Может проходить через свинцовую пластину, толщиной в несколько см, и полностью проходит через тело человека. Основную опасность гамма излучение представляет как источник внешнего облучения организма. Для защиты от гамма излучения используют специализированное укрытие, убежище, персонал использует экраны из свинца, бетона.

Рентгеновское излучение – основным источником является – солнце, однако рентгеновские лучи, приходящие из космоса, поглощаются полностью земной атмосферой. Рентгеновские лучи могут создаваться специальными приборами и аппаратами и используются в медицине, биологии и т.д.

6. Определение понятия доза обучения, поглощенная доза и единицы ее измерения

Доза облучения – это часть энергии радиационного излучения, которая расходуется на ионизацию и возбуждение атомов и молекул любого облученного объекта.

Поглощенная доза – это количество энергии, переданной излучением веществу в пересчете на единицу массы. Измеряется в Греях (Гр) и радах (рад).

7. Экспозиционная, эквивалентная, эффективная дозы обучения и единицы их измерения.

Экспозиционная доза (1-я доза, которую можно измерить прибором) – используется для характеристики воздействия гамма и рентгеновского излучения на окружающую среду, измеряется в рентгенах (Р) и кулонах на кг; измеряется дозиметром.

Эквивалентная доза – она учитывает особенности повреждающего действия излучений на организм человека. 1 единица измерения – Зиверт (Зв) и бэр.

Эффективная доза – она является мерой риска возникновения отдаленных последствий облучения всего человека или отдельных его органов с учетом радиочувствительности. Измеряется в Зивертах и бэрах.

8. Способы защиты человека от радиации (физический, химический, биологический)

Физический:

- защита расстоянием и временем

- дезактивация продуктов питания, воды, одежды, различных поверхностей

- защита органов дыхания

- использование специализированных экранов и укрытий.

Химический:

- использование радиопротекторов (вещества, обладающие радиозащитным эффектом) химического происхождения, применение специальных лекарственных средств, применение витаминов и минералов (антиоксиданты-витамины)

Биологический (все натуральное):

- радиопротекторы биологического происхождения и отдельные продукты питания (витамины, такие вещества, как экстракты женьшеня, китайского лимонника повышают устойчивость организма к самым разным воздействиям, включая радиацию).

9. Мероприятия при авариях на АЭС с выбросом в окружающую среду радиоактивных веществ

В случае аварии на АЭС может произойти выброс радионуклидов в атмосферу, и поэтому возможны следующие виды радиационного воздействия на население:

а) внешнее облучение при прохождении радиоактивного облака;

б) внутреннее облучение при вдыхании радиоактивных продуктов деления;

в) контактное облучение из-за радиоактивного загрязнения кожи;

г) внешнее облучение, обусловленное радиоактивным загрязнением поверхности земли, зданий и т.д.

д) внутреннее облучение при потреблении загрязненных продуктов и воды.

В зависимости от обстановки для защиты населения могут быть приняты следующие меры:

-ограничение пребывания на открытой местности,

-герметизация жилых и служебных помещений на время формирования радиоактивного загрязнения территории,

-применение лекарственных препаратов, препятствующих накоплению радионуклидов в организме,

-временная эвакуация населения,

-санитарная обработка кожных покровов и одежды,

-простейшая обработка загрязненных продуктов питания (обмыв, удаление поверхностного слоя и др.),

-исключение или ограничение употребления в пищу загрязненных продуктов,

-перевод мелочно-продуктивного скота на незагрязненные пастбища или на чистые фуражные корма.

В случае, когда радиоактивное загрязнение таково, что требуется эвакуация населения, руководствуются «критерия- ми для принятия решений о мерах защиты населения в случае аварии реактора»

10. Понятие радиочувствительности и радиоустойчивости, радиочувствительность различных органов и тканей

Понятие радиочувствительности – определяет собой способность организма проявить наблюдаемую реакцию при малых дозах ионизирующей радиации. Радиочувствительность - каждому биологическому виду свойственна своя мера чувствительности к действию ионизирующей радиации. Степень радиочувствительности сильно варьирует и в пределах одного вида — индивидуальная радиочувствительность, а для определенного индивидуума зависит также от возраста и пола.

Понятие радиоустойчивости (радиорезистентности) – подразумевает способность организма выжить при облучении в определенных дозах или проявить ту или иную реакцию на облучение.

Радиочувствительность различных органов и тканей.

В общем случае радиочувствительность органов зависит не только от радиочувствительности тканей, которые оставляют орган, но и от его функций. Желудочно-кишечный синдром, приводящий к гибели при облучении дозами 10–100 Гр, обусловлен в основном радиочувствительностью тонкого кишечника.

Легкие являются наиболее чувствительным органом грудной клетки. Радиационные пневмониты (воспалительная реакция легкого на действие ионизирующего излучения) сопровождаются потерей эпителиальных клеток, которые выстилают дыхательные пути и легочные альвеолы, воспалением дыхательных путей, легочных альвеол и кровеносных сосудов, приводя к фиброзам. Эти эффекты могут вызывать легочную недостаточность и даже гибель в течение нескольких месяцев после облучения грудной клетки.

В течение интенсивного роста кости и хрящи более радиочувствительны. После его окончания облучение приводит к омертвению участков кости — остеонекрозу — и возникновению спонтанных переломов в зоне облучения. Другим проявлением радиационного поражения является замедленное заживление переломов и даже образование ложных суставов.

Эмбрион и плод. Наиболее серьезные последствия облучения — гибель до или во время родов, задержка развития, аномалии многих тканей и органов тела, возникновение опухолей в первые годы жизни.

Органы зрения. Известны 2 вида поражения органов зрения – воспалительн6ые процессы в кнъюктевите и катаракта при дозе 6 Гр у человека.

Репродуктивные органы. При 2 Гр и более наступает полная стерилизация. Острые дозы порядка 4 Гр приводят к бесплодию.

Органы дыхания, ЦНС, эндокринные железы, органы выделения относятся к довольно устойчивы тканям. Исключение составляет щитовидная железа при облучении ее J¹³¹.

Очень высокая устойчивость костей, сухожилий, мышц. Абсолютно устойчива жировая ткань.

Радиочувствительность определяется, как правило, по отношению к острому облучению, притом однократному. Поэтому получается, что системы, состоящие из быстро обновляющихся клеток, более радиочувствительны.

11. Классификация лучевых поражений организма

1. Лучевая болезнь, острая хроническая форма – возникает при однократном внешнем облучении в дозе 1Гр и выше.

2. Местные лучевые поражения отдельных органов и тканей:

- лучевые ожоги различной степени тяжести вплоть до развития некроза и в последующем рака кожи;

- лучевой дерматит;

- лучевая катаракта;

- выпадение волос;

- лучевая стерильность временного и постоянного характера при облучении семенников и яичников

3. Лучевые поражения организма, вызванные попаданием внутрь радионуклидов:

- поражение щитовидной железы радиоактивным йодом;

- поражения красного костного мозга радиоактивным стронцием с последующим развитием лейкозов;

- поражение легких, печени радиоактивных плутонием

4. Комбинированные лучевые поражения:

- сочетание острой лучевой болезни с каким-либо травмирующим фактором (раны, травмы, ожоги).

12. Острая лучевая болезнь (ОЛБ)

ОЛБ возникает при однократном внешнем облучении в дозе 1Гр и выше. Выделят следующие формы ОЛБ:

- костномозговую (развивается при однократном внешнем равномерном облучении в дозах от 1 до 10 Гр в зависимости от поглощенной дозы ОЛБ подразделяются на 4 степени тяжести:

1 – легкая (при облучении в дозах 1-2 Гр

2 - средней (2-4 Гр)

3 – тяжелая (4-6 Гр)

4 – крайне тяжелая (6-10 Гр)

- кишечную

-токсемическую

- церебральную

ОЛБ протекает с определенными периодами:

1 период – формирование подразделяется на 4 фазы:

1 фаза – острая первичная реакция организма (развивается сразу после облучения, проявляется тошнотой, рвотой, диареей, головной боль, нарушение сознания, повышением t тела, покраснением кожи и слизистых в местах большего облучения. В эту фазу могут наблюдаются изменения в составе крови – снижается уровень лейкоцитов).

2 фаза – скрытая или латентная. Проявляется мнимым благополучием. Состояние больного улучшается. Однако в крови продолжает снижаться уровень лейкоцитов, а также тромбоцитов.

3 фаза – разгар болезни. Формируется на фоне резкого уменьшения уровня лейкоцитов и лимфоцитов. Состояние больного значительно ухудшается, развивается сильная слабость, резкая головная боль, диарея, анурексия, возникает кровоизлияние под кожу, в легкие, сердце, мозг, интенсивно выпадают волосы.

4 фаза – восстановление. Характеризуестя значительным улучшением самочувствия. Уменьшается кровоточивость, нормализуются кишечные расстройства, восстанавливаются показатели крови. Продолжение этой фазы от 2 месяцев и более.

4 степень тяжести ОЛБ латентной или скрытой фазы не имеет. Фаза первичной реакции сразу переходит в фазу разгара болезни. Летальность при данной степени тяженим сожжет достигать 100%. Причины – кровоизлияние или инфекционные заболевания, т.к. иммунитет подавлен полностью.

13. Хроническая лучевая болезнь (ХЛБ)

ХЛБ – это общее заболевание всего организма, которое развивается при длительном воздействии излучения в дозах, превышающих предельно допустимые уровни.

Выделяют 2 варианта ХЛБ:

1 – возникает при длительном, равномерном воздействии внешего обучения пли попадания в организм радионуклидов, которые равномерно распределяются в органах и тканях.

2 – обусловлен неравномерным внешним облучением или попаданием в организма радионуклидов, которые накапливаются в определенных органах.

В течение ХЛБ выделяются 4 периода:

1 – доклинический

2 – формирование (определяется суммарной дозой облучения и в этом периоде 3 степени тяжести:

1 период – возникает вегетососудистая дистония, наблюдаются умеренные изменения в составе крови, головные боли, бессонница.

2 период – характеризуется функциональными нарушениями нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной систем, возникают значительные изменения со стороны эндокринных органов. Стойка угнетается кроветворением.

3 период – возникают органические изменения в организме, появляются сильные боли в сердце, отдышка, диарея, нарушается менструальный цикл, у мужчин может развиваться половое бессилие, в костном мозге нарушается система кроветворения.

3 – восстановительный (начинается при снижении дозы облучения или при прекращении облучения. Самочувствие больного значительно улучшается. Нормализуются функциональные нарушения)

4 – исход (характеризуется стойкими нарушениями деятельности нервной системы, развивается сердечная недостаточность, снижается функция печени, возможно развитие лейкозов, различных новообразований, анемий).

14. Отдаленные последствия лучевого воздействия

Являются случайными или вероятностными.

Выделяют соматические и генетические эффекты.

К соматическим относятся лейкозы, злокачественные новообразования, поражение кожи и глаз.

Генетические эффекты – это нарушения строения хромосом и мутаций генов, которые проявляются наследственными заболеваниями.

Генетические эффекты не проявляются у лиц, непосредственно подвергшихся облучению, а представляют опасность для их потомства.

Отдаленные последствия лучевого воздействия возникают при действии малых доз излучений меньше, чем 0,7 Гр (грей).

15. Правила действия населения при возникновении радиационной опасности (укрытие в помещениях, защита кожи, защита органов дыхания, индивидуальная дезактивация)

При сигнале "Радиационная опасность" - сигнал подается в населенных пунктах, по направлению к которым движется радиоактивное облако, по этому сигналу:

- для защиты органов дыхания надевают респираторы, противогазы, тканевую или ватно-марлевую повязку, противопылевые маски, взять запас продуктов, предметов первой необходимости, индивидуальные средства медицинской защиты;

- укрываются в противорадиационных укрытиях, они защищают людей от внешнего гамма-излучения и от попадания радиоактивной пыли в органы дыхания, на кожу, одежду, а также от светового излучения ядерного взрыва. Они устраиваются в подвальных этажах сооружений и зданий, могут использоваться и наземные этажи, лучше каменных и кирпичных сооружений (полностью защищают от альфа и бета-излучений). В них должны быть основные (укрытие людей) и вспомогательные (санузлы, вентиляционные) помещения и помещения для зараженной одежды. В загородной зоне под противорадиационные укрытия приспосабливают подполья, подвалы. Если нет водопровода, создается запас воды из расчета 3-4 л в сутки на человека.

- для защиты кожи от бета-излучения используют резиновые или прорезиненные перчатки; для защиты от гамма-излучения используют экраны из свинца.

- индивидуальная дезактивация – это процесс удаления радиоактивных веществ с поверхности одежды и других предметов. После нахождения на улице необходимо сначала вытряхнуть верхнюю одежду, став спиной к ветру. Наиболее грязные участки вычищают щеткой. Хранить верхнюю одежду нужно отдельно от домашней. При стирке одежду нужно предварительно замочить на 10 мин в 2% растворе суспензии на основе глины. Обувь необходимо регулярно мыть и менять при входе в помещение.

При нарастании радиационной угрозы возможно проведение эвакуации. При поступлении сигнала необходимо подготовить документы, деньги, предметы первой необходимости. А также собрать необходимые лекарства, минимум одежды, запас консервированных продуктов. Собранные продукты и вещи обязательно следует упаковать в полиэтиленовые меши и пакеты.

16. Экстренная йодная профилактика поражений радиоактивным йодом при авариях на АЭС

Экстренная йодная профилактика начинается только после специально оповещения. Данную профилактику осуществляют органы и учреждения Здравоохранения. Для этих целей используют препараты стабильного йода:

- калия йодит в таблетках, а при отсутствии его 5% водно-спиртовой раствор йода.

Калия йодит применяют в следующих дозах:

детям до 2 лет по 0,4 гр на 1 прием

детям старше 2 лет и взрослым по 0,125 гр на 1 прием

Препарат следует принимать после еды 1 р в день вместе с водой в течение 7 суток. Водно-спиртовой р-р йода детям до 2 лет по 1-2 капли на 100мл молока или питательной смени 3 р в день в течение 3-5 суток; детям старше 2 лет и взрослым – 3-5 капель на 1 ст воды или молока после еды 3 р в день в течение 7 суток.

17. Авария на ЧАЭС и ее причины

Произошла 26 апреля 1986 года - на четвертом энергоблоке произошел взрыв ядерного реактора. Авария на Чернобыльской АЭС по своим долговременным последствиям явилась крупнейшей катастрофой современности. 25 апреля 1986 г четвёртый блок ЧАЭС предполагалось остановить для планового ремонта, во время которого была запланирована проверка работы регулятора магнитного поля одного из двух турбогенераторов. Эти регуляторы были разработаны для продления времени «выбега» (работы на холостом ходу) турбогенератора до момента выхода на полную мощность резервных дизель-генераторов.

Произошло 2 взрыва: 1 тепловой – по механизму взрыва, ядерный – по природе запасенной энергии.

2. химический (самый мощный и разрушительный) – выделилась энергия межатомных связей

Для взрыва на ЧАЭС характеры 2 поражающих фактора: проникающая радиация и радиоактивное загрязнение.

Причины аварии:

1. Конструктивные недостатки реактора, грубые ошибки в работе персонала (отключение системы аварийного охлаждения реактора)

2. Недостаточный надзор со стороны государственных органов и руководства станции

3. Недостаточная квалификация персонала (непрофессионализм) и несовершенная система безопасности

18. Радиоактивное загрязнение территории РБ в результате аварии на ЧАЭС, типы радионуклидов и их период полураспада.

В результате аварии радиоактивному загрязнению подверглись почти ¼ часть территории РБ с населением в 2,2 млн.человек. Особенно пострадали Гомельская, Могилевская и Бресткая области. Среди наиболее загрязненных районов Гомельщины следует назвать Брагинский, Кормянский, Наровлянский, Хойникский. Ветковский и Чечерский. В Могилевской области наиболее радиоактивно загрязнены Краснопольский, Чериковский, Славгородский, Быховский и Костюковичский районы. В Брестской области загрязнены: Лунинецкий, Столинский, Пинский и Дрогичинский районы. Радиационные осадки отмечены в Минской и Гродненской областях. Только Витебщина считается практически чистой областью.

Первое время после аварии основной вклад в суммарную радиоактивность вносили короткоживущие радионуклиды: йод-131, стронций-89, теллур-132 и другие. В настоящее время загрязнение нашей республики определяет в основном цезий-137, в меньшей степени – стронций-90 и плутониевые радионуклиды. Объясняется это тем, что более летучий цезий отнесен на большие расстояния. А более тяжелые, стронций и частицы плутония, осели ближе к ЧАЭС.

Из-за загрязнения территории были сокращены посевные площади, ликвидированы 54 колхоза и совхоза, закрыто свыше 600 школы и детских садов. Но самыми тяжелыми оказались последствия для здоровья населения, увеличилось количество различных заболеваний и сократилась продолжительность жизни.