Promieniowanie jonizujące ma wpływ na organizm. Korzyści i szkody promieniowania radioaktywnego

Wpływ promieniowania jonizującego na organizm

Głównym efektem całego promieniowania jonizującego na organizm jest jonizacja tkanek tych narządów i układów, które są na nie narażone. Nabyte w wyniku tego ładunki są przyczyną pojawienia się stanu nietypowego dla normalnego stanu reakcje oksydacyjne w komórkach, które z kolei wywołują serię odpowiedzi. Tak więc w napromieniowanych tkankach żywego organizmu zachodzi szereg reakcji łańcuchowych, które zakłócają normalny stan funkcjonalny poszczególnych narządów, układów i organizmu jako całości. Zakłada się, że w wyniku takich reakcji w tkankach organizmu powstają szkodliwe produkty - toksyny, które działają niekorzystnie.

Podczas pracy z produktami, które mają promieniowanie jonizujące, sposoby narażenia na to ostatnie mogą być dwojakie: poprzez promieniowanie zewnętrzne i wewnętrzne. Narażenie zewnętrzne może wystąpić podczas pracy z akceleratorami, aparatami rentgenowskimi i innymi instalacjami emitującymi neutrony i promieniowanie rentgenowskie, a także podczas pracy z zamkniętymi źródłami promieniotwórczymi, to znaczy pierwiastkami promieniotwórczymi zamkniętymi w szkle lub innych ślepych ampułkach, jeśli te ostatnie pozostać nienaruszonym. Źródła promieniowania beta i gamma mogą stwarzać ryzyko ekspozycji zarówno zewnętrznej, jak i wewnętrznej. promieniowanie alfa praktycznie stwarza zagrożenie tylko przy napromieniowaniu wewnętrznym, ponieważ ze względu na bardzo małą moc penetracji i mały zasięg cząstek alfa w środowisko powietrza niewielka odległość od źródła promieniowania lub niewielka osłona eliminuje niebezpieczeństwo promieniowania zewnętrznego.

Przy napromienianiu zewnętrznym promieniami o znacznej sile penetracji jonizacja zachodzi nie tylko na napromieniowanej powierzchni skóry i innych powłok, ale także w głębszych tkankach, narządach i układach. Okres bezpośredniej zewnętrznej ekspozycji na promieniowanie jonizujące - ekspozycja - jest określony przez czas ekspozycji.

Narażenie wewnętrzne występuje, gdy substancje radioaktywne dostają się do organizmu, co może wystąpić podczas wdychania oparów, gazów i aerozoli substancji radioaktywnych, dostania się do przewodu pokarmowego lub do krwiobiegu (w przypadku zanieczyszczenia uszkodzonej skóry i błon śluzowych). Napromienianie wewnętrzne jest bardziej niebezpieczne, ponieważ po pierwsze, w bezpośrednim kontakcie z tkankami, nawet promieniowanie o niskich energiach i minimalnej sile przenikania nadal działa na te tkanki; po drugie, gdy w organizmie znajduje się substancja radioaktywna, czas jej narażenia (ekspozycji) nie jest ograniczony do czasu bezpośredniej pracy ze źródłami, ale trwa nieprzerwanie aż do jej całkowitego rozpadu lub usunięcia z organizmu. Ponadto po spożyciu niektóre substancje radioaktywne, mające pewne właściwości toksyczne, oprócz jonizacji, mają miejscowy lub ogólny efekt toksyczny (patrz „Szkodliwe chemikalia”).

W organizmie substancje radioaktywne, podobnie jak wszystkie inne produkty, są przenoszone przez krwioobieg do wszystkich narządów i układów, po czym są częściowo wydalane z organizmu przez układ wydalniczy (przewód pokarmowy, nerki, gruczoły potowe i sutkowe itp.). , a niektóre z nich odkładają się w niektórych narządach i układach, wywierając na nie dominujący, bardziej wyraźny wpływ. Niektóre substancje radioaktywne (na przykład sód - Na 24) są rozmieszczone w organizmie stosunkowo równomiernie. Dominujące odkładanie się różnych substancji w niektórych narządach i układach jest determinowane ich właściwościami fizykochemicznymi oraz funkcjami tych narządów i układów.

Zespół utrzymujących się zmian w organizmie pod wpływem promieniowania jonizującego nazywany jest chorobą popromienną. Choroba popromienna może rozwinąć się zarówno w wyniku przewlekłego narażenia na promieniowanie jonizujące, jak i krótkotrwałego narażenia na znaczne dawki. Charakteryzuje się głównie zmianami w ośrodkowym układzie nerwowym (depresja, zawroty głowy, nudności, ogólne osłabienie itp.), narządami krwiotwórczymi i krwiotwórczymi, naczyniami krwionośnymi (siniaki z powodu kruchości naczyń), gruczołami dokrewnymi.

Promieniowanie jonizujące to promieniowanie elektromagnetyczne, które powstaje podczas rozpadu radioaktywnego, przemian jądrowych, spowalniania naładowanych cząstek w materii i tworzy jony o różnych znakach podczas interakcji ze środowiskiem.

Oddziaływanie z materią naładowanych cząstek, promieni gamma i rentgenowskich. Cząstki korpuskularne pochodzenia jądrowego (-części, cząstki, neutrony, protony itp.), a także promieniowanie fotonowe (-kwanty i promieniowanie rentgenowskie oraz bremsstrahlung) mają znaczną energię kinetyczną. Oddziałując z materią, tracą tę energię głównie w wyniku oddziaływań sprężystych z jądrami atomowymi lub elektronami (jak to ma miejsce podczas oddziaływania kul bilardowych), oddając im całość lub część swojej energii na wzbudzenie atomów (tj. przeniesienie elektronu z bliżej orbity, dalej od jądra), a także jonizacja atomów lub cząsteczek ośrodka (tj. oddzielenie jednego lub więcej elektronów od atomów)

Oddziaływanie sprężyste jest charakterystyczne dla cząstek obojętnych (tronów) i fotonów, które nie mają ładunku. W tym przypadku neutron oddziałując z atomami może, zgodnie z prawami mechaniki klasycznej, przenosić część energii proporcjonalną do mas zderzających się cząstek. Jeśli jest to ciężki atom, to przekazywana jest tylko część energii. Jeśli jest to atom wodoru równy masie neutronu, wtedy cała energia jest przekazywana. W tym przypadku neutron jest spowalniany do energii cieplnej rzędu ułamków wolta elektrycznego, a następnie wchodzi w reakcje jądrowe. Uderzając w atom, neutron może przekazać mu taką ilość energii, która wystarczy, aby jądro „wyskoczyło” z powłoki elektronowej. W tym przypadku powstaje naładowana cząstka, która ma znaczną prędkość, która jest zdolna do jonizacji ośrodka.

Podobnie oddziaływanie z materią i fotonem. Nie jest w stanie samodzielnie jonizować ośrodka, ale wybija elektrony z atomu, które powodują jonizację ośrodka. Neutrony i promieniowanie fotonowe są pośrednio promieniowaniem jonizującym.

Naładowane cząstki (- i -cząstki), protony i inne są w stanie jonizować ośrodek dzięki oddziaływaniu z polem elektrycznym atomu i polem elektrycznym jądra. W tym przypadku naładowane cząstki zwalniają i odchylają się od kierunku swojego ruchu, emitując jednocześnie bremsstrahlung, jedną z odmian promieniowania fotonowego.

Cząstki naładowane mogą, ze względu na oddziaływania nieelastyczne, przenieść na atomy ośrodka ilość energii niewystarczającą do jonizacji. W tym przypadku powstają atomy w stanie wzbudzonym, które przekazują tę energię innym atomom, albo emitują kwanty charakterystycznego promieniowania, albo zderzając się z innymi wzbudzonymi atomami, mogą uzyskać energię wystarczającą do zjonizowania atomów.

Z reguły, gdy promieniowanie oddziałuje z substancjami, zachodzą wszystkie trzy rodzaje konsekwencji tej interakcji: zderzenie sprężyste, wzbudzenie i jonizacja. Na przykładzie oddziaływania elektronów z materią w tabeli. 3.15 pokazuje względny udział i energię przez nie traconą na różne procesy interakcji.

Tabela 3.15

Względny udział energii traconej przez elektrony w wyniku różnych procesów interakcji, %

Najważniejszym efektem, na którym budowane są prawie wszystkie metody dozymetrii promieniowania jądrowego, a zwłaszcza pośrednio promieniowania jonizującego, jest proces jonizacji.

W procesie jonizacji powstają dwie naładowane cząstki: jon dodatni (lub atom, który utracił elektron z zewnętrznej powłoki) i wolny elektron. Z każdym aktem interakcji jeden lub więcej elektronów może zostać oderwanych.

Prawdziwa praca jonizacji atomu to 10...17 eV, tj. ile energii potrzeba do oderwania elektronu od atomu. Doświadczalnie ustalono, że energia przekazana do powstania jednej pary jonów w powietrzu wynosi średnio 35 eV dla cząstek - i 34 eV dla elektronów, a dla substancji tkanki biologicznej około 33 eV. Różnica jest zdefiniowana w następujący sposób. Średnia energia zużyta na utworzenie jednej pary jonów jest określana doświadczalnie jako stosunek energii cząstki pierwotnej do średniej liczby par jonów utworzonych przez jedną cząsteczkę na całej jej drodze. Ponieważ naładowane cząstki zużywają swoją energię na procesy wzbudzania i jonizacji, doświadczalna wartość energii jonizacji obejmuje wszystkie rodzaje strat energii związanych z powstawaniem jednej pary jonów. Tabela 1 dostarcza eksperymentalne potwierdzenie powyższego. 3.14.

dawki promieniowania. Kiedy promieniowanie jonizujące przechodzi przez substancję, ma na nie wpływ tylko ta część energii promieniowania, która jest przekazywana substancji, przez nią pochłonięta. Część energii przekazywana substancji przez promieniowanie nazywana jest dawką.

Ilościową charakterystyką oddziaływania promieniowania jonizującego z substancją jest dawka pochłonięta. Dawka pochłonięta D (J / kg) to stosunek średniej energii He przekazanej przez promieniowanie jonizujące do substancji w objętości elementarnej, do masy jednostkowej dm substancji w tej objętości

W układzie SI jednostką dawki pochłoniętej jest grej (Gy), nazwana na cześć angielskiego fizyka i radiobiologa L. Graya. 1 Gy odpowiada absorpcji średnio 1 J energii promieniowania jonizującego w masie materii równej 1 kg. 1 Gy \u003d 1 Jkg -1.

Równoważnik dawki H to dawka pochłonięta w narządzie lub tkance pomnożona przez odpowiedni współczynnik wagowy dla tego promieniowania, W R

gdzie D T,R jest średnią dawką pochłoniętą w narządzie lub tkance T, W R jest współczynnikiem wagowym dla promieniowania R. Jeżeli pole promieniowania składa się z kilku promieni o różnych wartościach W R , dawkę równoważną określa się jako:

Jednostką dawki równoważnej jest Jkg. -1, który ma specjalną nazwę sievert (Sv).

Dawka efektywna E jest wartością stosowaną jako miara występowania długotrwałych skutków napromieniania całego organizmu ludzkiego i poszczególnych jego narządów, z uwzględnieniem ich promieniowrażliwości. Stanowi sumę iloczynów dawki równoważnej w narządzie i odpowiadającego mu współczynnika dla danego narządu lub tkanki:

gdzie jest równoważną dawką dla tkanki T w czasie, a W T jest współczynnikiem wagowym dla tkanki T. Jednostką skutecznej dawki jest Jkg -1, która ma specjalną nazwę - siwert (Sv).

Dawka skuteczna zbiorcza S – wartość, która określa łączny wpływ promieniowania na grupę ludzi, określana jest jako:

gdzie jest średnia skuteczna dawka i-ta podgrupa grupy osób — liczba osób w podgrupie.

Jednostką skutecznej dawki zbiorczej jest man-siwert (man-Sv).

Mechanizm biologicznego działania promieniowania jonizującego. Biologiczny wpływ promieniowania na żywy organizm zaczyna się od: poziom komórki. Żywy organizm składa się z komórek. Komórka zwierzęca składa się z błony komórkowej otaczającej galaretowatą masę - cytoplazmę, która zawiera gęstsze jądro. Cytoplazma składa się ze związków organicznych o charakterze białkowym, tworzących siatkę przestrzenną, której komórki są wypełnione wodą, rozpuszczonymi w niej solami i stosunkowo małymi cząsteczkami lipidów - substancjami podobnymi pod względem właściwości do tłuszczów. Jądro jest uważane za najwrażliwszy żywot ważna część komórki i jego główne cegiełki są chromosomami. W sercu struktury chromosomów znajduje się cząsteczka kwasu dioksyrybonukleinowego (DNA), która zawiera informacje dziedziczne organizmu. Oddzielne sekcje DNA odpowiedzialne za powstawanie pewnych elementarnych cech nazywane są genami lub „cegłami dziedziczności”. Geny znajdują się na chromosomach w ściśle określonej kolejności, a każdemu organizmowi odpowiada określony zestaw chromosomów w każdej komórce. U ludzi każda komórka zawiera 23 pary chromosomów. Podczas podziału komórki (mitozy) chromosomy są duplikowane i ułożone w określonej kolejności w komórkach potomnych.

Promieniowanie jonizujące powoduje pękanie chromosomów (aberracje chromosomowe), po czym złamane końce są łączone w nowe kombinacje. Prowadzi to do zmiany aparatu genów i powstania komórek potomnych, które nie są takie same jak oryginalne. Jeśli w komórkach zarodkowych występują trwałe aberracje chromosomowe, to prowadzi to do mutacji, tj. pojawienie się potomstwa o innych cechach u napromieniowanych osobników. Mutacje są pożyteczne, jeśli prowadzą do zwiększenia witalności organizmu, a szkodliwe, jeśli objawiają się różnymi wrodzonymi wadami rozwojowymi. Praktyka pokazuje, że pod wpływem promieniowania jonizującego prawdopodobieństwo wystąpienia korzystnych mutacji jest niewielkie.

Jednak w każdej komórce odkryto ciągle działające procesy naprawy uszkodzeń chemicznych w cząsteczkach DNA. Okazało się również, że DNA jest wystarczająco odporne na pękanie spowodowane promieniowaniem. Konieczne jest dokonanie siedmiu zniszczeń struktury DNA, aby nie można było jej już odtworzyć, tj. tylko w tym przypadku zachodzi mutacja. Przy mniejszej liczbie pęknięć DNA zostaje przywrócone do swojej pierwotnej postaci. Wskazuje to na dużą siłę genów w stosunku do wpływów zewnętrznych, w tym promieniowania jonizującego.

Zniszczenie istotnych dla organizmu cząsteczek jest możliwe nie tylko przy ich bezpośrednim zniszczeniu przez promieniowanie jonizujące (teoria celu), ale także przy działaniu pośrednim, gdy sama cząsteczka nie pochłania bezpośrednio energii promieniowania, ale otrzymuje ją od innej cząsteczki (rozpuszczalnika). , który początkowo wchłonął tę energię . W tym przypadku efekt promieniowania wynika z wtórnego wpływu produktów radiolizy (rozkładu) rozpuszczalnika na cząsteczki DNA. Mechanizm ten wyjaśnia teoria rodników. Powtarzające się bezpośrednie uderzenia cząstek jonizujących w cząsteczkę DNA, zwłaszcza w jej wrażliwe obszary – geny, mogą powodować jego rozpad. Jednak prawdopodobieństwo takich uderzeń jest mniejsze niż uderzeń w cząsteczki wody, które służą jako główny rozpuszczalnik w komórce. W związku z tym radioliza wody, tj. rozpad pod wpływem promieniowania na wodór (H i rodniki hydroksylowe (OH), a następnie tworzenie się wodoru cząsteczkowego i nadtlenku wodoru ma ogromne znaczenie w procesach radiobiologicznych. Obecność tlenu w układzie nasila te procesy. teoria rodników, jony odgrywają główną rolę w rozwoju zmian biologicznych oraz rodniki, które powstają w wodzie wzdłuż trajektorii cząstek jonizujących.

Wysoka zdolność rodników do wchodzenia w reakcje chemiczne określa procesy ich interakcji z biologicznie ważnymi cząsteczkami znajdującymi się w ich bezpośrednim sąsiedztwie. W takich reakcjach struktury substancji biologicznych ulegają zniszczeniu, a to z kolei prowadzi do zmian w procesach biologicznych, w tym procesów tworzenia nowych komórek.

Konsekwencje narażenia człowieka na promieniowanie jonizujące. Gdy w komórce dochodzi do mutacji, rozprzestrzenia się ona na wszystkie komórki nowego organizmu powstałego w wyniku podziału. Oprócz efektów genetycznych, które mogą mieć wpływ na kolejne pokolenia (wady wrodzone), istnieją również tzw. efekty somatyczne (cielesne), które są niebezpieczne nie tylko dla samego organizmu (mutacja somatyczna), ale także dla jego potomstwa. Mutacja somatyczna rozciąga się tylko na pewien krąg komórek utworzonych przez zwykły podział z komórki pierwotnej, która przeszła mutację.

Somatyczne uszkodzenie organizmu przez promieniowanie jonizujące jest wynikiem narażenia na promieniowanie dużego kompleksu - grup komórek, które tworzą określone tkanki lub narządy. Promieniowanie spowalnia, a nawet całkowicie zatrzymuje proces podziału komórek, w którym faktycznie przejawia się ich życie, a odpowiednio silne promieniowanie ostatecznie zabija komórki. Destrukcyjny wpływ promieniowania jest szczególnie widoczny w młodych tkankach. Ta okoliczność jest wykorzystywana w szczególności w celu ochrony organizmu przed nowotworami złośliwymi (na przykład nowotworami nowotworowymi), które ulegają zniszczeniu pod wpływem promieniowania jonizującego znacznie szybciej niż komórki łagodne. Efekty somatyczne obejmują miejscowe uszkodzenie skóry (oparzenie popromienne), zaćmę oka (zmętnienie soczewki), uszkodzenie narządów płciowych (krótkotrwała lub trwała sterylizacja) itp.

W przeciwieństwie do efektów somatycznych, genetyczne skutki promieniowania są trudne do wykrycia, ponieważ oddziałują one na niewielką liczbę komórek i mają długi okres utajony, mierzony w ciągu kilkudziesięciu lat od narażenia. Takie niebezpieczeństwo istnieje nawet przy bardzo słabym promieniowaniu, które chociaż nie niszczy komórek, może powodować mutacje i zmiany chromosomowe właściwości dziedziczne. Większość z tych mutacji pojawia się dopiero wtedy, gdy zarodek otrzyma chromosomy uszkodzone w ten sam sposób od obojga rodziców. Skutki mutacji, w tym śmiertelność z powodu skutków dziedzicznych – tzw. śmierci genetycznej, zaobserwowano na długo przed tym, zanim ludzie zaczęli budować reaktory jądrowe i używać broni jądrowej. Mutacje mogą być spowodowane przez promieniowanie kosmiczne, a także przez naturalne tło promieniowania Ziemi, które według ekspertów stanowi 1% mutacji człowieka.

Ustalono, że nie ma minimalnego poziomu promieniowania, poniżej którego nie występuje mutacja. Całkowita liczba mutacji spowodowanych promieniowaniem jonizującym jest proporcjonalna do wielkości populacji i średniej dawki promieniowania. Manifestacja efektów genetycznych w niewielkim stopniu zależy od dawki, ale jest determinowana przez całkowitą skumulowaną dawkę, niezależnie od tego, czy została otrzymana w ciągu 1 dnia, czy 50 lat. Uważa się, że efekty genetyczne nie mają progu dawki. Efekty genetyczne determinowane są jedynie przez skuteczną zbiorową dawkę człowiek-siwert (person-Sv), a wykrycie efektu u pojedynczego osobnika jest praktycznie nieprzewidywalne.

W przeciwieństwie do efektów genetycznych, które są spowodowane niskimi dawkami promieniowania, efekty somatyczne zawsze zaczynają się od pewnej dawki progowej: przy niższych dawkach nie dochodzi do uszkodzenia ciała. Inną różnicą między uszkodzeniami somatycznymi a genetycznymi jest to, że organizm jest w stanie z czasem przezwyciężyć skutki promieniowania, podczas gdy uszkodzenia komórkowe są nieodwracalne.

Wartości niektórych dawek i skutki narażenia na promieniowanie na organizm podano w tabeli. 3.16.

Tabela 3.16

Wymuszanie radiacyjne i związane z nim skutki biologiczne

Notatka. O - całkowita ekspozycja ciała; L - napromieniowanie lokalne; SD 50 to dawka prowadząca do 50% śmiertelności wśród narażonych osobników.

Regulacja narażenia na promieniowanie jonizujące. Do głównych norm prawnych w tej dziedzinie bezpieczeństwo radiacyjne obejmują normy bezpieczeństwa radiologicznego (NRB-99). Dokument należy do kategorii przepisów sanitarnych (SP 2.6.1.758-99), zatwierdzonych przez Państwowego Lekarza Sanitarnego Federacja Rosyjska 2 lipca 1999 r.

Normy bezpieczeństwa radiacyjnego zawierają terminy i definicje, które muszą być stosowane w rozwiązywaniu problemów bezpieczeństwa radiacyjnego. Ustanawiają również trzy klasy wytycznych: podstawowe limity dawki; dopuszczalne poziomy, które są pochodnymi limitów dawki; roczne limity poboru, wielkość dopuszczalnej średniej rocznej poboru, określone czynności, dopuszczalne poziomy zanieczyszczenia powierzchni roboczych itp.; poziomy kontroli.

Racjonowanie promieniowania jonizującego jest zdeterminowane charakterem oddziaływania promieniowania jonizującego na organizm człowieka. Jednocześnie rozróżnia się dwa rodzaje skutków związanych z chorobami w praktyce medycznej: deterministyczne efekty progowe (choroba popromienna, oparzenie popromienne, zaćma popromienna, anomalie rozwojowe płodu itp.) oraz stochastyczne (probabilistyczne) efekty bezprogowe (guzy złośliwe). , białaczka, choroby dziedziczne) .

Zapewnienie bezpieczeństwa radiacyjnego określają następujące podstawowe zasady:

• 1. Zasadą reglamentacji jest nieprzekraczanie dopuszczalnych limitów indywidualnych dawek narażenia obywateli ze wszystkich źródeł promieniowania jonizującego.
• 2. Zasadą uzasadnienia jest zakaz wszelkiego rodzaju działań z wykorzystaniem źródeł promieniowania jonizującego, w których korzyść uzyskana dla człowieka i społeczeństwa nie przekracza ryzyka ewentualnej szkody spowodowanej narażeniem dodatkowym do naturalnego tła promieniowania .
• 3. Zasadą optymalizacji jest utrzymanie na najniższym możliwym i osiągalnym poziomie, z uwzględnieniem ekonomii i czynniki społeczne indywidualne dawki ekspozycji i liczbę osób narażonych na działanie dowolnego źródła promieniowania jonizującego.

Na potrzeby społeczno-ekonomicznej oceny wpływu promieniowania jonizującego na ludzi w celu obliczenia prawdopodobieństw strat i uzasadnienia kosztów ochrony radiologicznej, przy wdrażaniu zasady optymalizacji NRB-99 wprowadza się, że narażenie na zbiorową skuteczną dawka 1 człowiek-Sv prowadzi do utraty 1 osobo-roku życia populacji.

NRB - 99 wprowadzają pojęcia ryzyka indywidualnego i zbiorowego, a także określają wartość maksymalnej wartości poziomu zaniedbanego ryzyka narażenia na promieniowanie. Zgodnie z tymi normami ustala się odpowiednio indywidualne i zbiorowe w ciągu całego życia ryzyko wystąpienia efektów stochastycznych (probabilistycznych).

gdzie r, R – odpowiednio indywidualne i zbiorowe ryzyko życia; E - indywidualna dawka skuteczna; -- prawdopodobieństwo otrzymania przez i-tego osobnika rocznej dawki skutecznej od E do E + dE; r E jest współczynnikiem ryzyka dożywotniego skrócenia czasu trwania pełnego okresu życia średnio o 15 lat, jeden efekt stochastyczny (z powodu raka śmiertelnego, poważnych skutków dziedzicznych i raka niezakończonego zgonem, zmniejszony pod względem szkód i konsekwencji zgonu raka), równy

do ekspozycji przemysłowych:

1/osoba-Sv w mSv/rok

1/osoba-Sv w mSv/rok

do ekspozycji publicznej:

1/osoba-Sv w mSv/rok;

1/osoba-Sv w mSv/rok

Ze względu na bezpieczeństwo radiacyjne podczas napromieniania w ciągu roku przyjmuje się zachowawczo indywidualne ryzyko skrócenia czasu trwania pełnoprawnego życia w wyniku wystąpienia dotkliwych następstw skutków deterministycznych jako:

gdzie jest prawdopodobieństwo, że i-ty osobnik zostanie napromieniowany dawką większą niż D podczas obchodzenia się ze źródłem w ciągu roku; D jest dawką progową dla efektu deterministycznego.

Potencjalne narażenie grupy N osób jest uzasadnione, jeżeli:

gdzie jest średnie skrócenie czasu trwania pełnego życia w wyniku wystąpienia efektów stochastycznych, równe 15 lat; — średnie skrócenie długości pełnego okresu życia w wyniku wystąpienia dotkliwych następstw skutków deterministycznych, równe 45 lat; — ekwiwalent pieniężny utraty 1 osobo-roku życia ludności; V- dochód z produkcji; P - koszt głównej produkcji, z wyjątkiem uszkodzeń spowodowanych ochroną; Y — obrażenia obronne.

NRB-99 podkreśla, że ​​redukcja ryzyka do możliwie najniższego poziomu (optymalizacja) powinna być prowadzona z uwzględnieniem dwóch okoliczności:

• - limit ryzyka reguluje potencjalne narażenie ze wszystkich możliwych źródeł. Dlatego dla każdego źródła granica ryzyka jest ustalana podczas optymalizacji;
• - przy zmniejszaniu ryzyka potencjalnego narażenia istnieje minimalny poziom ryzyka, poniżej którego ryzyko uznaje się za nieistotne, a dalsze ograniczanie ryzyka jest niewłaściwe.

Indywidualny limit ryzyka dla narażenia technogennego personelu przyjmuje się jako 1,010 -3 na 1 rok, a dla populacji 5.010 -5 na 1 rok.

Poziom ryzyka znikomego oddziela obszar optymalizacji ryzyka od obszaru ryzyka bezwarunkowo akceptowalnego i wynosi 10 -6 na 1 rok.

NRB-99 wprowadza następujące kategorie osób narażonych:

• - personel i osoby pracujące ze źródłami technogenicznymi (grupa A) lub które ze względu na warunki pracy znajdują się w obszarze ich oddziaływania (grupa B);
• - całą populację, w tym osoby z personelu, poza zakresem i warunkami ich działalności produkcyjnej.

Tabela 3.17

Podstawowe limity dawki

Notatki. * Dawki ekspozycji, podobnie jak wszystkie inne dopuszczalne poziomy pochodnych dla personelu grupy B, nie powinny przekraczać 1/4 wartości dla personelu grupy A.

** Odnosi się do średniej wartości w warstwie 5 mg/cm2 pod warstwą przykrywającą 5 mg/cm2. Na dłoniach grubość warstwy przykrywającej wynosi 40 mg/cm2.

Główne limity dawek dla narażonego personelu i społeczeństwa nie obejmują dawek pochodzących z naturalnych medycznych źródeł promieniowania jonizującego oraz dawek wynikających z wypadków popromiennych. Te rodzaje ekspozycji podlegają specjalnym ograniczeniom.

NRB-99 przewiduje, że przy jednoczesnej ekspozycji na źródła zewnętrzne i wewnętrzne narażenia musi być spełniony warunek, aby stosunek zewnętrznej dawki ekspozycyjnej do dawki granicznej oraz stosunek rocznych pobrań nuklidów do ich wartości granicznych łącznie nie przekraczał 1.

W przypadku personelu płci żeńskiej w wieku poniżej 45 lat równoważna dawka w skórze na powierzchni podbrzusza nie powinna przekraczać 1 mSv miesięcznie, a pobór radionuklidów do organizmu nie powinien przekraczać 1/20 rocznego limitu poboru dla personel rocznie. Jednocześnie równoważna dawka napromieniania płodu przez 2 miesiące niezdiagnozowanej ciąży nie przekracza 1 mSv.

Ustalając ciążę kobiet od pracowników, pracodawcy muszą przenieść je do innej pracy, która nie jest związana z promieniowaniem.

Dla uczniów poniżej 21 roku życia, którzy są narażeni na źródła promieniowania jonizującego, skumulowane dawki roczne nie powinny przekraczać wartości ustalonych dla członków społeczeństwa.

Podczas wykonywania profilaktyki medycznej radiologicznej badania naukowe u praktycznie zdrowych osób roczna efektywna dawka promieniowania nie powinna przekraczać 1 mSv.

NRB-99 określa również wymagania dotyczące ograniczenia narażenia ludności w wypadku radiacyjnym.

Promieniowanie radioaktywne (lub jonizujące) to energia uwalniana przez atomy w postaci cząstek lub fal o charakterze elektromagnetycznym. Człowiek jest narażony na taki wpływ zarówno ze źródeł naturalnych, jak i antropogenicznych.

Użyteczne właściwości promieniowania umożliwiły z powodzeniem zastosowanie go w przemyśle, medycynie, eksperymentach naukowych i badaniach, rolnictwo i inne obszary. Jednak wraz z upowszechnieniem się stosowania tego zjawiska pojawiło się zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Niewielka dawka narażenia na promieniowanie może zwiększyć ryzyko zachorowania na poważne choroby.

Różnica między promieniowaniem a radioaktywnością

Promieniowanie w szerokim znaczeniu oznacza promieniowanie, czyli rozchodzenie się energii w postaci fal lub cząstek. Promieniowanie radioaktywne dzieli się na trzy typy:

• promieniowanie alfa – strumień jąder helu-4;
• promieniowanie beta - przepływ elektronów;
• Promieniowanie gamma to strumień fotonów o wysokiej energii.

Charakterystyka emisji radioaktywnych opiera się na ich energii, właściwościach transmisyjnych i rodzaju emitowanych cząstek.

Promieniowanie alfa, które jest strumieniem dodatnio naładowanych ciałek, może zostać zablokowane przez powietrze lub ubranie. Gatunek ten praktycznie nie penetruje skóry, ale gdy dostanie się do organizmu np. przez nacięcia, jest bardzo niebezpieczny i ma szkodliwy wpływ na narządy wewnętrzne.

Promieniowanie beta ma większą energię - elektrony poruszają się z dużą prędkością, a ich rozmiar jest niewielki. Więc ten gatunek promieniowanie przenika przez cienką odzież i skórę w głąb tkanek. Ekranowanie promieniowania beta można wykonać za pomocą kilkumilimetrowej blachy aluminiowej lub grubej drewnianej deski.

Promieniowanie gamma to wysokoenergetyczne promieniowanie o charakterze elektromagnetycznym, które ma silną siłę przenikania. Aby się przed nim uchronić, należy użyć grubej warstwy betonu lub płyty o metale ciężkie takich jak platyna i ołów.

Zjawisko radioaktywności odkryto w 1896 roku. Odkrycia dokonał francuski fizyk Becquerel. Radioaktywność - zdolność obiektów, związków, pierwiastków do emitowania badania jonizującego, czyli promieniowania. Powodem tego zjawiska jest niestabilność jądra atomowego, które podczas rozpadu uwalnia energię. Istnieją trzy rodzaje radioaktywności:

• naturalny - charakterystyczny dla ciężkich elementów, których numer seryjny jest większy niż 82;
• sztuczne - zainicjowane specjalnie za pomocą reakcji jądrowych;
• indukowane - charakterystyczne dla obiektów, które same stają się źródłem promieniowania, jeśli są silnie napromieniowane.

Pierwiastki radioaktywne nazywane są radionuklidami. Każdy z nich charakteryzuje się:

• pół życia;
• rodzaj emitowanego promieniowania;
• energia promieniowania;
• i inne właściwości.

Źródła promieniowania

Organizm ludzki jest regularnie narażony na promieniowanie radioaktywne. Około 80% otrzymywanej rocznie kwoty pochodzi z promieni kosmicznych. Powietrze, woda i gleba zawierają 60 pierwiastków promieniotwórczych będących źródłem naturalnego promieniowania. Główny naturalne źródło promieniowanie jest uważane za gaz obojętny, radon uwalniany z ziemi i skał. Radionuklidy dostają się również do organizmu człowieka wraz z pożywieniem. Część promieniowania jonizującego, na które narażeni są ludzie, pochodzi ze źródeł antropogenicznych, od generatorów energii jądrowej i reaktorów jądrowych po promieniowanie stosowane w leczeniu i diagnostyce. Do chwili obecnej powszechnymi sztucznymi źródłami promieniowania są:

• sprzęt medyczny (główne antropogeniczne źródło promieniowania);
• przemysł radiochemiczny (górnictwo, wzbogacanie paliwa jądrowego, przetwarzanie odpadów jądrowych i ich odzysk);
• radionuklidy stosowane w rolnictwie, przemyśle lekkim;
• wypadki w zakładach radiochemicznych, wybuchy nuklearne, emisje promieniowania
• Materiały budowlane.

Narażenie na promieniowanie zgodnie z metodą przenikania do organizmu dzieli się na dwa typy: wewnętrzny i zewnętrzny. To ostatnie jest typowe dla radionuklidów rozproszonych w powietrzu (aerozolu, kurzu). Dostają się na skórę lub ubranie. W takim przypadku źródła promieniowania można usunąć poprzez ich wypłukanie. Napromienianie zewnętrzne powoduje oparzenia błon śluzowych i skóry. Na typ wewnętrzny radionuklid dostaje się do krwiobiegu, na przykład przez wstrzyknięcie do żyły lub przez rany, i jest usuwany przez wydalanie lub terapię. Takie promieniowanie wywołuje nowotwory złośliwe.

Tło promieniotwórcze w znacznym stopniu zależy od położenia geograficznego - w niektórych regionach poziom promieniowania może przekroczyć średnią setki razy.

Wpływ promieniowania na zdrowie człowieka

Promieniowanie radioaktywne ze względu na działanie jonizujące prowadzi do powstawania w organizmie człowieka wolnych rodników – aktywnych chemicznie agresywnych cząsteczek, które powodują uszkodzenie i śmierć komórek.

Szczególnie wrażliwe są na nie komórki przewodu pokarmowego, układu rozrodczego i krwiotwórczego. Narażenie na promieniowanie zaburza ich pracę i powoduje nudności, wymioty, zaburzenia stolca i gorączkę. Działając na tkanki oka, może prowadzić do zaćmy popromiennej. Konsekwencje promieniowania jonizującego obejmują również takie uszkodzenia, jak stwardnienie naczyń, upośledzona odporność i naruszenie aparatu genetycznego.

System przekazywania danych dziedzicznych jest dobrze zorganizowany. Wolne rodniki i ich pochodne mogą zaburzać strukturę DNA, nośnika informacji genetycznej. Prowadzi to do mutacji, które wpływają na zdrowie przyszłych pokoleń.

Charakter wpływu promieniowania radioaktywnego na organizm jest determinowany przez szereg czynników:

• rodzaj promieniowania;
• natężenie promieniowania;
• indywidualne cechy ciała.

Wyniki narażenia na promieniowanie mogą nie pojawić się natychmiast. Czasami jego efekty stają się zauważalne po dłuższym czasie. Jednocześnie duża pojedyncza dawka promieniowania jest bardziej niebezpieczna niż długotrwała ekspozycja na małe dawki.

Pochłonięta ilość promieniowania charakteryzuje się wartością zwaną siwertem (Sv).

• Normalne tło promieniowania nie przekracza 0,2 mSv/h, co odpowiada 20 mikrorentgenom na godzinę. Podczas prześwietlania zęba osoba otrzymuje 0,1 mSv.

• Śmiertelna pojedyncza dawka to 6-7 Sv.

Zastosowanie promieniowania jonizującego

Promieniowanie radioaktywne jest szeroko stosowane w technologii, medycynie, nauce, przemyśle wojskowym i nuklearnym oraz w innych dziedzinach. ludzka aktywność. Zjawisko to leży u podstaw takich urządzeń jak czujniki dymu, agregaty prądotwórcze, alarmy przeciwoblodzeniowe, jonizatory powietrza.

W medycynie promieniowanie radioaktywne jest stosowane w radioterapii w leczeniu raka. promieniowanie jonizujące doprowadziły do ​​rozwoju radiofarmaceutyków. Służą do testów diagnostycznych. Na podstawie promieniowania jonizującego ustawiane są przyrządy do analizy składu związków i sterylizacji.

Odkrycie promieniowania radioaktywnego było bez przesady rewolucyjne – wykorzystanie tego zjawiska doprowadziło ludzkość do nowy poziom rozwój. Stało się jednak również zagrożeniem dla środowiska i zdrowia ludzi. W związku z tym utrzymanie bezpieczeństwa radiologicznego jest ważnym zadaniem naszych czasów.

Artykuł omawia rodzaje promieniowania jonizującego i ich właściwości, opowiada o ich wpływie na organizm człowieka, podaje zalecenia dotyczące ochrony przed szkodliwym działaniem promieniowania jonizującego.

Promieniowanie jonizujące to takie rodzaje energii promieniowania, które dostając się do pewnych mediów lub przenikając przez nie, powodują w nich jonizację. Takie właściwości posiada promieniowanie radioaktywne, promieniowanie wysokoenergetyczne, promieniowanie rentgenowskie itp.
Powszechne stosowanie energii atomowej do celów pokojowych, różnych akceleratorów i aparatów rentgenowskich do różnych celów doprowadziło do rozpowszechnienia promieniowania jonizującego w gospodarka narodowa oraz ogromne, stale powiększające się kontyngenty ludzi pracujących w tej dziedzinie.

Rodzaje promieniowania jonizującego i ich właściwości

Najbardziej zróżnicowane rodzaje promieniowania jonizującego to tzw. promieniowanie radioaktywne, które powstaje w wyniku samorzutnego rozpadu promieniotwórczego. jądra atomowe pierwiastki ze zmianą właściwości fizycznych i chemicznych tych ostatnich. Pierwiastki, które mają zdolność rozpadu radioaktywnego, nazywane są radioaktywnymi; mogą być naturalne, takie jak uran, rad, tor itp. (łącznie około 50 pierwiastków) oraz sztuczne, dla których właściwości promieniotwórcze uzyskuje się sztucznie (ponad 700 pierwiastków).
W rozpadzie promieniotwórczym istnieją trzy główne rodzaje promieniowania jonizującego: alfa, beta i gamma.
Cząstka alfa to dodatnio naładowany jon helu powstający z reguły podczas rozpadu jąder ciężkich pierwiastków naturalnych (radu, toru itp.). Promienie te nie wnikają głęboko w media stałe lub płynne, dlatego w celu ochrony przed wpływami zewnętrznymi wystarczy zabezpieczyć się jakąkolwiek cienką warstwą, nawet kawałkiem papieru.

Wpływ promieniowania jonizującego na organizm człowieka

Głównym efektem całego promieniowania jonizującego na organizm jest jonizacja tkanek tych narządów i układów, które są na nie narażone. Nabyte w wyniku tego ładunki powodują występowanie w komórkach nietypowych dla stanu normalnego reakcji oksydacyjnych, które z kolei wywołują szereg odpowiedzi. Tak więc w napromieniowanych tkankach żywego organizmu zachodzi szereg reakcji łańcuchowych, które zakłócają normalny stan funkcjonalny poszczególnych narządów, układów i organizmu jako całości. Zakłada się, że w wyniku takich reakcji w tkankach organizmu powstają szkodliwe produkty - toksyny, które działają niekorzystnie.
Podczas pracy z produktami, które mają promieniowanie jonizujące, sposoby narażenia na to ostatnie mogą być dwojakie: poprzez promieniowanie zewnętrzne i wewnętrzne. Narażenie zewnętrzne może wystąpić podczas pracy z akceleratorami, aparatami rentgenowskimi i innymi instalacjami emitującymi neutrony i promieniowanie rentgenowskie, a także podczas pracy z zamkniętymi źródłami promieniotwórczymi, to znaczy pierwiastkami promieniotwórczymi zamkniętymi w szkle lub innych ślepych ampułkach, jeśli te ostatnie pozostać nienaruszonym. Źródła promieniowania beta i gamma mogą stwarzać ryzyko ekspozycji zarówno zewnętrznej, jak i wewnętrznej. Promieniowanie alfa jest praktycznie niebezpieczne tylko przy ekspozycji wewnętrznej, ponieważ ze względu na bardzo małą moc penetracji i niewielki zasięg cząstek alfa w powietrzu, niewielka odległość od źródła promieniowania lub niewielka osłona eliminuje niebezpieczeństwo ekspozycji zewnętrznej.
Przy napromienianiu zewnętrznym promieniami o znacznej sile penetracji jonizacja zachodzi nie tylko na napromieniowanej powierzchni skóry i innych powłok, ale także w głębszych tkankach, narządach i układach. Okres bezpośredniej zewnętrznej ekspozycji na promieniowanie jonizujące - ekspozycja - jest określony przez czas ekspozycji.
Narażenie wewnętrzne występuje, gdy substancje radioaktywne dostają się do organizmu, co może wystąpić podczas wdychania oparów, gazów i aerozoli substancji radioaktywnych, dostania się do przewodu pokarmowego lub do krwiobiegu (w przypadku zanieczyszczenia uszkodzonej skóry i błon śluzowych). Napromienianie wewnętrzne jest bardziej niebezpieczne, ponieważ po pierwsze, w bezpośrednim kontakcie z tkankami, nawet promieniowanie o niskich energiach i minimalnej sile przenikania nadal działa na te tkanki; po drugie, gdy w organizmie znajduje się substancja radioaktywna, czas jej narażenia (ekspozycji) nie jest ograniczony do czasu bezpośredniej pracy ze źródłami, ale trwa nieprzerwanie aż do jej całkowitego rozpadu lub usunięcia z organizmu. Ponadto po spożyciu niektóre substancje radioaktywne, mające pewne właściwości toksyczne, oprócz jonizacji, mają miejscowy lub ogólny efekt toksyczny.
W organizmie substancje radioaktywne, podobnie jak wszystkie inne produkty, są przenoszone przez krwioobieg do wszystkich narządów i układów, po czym są częściowo wydalane z organizmu przez układ wydalniczy (przewód pokarmowy, nerki, gruczoły potowe i sutkowe itp.). , a niektóre z nich odkładają się w niektórych narządach i układach, wywierając na nie dominujący, bardziej wyraźny wpływ. Niektóre substancje radioaktywne (na przykład sód - Na 24) są rozmieszczone w organizmie stosunkowo równomiernie. Dominujące odkładanie się różnych substancji w niektórych narządach i układach jest determinowane ich właściwościami fizykochemicznymi oraz funkcjami tych narządów i układów.
Zespół utrzymujących się zmian w organizmie pod wpływem promieniowania jonizującego nazywany jest chorobą popromienną. Choroba popromienna może rozwinąć się zarówno w wyniku przewlekłego narażenia na promieniowanie jonizujące, jak i krótkotrwałego narażenia na znaczne dawki. Charakteryzuje się głównie zmianami w ośrodkowym układzie nerwowym (depresja, zawroty głowy, nudności, ogólne osłabienie itp.), narządami krwiotwórczymi i krwiotwórczymi, naczyniami krwionośnymi (siniaki z powodu kruchości naczyń), gruczołami dokrewnymi.
W wyniku długotrwałego narażenia na znaczne dawki promieniowania jonizującego mogą rozwinąć się nowotwory złośliwe różnych narządów i tkanek, które: są długotrwałymi konsekwencjami tego narażenia. Te ostatnie obejmują również zmniejszenie odporności organizmu na różne choroby zakaźne i inne, niekorzystny wpływ na funkcje rozrodcze itp.

Środki ochrony przed działaniem promieniowania jonizującego

Ciężkość chorób spowodowanych narażeniem na promieniowanie jonizujące i możliwość poważniejszych długoterminowych konsekwencji wymagają specjalna uwaga do środków zapobiegawczych. Nie są trudne, ale ich skuteczność zależy od staranności wdrożenia i spełnienia wszystkich, nawet najmniejszych wymagań. Cały kompleks środków ochrony przed działaniem promieniowania jonizującego jest podzielony na dwa obszary: środki ochrony przed narażeniem zewnętrznym i środki zapobiegania narażeniu wewnętrznemu.
Ochrona przed działaniem promieniowania zewnętrznego sprowadza się głównie do osłony, która zapobiega przedostawaniu się określonego promieniowania na pracowników lub inne osoby znajdujące się w ich promieniu działania. Stosowane są różne ekrany pochłaniające; z poszanowaniem podstawowej zasady - chronić nie tylko pracownika lub Miejsce pracy, ale jak najdokładniej osłonić całe źródło promieniowania, aby zminimalizować jakąkolwiek możliwość przedostania się promieniowania do obszaru, w którym przebywają ludzie. Materiały używane do ekranowania oraz. Grubość warstwy tych ekranów jest zdeterminowana przez charakter promieniowania jonizującego i jego energię: im większa twardość promieniowania lub jego energia, tym gęstsza i grubsza powinna być warstwa ekranu.
Jak wspomniano powyżej, promieniowanie alfa praktycznie nie jest niebezpieczne w odniesieniu do ekspozycji zewnętrznej, dlatego podczas pracy z tymi źródłami nie są wymagane żadne specjalne ekrany; wystarczy być w odległości większej niż 11-15 cm od źródła, aby być bezpiecznym. Jednak konieczne jest zapobieganie możliwości zbliżenia się do źródła lub osłonięcie go jakimkolwiek materiałem.
W podobny sposób rozwiązywane są kwestie ochrony podczas pracy ze źródłami miękkiej betta - promieniowania, które również są opóźniane przez niewielką warstwę powietrza lub proste ekrany. Źródła twardego promieniowania beta wymagają specjalnego ekranowania. Takimi ekranami mogą być szkło, przezroczyste tworzywa sztuczne o grubości od 2-3 do 8-10 mm (szczególnie twarde promieniowanie), aluminium, woda itp.
Szczególne wymagania stawiane są ekranowaniu źródeł promieniowania gamma, ponieważ ten rodzaj promieniowania ma dużą siłę przenikania. Ekranowanie tych źródeł wykonane jest ze specjalnych materiałów o dobrych właściwościach pochłaniających; są to: ołów, specjalne betony, gruba warstwa wody itp. Naukowcy opracowali specjalne formuły i tabele do obliczania grubości warstwy ochronnej, biorąc pod uwagę energię źródła promieniowania, chłonność materiału i inne wskaźniki.
Strukturalnie ekranowanie źródeł promieniowania gamma odbywa się w postaci pojemników do przechowywania i transportu źródeł (zamkniętych w szczelnie zamkniętych ampułkach), skrzynek, ścian i podłogi pomieszczenia przemysłowe, wolnostojące ekrany, osłony itp. Opracowane różne wzory urządzenia, promienniki i inne urządzenia do pracy ze źródłami promieniowania gamma, które również zapewniają maksymalne ekranowanie źródła i minimalną otwartą część do określonej pracy, przez którą występuje promieniowanie robocze.
Wszelkie czynności związane z przemieszczaniem źródeł promieniowania gamma (wyjmowanie ich z pojemników, instalowanie ich w aparatach, otwieranie i zamykanie tych ostatnich itp.), a także ich pakowanie, ampułka itp. należy wykonywać mechanicznie za pomocą pilota lub przy pomocy specjalnych manipulatorów i innych urządzenia pomocnicze, pozwalając osobie wykonującej te czynności znajdować się w pewnej odległości od źródła i za odpowiednią osłoną. Opracowując projekty manipulatorów, zdalne sterowanie, organizację pracy ze źródłami promieniowania, należy zapewnić maksymalną odległość pracowników od źródeł.
W przypadkach niemożliwości technicznej pełna ochrona pracownicy od narażenia zewnętrznego powinni ściśle regulować czas pracy w warunkach narażenia, nie dopuszczając do przekroczenia ustalonych wartości granicznych całkowitych dawek dobowych. Przepis ten dotyczy wszystkich rodzajów prac, a przede wszystkim prac związanych z instalacją, naprawą, czyszczeniem sprzętu, eliminacją wypadków itp., przy których nie zawsze jest możliwe całkowite zabezpieczenie pracownika przed promieniowaniem zewnętrznym.
Aby kontrolować całkowitą dawkę promieniowania, wszystkie osoby pracujące ze źródłami promieniowania wyposażone są w indywidualne dozymetry. Ponadto w przypadku pracy ze źródłami wysokoenergetycznymi konieczne jest wyraźne ustalenie pracy służby dozymetrycznej, która monitoruje wielkość promieniowania i sygnalizuje przekroczenie ustalonych wartości granicznych oraz innych niebezpieczne sytuacje.
Pomieszczenia, w których przechowywane są źródła promieniowania gamma lub z nimi pracują, powinny być wentylowane przez: mechaniczna wentylacja.
Większość opisanych powyżej środków ochrony przed zewnętrznym narażeniem na źródła promieniowania gamma dotyczy również pracy z promieniowaniem rentgenowskim i neutronowym. Źródła promieniowania rentgenowskiego i niektóre promieniowanie neutronowe działają tylko wtedy, gdy odpowiednie urządzenia są włączone; po wyłączeniu przestają być aktywnymi źródłami promieniowania, dlatego same w sobie nie stanowią zagrożenia. Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że promieniowanie neutronowe może powodować aktywację niektórych napromieniowanych przez nie substancji, które mogą stać się wtórnymi źródłami promieniowania i działać nawet po wyłączeniu urządzeń. Na tej podstawie należy zapewnić odpowiednie środki ochrony przed takimi wtórnymi źródłami promieniowania jonizującego.
Praca z otwartymi źródłami promieniowania jonizującego, które stwarzają pewne niebezpieczeństwo bezpośredniego dostania się do organizmu, a co za tym idzie narażenia wewnętrznego, wymaga wszystkich powyższych działań, aby wyeliminować niebezpieczeństwo również promieniowania zewnętrznego. Wraz z nimi przewidziany jest cały kompleks konkretnych środków mających na celu zapobieganie jakiejkolwiek możliwości narażenia wewnętrznego. Sprowadzają się głównie do zapobiegania przedostawaniu się substancji promieniotwórczych do organizmu oraz zanieczyszczeniu skóry i błon śluzowych.
Pomieszczenia robocze są specjalnie wyposażone do pracy z otwartymi substancjami promieniotwórczymi. Przede wszystkim w swoim rozplanowaniu i wyposażeniu zapewniają całkowitą izolację pomieszczeń, w których pracownicy nie mają do czynienia ze źródłami promieniowania od reszty, w której z tymi źródłami pracują. Wyizolowane są również pomieszczenia do pracy ze źródłami o różnym charakterze i mocy.

Tagi: BHP, pracownik, promieniowanie jonizujące, promieniowanie rentgenowskie, substancje radioaktywne

Głównym efektem całego promieniowania jonizującego na organizm jest jonizacja tkanek tych narządów i układów, które są na nie narażone. Nabyte w wyniku tego ładunki powodują występowanie w komórkach nietypowych dla stanu normalnego reakcji oksydacyjnych, które z kolei wywołują szereg odpowiedzi. Tak więc w napromieniowanych tkankach żywego organizmu zachodzi szereg reakcji łańcuchowych, które zakłócają normalny stan funkcjonalny poszczególnych narządów, układów i organizmu jako całości. Zakłada się, że w wyniku takich reakcji w tkankach organizmu powstają produkty szkodliwe dla zdrowia - toksyny, które mają niekorzystny wpływ.

Podczas pracy z produktami, które mają promieniowanie jonizujące, sposoby narażenia na to ostatnie mogą być dwojakie: poprzez promieniowanie zewnętrzne i wewnętrzne. Narażenie zewnętrzne może wystąpić podczas pracy z akceleratorami, aparatami rentgenowskimi i innymi instalacjami emitującymi neutrony i promieniowanie rentgenowskie, a także podczas pracy z zamkniętymi źródłami promieniotwórczymi, to znaczy pierwiastkami promieniotwórczymi zamkniętymi w szkle lub innych ślepych ampułkach, jeśli te ostatnie pozostać nienaruszonym. Źródła promieniowania beta i gamma mogą stwarzać ryzyko ekspozycji zarówno zewnętrznej, jak i wewnętrznej. Promieniowanie alfa praktycznie stwarza zagrożenie tylko przy ekspozycji wewnętrznej, ponieważ ze względu na bardzo małą siłę przenikania i niewielki zasięg cząstek alfa w powietrzu, niewielka odległość od źródła promieniowania lub niewielka osłona eliminuje niebezpieczeństwo ekspozycji zewnętrznej.

Przy napromienianiu zewnętrznym promieniami o znacznej sile penetracji jonizacja zachodzi nie tylko na napromieniowanej powierzchni skóry i innych powłok, ale także w głębszych tkankach, narządach i układach. Okres bezpośredniej zewnętrznej ekspozycji na promieniowanie jonizujące - ekspozycja - jest określony przez czas ekspozycji.

Narażenie wewnętrzne występuje, gdy substancje radioaktywne dostają się do organizmu, co może wystąpić podczas wdychania oparów, gazów i aerozoli substancji radioaktywnych, dostania się do przewodu pokarmowego lub do krwiobiegu (w przypadku zanieczyszczenia uszkodzonej skóry i błon śluzowych). Napromienianie wewnętrzne jest bardziej niebezpieczne, ponieważ po pierwsze, w bezpośrednim kontakcie z tkankami, nawet promieniowanie o niskich energiach i minimalnej sile przenikania nadal działa na te tkanki; po drugie, gdy w organizmie znajduje się substancja radioaktywna, czas jej narażenia (ekspozycji) nie jest ograniczony do czasu bezpośredniej pracy ze źródłami, ale trwa nieprzerwanie aż do jej całkowitego rozpadu lub usunięcia z organizmu. Ponadto po spożyciu niektóre substancje radioaktywne, mające pewne właściwości toksyczne, oprócz jonizacji, mają miejscowy lub ogólny efekt toksyczny (patrz „Szkodliwe chemikalia”).

W organizmie substancje radioaktywne, podobnie jak wszystkie inne produkty, są przenoszone przez krwioobieg do wszystkich narządów i układów, po czym są częściowo wydalane z organizmu przez układ wydalniczy (przewód pokarmowy, nerki, gruczoły potowe i sutkowe itp.). , a niektóre z nich odkładają się w niektórych narządach i układach, wywierając na nie dominujący, bardziej wyraźny wpływ. Niektóre substancje radioaktywne (na przykład sód - Na24) są rozmieszczone w organizmie stosunkowo równomiernie. Dominujące odkładanie się różnych substancji w niektórych narządach i układach jest determinowane ich właściwościami fizykochemicznymi oraz funkcjami tych narządów i układów.

Zespół utrzymujących się zmian w organizmie pod wpływem promieniowania jonizującego nazywany jest chorobą popromienną. Choroba popromienna może rozwinąć się zarówno w wyniku przewlekłego narażenia na promieniowanie jonizujące, jak i krótkotrwałego narażenia na znaczne dawki. Charakteryzuje się głównie zmianami w ośrodkowym układzie nerwowym (depresja, zawroty głowy, nudności, ogólne osłabienie itp.), narządami krwiotwórczymi i krwiotwórczymi, naczyniami krwionośnymi (siniaki z powodu kruchości naczyń), gruczołami dokrewnymi.

W wyniku długotrwałego narażenia na znaczne dawki promieniowania jonizującego mogą rozwinąć się nowotwory złośliwe różnych narządów i tkanek, które: są długotrwałymi konsekwencjami tego narażenia. Te ostatnie obejmują również zmniejszenie odporności organizmu na różne choroby zakaźne i inne, niekorzystny wpływ na funkcje rozrodcze i inne.