Виды доз облучения радиацией Особенностью ионизирующего излучения является тот факт, что количество поглощенной телом энергии и ее распределение по отдельным органам и тканям может быть точно установлено измерением или расчетом. При облучении организма человека ионизирующим излучением он поглощает ее энергию, причем чем больше количество поглощенной энергии, тем больше количество гибнущих от этого клеток. Характеристикой этого процесса, а точнее мерилом количества ионизирующего излучения и косвенным показателем возможного ущерба от облучения является доза излучения.
Для проведения контроля радиоактивного. В карточку учета доз. Дозы облучения.
С ее помощью математически описывается воздействие излучения на организм человека. В зависимости от способа и места применения доза бывает нескольких видов. Длительное время самым распространенным понятием была экспозиционная доза, но сейчас оно устарело и, как правило, не используется.
Экспозиционная доза описывала действие ионизирующего излучения в воздухе и потому лишь косвенно давала возможность оценить воздействие излучения на организм. Но, поскольку, другого понятия не было, она, хотя и приближенно, позволяла определять уровень лучевого воздействия на человека. Единицей ее измерения был рентген (Р). Рентген большая величина и в практике обычно использовались ее производные и, в частности, одна тысячная рентгена или милирентген (мР) и даже одна миллионная рентгена -микрорентген (мкР).
На протяжении многих лет экспозиционная доза была единственной мерой уровня лучевого воздействия на человека. Поэтому и сейчас еще многие-дозиметры, предназначенные для измерения внешнего излучения, градуированы в единицах экспозиционной дозы - рентгена и его производных. В новой системе единиц СИ, используемой в настоящее время, экспозиционная доза заменена величиной 'керма в воздухе'. Керма в воздухе является величиной, равносильной поглощенной дозе в воздухе и ее можно использовать, например, для описания радиационного поля в присутствии (или отсутствии) пациента. Керма в воздухе 1 Гр характеризует передачу энергии рентгеновского излучения в воздухе, равной 1 Дж, одному килограмму воздуха.
Экспозиционной дозе 1 Р соответствует значение кермы в воздухе 8,7 мГр. Керма может быть определена для любого поглощающего материала.
Для рентгеновского излучения, используемого в рентгенодиагностике, керма мягких тканей приблизительно равна керме в воздухе (разность порядка 10%), и для целей радиационной защиты их принято считать одинаковыми. Основополагающей дозой в системе дозиметрии является поглощенная доза, которая выражает количество излучения, переданного единичному объему (или массе) вещества в организме человека. В медицинской дозиметрии обычно используется поглощенная доза, полученная облучаемым органом или тканью, например, легкими. Выражается поглощенная доза в греях (Гр). Это очень большая доза в сто раз больше рада, которым ранее выражали значения поглощенных доз. Поэтому в практике используются ее производные: миллигрей (мГр) и микрогрей (мкГр). Однако поглощенная доза выражает только физический смысл радиационного воздействия.
А поскольку мы имеем дело с облучением организма человека, нужно учитывать биологическое действие излучения, так как различные его виды по разному влияют на организм. Например, 1Гр, полученный тканью от альфа-излучения, является более повреждающим в биологическом отношении действием, чем 1 Гр от бета-излучения, так как альфа-частица производит большую ионизацию на пути своего пробега, чем бета-частица.
Для учета этих различий была введена усовершенствованная система измерений и оценки ионизирующего излучения - эквивалентная доза. Она получена умножением поглощенной дозы на соответствующий коэффициент качества излучения.
Таким образом, эквивалентная доза уже учитывает биологическое действие излучения и измеряется в зивертах (Зв). Также как и для грея в практике используются ее производные: миллизиверт (мЗв) и микрозиверт (мкЗв). Для гамма- и рентгеновского излучения коэффициент качества равен единице и потому зиверт и фей равны между собой.
1 Зв = 1 Гр 100 Р. Для альфа-излучения такой коэффициент равен 20. Это значит, что поглощенная доза от него в 1 Гр создает в организме дозу 20 Зв. Эквивалентная доза как бы приводит к общему знаменателю оценку воздействия различных видов ионизирующих излучений на какой-нибудь орган или ткань.
Она часто используется и нормируется в системе радиационной безопасности человека. Но даже эквивалентная доза не может нас полностью устроить, так как она относится к облучаемому органу, а мы имеем дело, как правило, со всем организмом. На помощь пришла новая универсальная доза. Она называется эффективной и приравнивается к дозе облучения, которую получает весь организм, независимо от того, какая его часть реально облучается. Это очень важно, поскольку теперь мы можем сравнивать и интегрировать облучения различных частей тела, например, черепа и позвоночника или легких.
Эффективная доза является очень сложной по своему построению и может быть только рассчитана. Измерить ее нельзя, так как она равна сумме эквивалентных доз в разных органах, умноженных на соответствующие коэффициенты (взвешивающие), учитывающие вклад данного органа или его чувствительность, точнее радиочувствительность, к действию ионизирующего излучения на весь организм (таблице № 10, приложение А). Эффективная доза является мерой радиационного риска любого облучения и также, как и эквивалентная, выражается в зивертах. Эквивалентная и эффективная дозы используются для подсчета только малых доз облучения, которыми, например, сопровождаются рентгенорадиологические исследования в медицине, поскольку они выражают показатели риска.
Для целей лучевой терапии они не используются. Там применяется поглощенная доза. Все вышеупомянутые дозиметрические величины относятся к облучению отдельного человека. При облучении групп (популяций) людей необходимо учитывать численность населения, подвергшегося облучению. Это будет уже коллективная доза, которая равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единицей измерения коллективных доз является человеко-зиверт (чел.-Зв).
Например, в условном районе, где проживает 200 тысяч человек и средняя эффективная доза на одного жителя составляет 5 мЗв, иопуляционная эффективная доза составит здесь 1000 чел.-Зв. Как видно математический (или дозиметрический) аппарат описания дозы не очень простой, но зато он позволяет не только зафиксировать количество полученной человеком энергии излучения, но и определить вероятный ущерб, который она вызовет. Уровни доз облучения населения В настоящее время хорошо изучен вклад различных источников в дозу облучения человека. Основные из них приведены в (таблице № 10, приложении Б). Как видно, средняя индивидуальная эффективная доза облучения жителя России за год составляет -4000 мкЗв (4 мЗв). Основной вклад в дозу вносит природная компонента (70%), на втором месте стоит медицинское облучение (29%). Вклад остальных источников составляет около 1%.
За 70 лет жизни человек получит дозу, равную -200 мЗв от постоянно воздействующих или «сверххронических» источников излучения и примерно 100 мЗв от медицинского облучения, где оно происходит за секунды или минуты, т.е. От «сверхострого» облучения Вклад аварийных источников облучения и особенно остальных техногенных в общее облучение россиянина, проживающего вне зон радиоактивного загрязнения, ничтожно мал. Из приведенных данных видно, что медицинское облучение является наиболее важным среди всего облучения, созданного человеком. При этом профессиональное облучение ограничено (нормировано) годовой дозой 20 мЗв. Облучение пациентов в медицине не ограничивается кроме профилактического (флюорографического) - 1 мЗв, так как считается, что польза, получаемая пациентом при проведении исследования превышает вред от его облучения.
Применение приборов радиационной и химической разведки, контроля радиоактивного заражения и облучения, а также средств индивидуальной защиты 1. Применение приборов радиационной разведки, контроля радиоактивного заражения и облучения Радиационная разведка организуется и осуществляется на основе данных прогноза о районах возможного радиоактивного загрязнения и сложившейся радиационной обстановки. Специфика радиационной разведки определяется особенностями формирования радиационной обстановки. Данные разведки используются для оценки возможного уровня внешнего и внутреннего облучения персонала объекта и населения, для установления необходимости эвакуации (отселения) населения, установления режимов работы людей, привлекаемых для локализации и ликвидации последствий аварии. Радиационная разведка включает: обследование (контроль) территории (акватории, воздушного пространства), зданий, сооружений, техники в целях подтверждения факта их радиоактивного загрязнения; определение движения загрязненного облака, мощности дозы и плотности радиоактивного загрязнения, обозначения радиационно опасных районов (участков) местности, отдельных объектов и маршрутов.
Радиационная разведка ведется на воздушных и наземных транспортных средствах, а в некоторых случаях – пешим порядком. Воздушные средства радиационной разведки, оснащенные бортовой аппаратурой аэрогаммасъемки, используются для оперативного выявления характера и масштабов радиационной обстановки. Воздушная радиационная разведка, в зависимости от поставленных задач, может осуществляться специально подготовленными авиационными экипажами на специально оборудованных самолетах и вертолетах. Для наземной радиационной разведки применяются штатные машины радиационной и химической разведки УАЗ-469рх, БРДМ-2рх, РХМ, РСМ41-02, а в условиях высоких уровней радиоактивного загрязнения – специально оборудованные инженерные машины разграждения (ИМР), машины «Комплект-1», «Комплект-2». Наземная радиационная разведка района (участка) местности в зависимости от его площади и времени, установленного на разведку, ведется подразделением разведки в полном составе или по отделениям.
Основным способом ведения разведки при этом могут быть способы параллельного галсирования или «гребенка». В зависимости от задач, поставленных перед подразделением (формированием) наземной радиационной разведки, выявление радиационной обстановки на автомобилях (бронетранспортерах) осуществляется проведением измерений мощностей доз на маршрутах движения (разведки), а также определением характера и степени загрязнения территории с помощью гамма-спектрометра. Измеренные через равные (фиксированные) расстояния на местности показатели мощности дозы отображаются на картах (план-схемах) с указанием точек и времени замеров. При наличии на маршруте движения характерных ориентиров мощность дозы (степень загрязнения) измеряется вблизи таких ориентиров, которые также отображаются на карте. Результаты обследования радиационной обстановки фиксируются в журнале. При достижении заданных (граничных) значений мощности дозы (степени загрязнения) делается короткая остановка для обозначения этой точки знаком (указателем) ограждения и отбора проб почвы с заполнением паспорта на пробу. При измерении мощности дозы непосредственно с машины необходимо учитывать коэффициент ослабления излучений транспортным средством, а также возможность вторичного радиоактивного загрязнения машины до такой степени, при которой оно будет оказывать влияние на показание радиометрической аппаратуры.
Для осуществления радиационного обследования местности в особых условиях (ночью, зимой, при высоких уровнях радиоактивного загрязнения и т.д.) требуется табельное оснащение разведформирований необходимыми техническими средствами (приборы ночного видения, средства ориентирования и др.). Необходимо учитывать, что снегопады и дожди способствуют более быстрому оседанию радиоактивных веществ, перемещению их на большие расстояния, накапливанию в кустарниках, оврагах, ложбинах, ямах, что приводит к более высоким степеням загрязнения отдельных участков местности (локальные радиоактивные пятна). Группы (расчеты, звенья) пешей наземной радиационной разведки выполняют задачи по оценке степени загрязнения труднопроходимых мест, районов и населенных пунктов, где невозможно проведение радиационной разведки на автомобилях. Обследование загрязненной территории проводится методом непрерывного замера мощности дозы.
Через каждые 100-300 м проводятся замеры мощности дозы и плотности загрязнения двумя приборами с нанесением на карту (план-схему) номер точки и времени замера. Маршрут движения расчета (звена) пешей разведки определяется заблаговременно по данным прогноза и уточняется на основании первичных данных о радиационной обстановке, полученных после проведения воздушной разведки. При проведении обследования населенного пункта производится обязательное измерение мощности дозы у входов в общественные здания, жилые помещения, школы, детские дошкольные учреждения, клубы, магазины и другие места возможного скопления людей. При необходимости проводится обследование во дворах частных домов. В ходе разведки уточняется схема обследования населенного пункта и на нее наносятся дополнительные ориентиры, позволяющие в дальнейшем точно установить места проведения измерений и пробоотбора.
Приусадебные участки и территории, прилегающие к школам, детским дошкольным учреждениям и т.д., обследуются по диагонали с проведением замеров не менее чем в трех характерных точках с одновременным отбором проб. В случае обнаружения локальных очагов (участков с высокими уровнями радиоактивного загрязнения, начиная с указанной (граничной) мощности дозы (степени загрязнения), проводится их оконтуривание путем замера мощности дозы по двум взаимно перпендикулярным направлениям, проходящим через центр участка. Замеры производятся через каждые 5-10 м до установления величин мощности дозы менее установленных. Окончательные результаты обследования загрязненной местности с указанием значений мощности дозы, времени и мест замеров и отбора проб вместе с картами (план-схемами) направляются в органы управления и заинтересованные организации для принятия соответствующих решений.
Радиационная разведка в очаге аварии организуется на основе данных прогнозирования возможной радиационной обстановки. Руководство разведкой в очаге аварии осуществляется с командного пункта руководителя работ по ликвидации радиационной аварии и ее последствий. Разведка очага аварии, как правило, организуется с разных направлений, на каждом из которых определяются рубежи ввода разведывательных групп (дозоров) в очаг аварии. На рубежах ввода выставляются контрольные пункты. Старшие контрольных пунктов (командиры, начальники подразделений, формирований) организуют ввод разведывательных групп в очаг аварии с данного направления, обеспечение безопасности их действий, обобщают и докладывают результаты руководителю разведки в очаге аварии.
Необходимое количество разведывательных групп (дозоров) на каждом направлении определяется с учетом обстановки и объема задач. В целях обеспечения безопасности личного состава при ведении разведки в составе разведывательных групп (дозоров) должно быть не менее двух человек. С личным составом разведывательных групп (дозоров), действующим в очаге аварии, организуется и поддерживается постоянная радио-, проводная или сигнальная связь (ракетами и т.п.). Результаты разведки в очаге аварии обобщаются и докладываются руководителю работ по ликвидации радиационной аварии и ее последствий.
Разведывательные дозоры от подразделений разведки частей ликвидации последствий аварии, выделяемые на корабли, суда и катера, используются для ведения морской радиационной разведки. Основными задачами морской разведки являются: обнаружение радиоактивного загрязнения, измерение мощностей доз, установление и обозначение границ зон (районов, участков) радиоактивного загрязнения на островах и побережье; обнаружение и измерение радиоактивного загрязнения на судах и других плавсредствах, стоящих на рейдах; взятие проб морской воды, грунта, планктона и т.д. Радиационный контроль – контроль за соблюдением норм радиационной безопасности и основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами и иными источниками ионизирующего излучения, а также получение информации об уровнях облучения людей и о радиационной обстановке на объекте и в окружающей среде. Выделяют дозиметрический и радиометрический контроль. Дозиметрический контроль – комплекс организационных и технических мероприятий по определению доз облучения людей с целью количественной оценки эффекта воздействия на них ионизирующих излучений. Радиометрический контроль – комплекс организационных и технических мероприятий по определению интенсивности ионизирующего излучения радиоактивных веществ, содержащихся в окружающей среде или степени радиоактивного загрязнения людей, техники, сельскохозяйственные животных и растений, а также элементов окружающей природной среды, Дозиметрический контроль ведется групповым и индивидуальным способами, для населения допускается производить расчетным путем по уровням излучения и времени работы. По данным контроля определяются режим работы формирований и необходимость направления на обследование в медицинские учреждения.
Групповой контроль организуется командиром (начальником) с целью получения данных о средних дозах облучения личного состава для определения возможности дальнейшей работы. Для этого формирования обеспечиваются измерителями дозы (дозиметрами) из расчета 1-2 дозиметра на группу людей 14-20 человек, действующих в одинаковых условиях обстановки. Индивидуальный контроль проводится с целью получения данных о дозах облучения каждого человека, которые необходимы для первичной диагностики степени тяжести лучевого поражения.
Личному составу формирований в этих целях выдаются индивидуальные измерители мощности дозы (дозиметры). Контроль облучения личного состава, находящегося на загрязненной радиоактивными веществами местности, проводится непрерывно. Суммарную дозу записывают в индивидуальную карточку учета доз облучения. Командиры (начальники) подразделений сведения о дозах облучения в письменном виде представляют по подчиненности. Радиометрический контроль (контроль радиоактивного загрязнения) осуществляется с целью определить необходимость специальной обработки техники, используемой при ликвидации последствий радиационных аварий; санитарной обработки личного состава и населения после выхода из зон радиоактивного загрязнения; дезактивации зданий, сооружений, дорог, местности, одежды, материальных средств; обеззараживания продовольствия и воды. Контроль радиоактивного загрязнения зданий, сооружений, оборудования и местности до и после дезактивации осуществляется непосредственно в зонах загрязнения с помощью табельных приборов или путем взятия проб грунта, мазков со зданий, сооружений, оборудования и обработки их в лабораториях. Контроль радиоактивного загрязнения воды и продовольствия производится путем взятия проб и обработки их в лабораториях.
Для проведения контроля радиоактивного загрязнения привлекаются группы (звенья) общей и специальной разведки, входящие в состав аварийно-спасательных формирований. Звенья радиометрического контроля проводят работы на пунктах специальной обработки (ПуСО), санитарно-обмывочных пунктах (СОП), станциях обеззараживания одежды (СОО). Личный состав, техника и транспорт формирований, подвергшихся радиоактивному загрязнению и прибывших для проведения полной специальной обработки на ПуСО, проходят через контрольно-распределительный пункт (КРП), который определяет степень загрязнения формирований после действий на загрязненной местности. КРП организуется за счет дозиметристов разведывательных аварийно-спасательных формирований.
При этом измеряется степень загрязненности людей и объектов, прибывших на пост, и определяется необходимый способ специальной обработки. По мере пропуска личного состава и техники периодически проверяется загрязненность рабочего места дозиметриста, при необходимости проводится его дезактивация или перемещение в другое место. Контроль радиоактивного загрязнения осуществляется двумя постами, один из которых располагается на входе, а другой на выходе площадки ПуСО. Характеристики основных приборов радиационной разведки, радиометрического и дозиметрического контроля приведены ниже.