Для тканей и органов при расчете эффективной дозы

Т а б л и ц а 1.1

Значения взвешивающих коэффициентов для различных видов излучения W_R

Для сравнения тяжести возможных последствий облучения всего тела и локального облучения (то есть при неравномерном облучении) отдельных органов вводится понятие эффективной эквивалентной дозы облучения.

Эффективная эквивалентная доза Е - сумма произведений эквивалентной дозы, полученной каждым органом (тканью) Н_Т, на соответствующий весовой коэффициент W_Т, учитывающий различную чувствительность органов к облучению.

, (1.3)

где Н_Т—средняя эквивалентная доза в ткани Т; W_T—взвешивающий коэффициент, равный отношению вероятности возникновения стохастических эффектов при облучении органа или ткани Т к вероятности их возникновения при равномерном облучении всего тела.

Эффективная эквивалентная доза обеспечивает сравнимость неравномерного облучения тела по степени возможных последствий, как и при равномерном облучении всего тела.

W_T определяет вклад данного органа или ткани в риск неблагоприятных стохастических эффектов для организма в целом при равномерном его облуче-

нии. Взвешивающие коэффициенты для всех органов и тканей человеческого

организма определяются при соблюдении условия:

. (1.4)

Числовые значения взвешивающих коэффициентов устанавливаются на основе коэффициентов риска, которые в свою очередь выводятся из данных радиобиологических и медицинских исследований (табл.1.2). Единицей измерения эффективной эквивалентной дозы также является зиверт (Зв).

Таким образом, эффективная эквивалентная доза при неравномерном по органам и тканям облучении организма равна такой эквивалентной дозе при равномерном облучении, при которой риск неблагоприятных последствий оказывается тем же самым, что и при данном неравномерном облучении.

Например, если эквивалентная доза облучения легких равна 1 Зв, то при W_T = 0,12 эффективная эквивалентная доза облучения всего тела в соответствии с (2.39) составит 0,12 Зв. Это означает, что при равномерном облучении всего тела дозой в 0,12 Зв риск возникновения последствий будет таким же, как и при облучении дозой в 1 Зв только легких.

Коллективная эффективная доза – суммарная эффективная эквивалентная доза, полученная группой людей в N человек от какого-либо источника радиации. Измеряется в человеко- зивертах (чел.-Зв). Для учета неравномерности облучения отдельных органов вводится понятие критический орган.

Критический орган - ткань, орган или часть тела человека, облучение которых при общем неравномерном облучении может причинить наибольший ущерб здоровью данного лица или его потомства. При аварии на Чернобыльской АЭС критическим органом, облучение которого причинило наибольший радиационный ущерб населению, явилась щитовидная железа.

Т а б л и ц а 1.2

Взвешивающие коэффициенты W_T

для тканей и органов при расчете эффективной дозы

По отношению к источникам облучения ионизирующими излучениями облучаемые лица делятся на 2 категории.

Категория «персонал» - лица, работающие с техногенными источниками ионизирующих излучений (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б).

Например, работники реакторного цеха на атомной электрической станции относятся к персоналу группы А, а работники заводоуправления, некоторых вспомогательных подразделений станции – к персоналу группы Б.

Население – все население, включая лиц из персонала вне сферы и условий их производственной деятельности.

В результате облучения человека в его организме начинают происходить изменения, степень и качество которых зависит от дозы. Эффекты от воздействия малых доз облучения носят стохастический характер. Стохастические, или вероятностные эффекты не имеют нижнего порога возникновения, а тяжесть их проявления не зависит от дозы. К ним относятся злокачественные опухоли, лейкозы. Основной эффект малых доз облучения (до 1 Зв) – возникновение раковых заболеваний. По частоте проявления этого эффекта нормируется воздействие ионизирующих излучений. В основе этого нормирования лежит понятие радиационного риска.

Эффекты облучения человека в больших дозах носят детерминированный характер. Детерминированные (нестохастические) эффекты характеризуются некоторым порогом дозы, ниже которого они не проявляются у обычного населения (лучевая болезнь, лучевой дерматит, лучевая катаракта, лучевое бесплодие и др.). Облучение человека в дозе более 1 Зв является недопустимым ни при каких условиях и должно предотвращаться введением защитных мероприятий. При таких дозах облучения развивается лучевая болезнь, которая может возникнуть как в результате внешнего облучения, так и при попадании радиоактивных веществ в организм человека.

Лучевая болезнь проявляется нарушением проницаемости сосудов, подавлением кроветворной функции, поражением центральной нервной системы, образованием опухолей, подавлением размножения некоторых клеток, мутациями и др.

Спустя 4 - 6 или более лет после перенесения острой лучевой болезни могут возникнуть различные заболевания, которые называются отдаленными последствиями облучения. К таким заболеваниям относят анемию (малокровие), лейкоз (белокровие, рак крови), нарушение детородной и защитной функций организма. При этом организм быстро стареет, могут развиться катаракта (помутнение хрусталика глаза), злокачественные опухоли различных органов.

Весьма важными являются так называемые генетические последствия облучения, о которых судят по частоте генных мутаций у потомков. Доза, удваивающая частоту спонтанных (вызванных внутренними причинами) мутаций у человека, не превышает 1 Зв за поколение. В противном случае, хотя эта доза и не вызывает патологических изменений в организме человека, вероятность генных мутаций в половых клетках значительна.

Важной характеристикой источника ионизирующего излучения является активность источника, равная числу самопроизвольных ядерных превращений в этом источнике за определенный интервал времени. Единица активности – беккерель (Бк), равна 1 ядерному превращению (распаду) за 1 с. Единицу, равную активности 1г радия – 226, называют кюри (Ки), она составляет 3,7·10¹⁰ Бк. На практике используют удельную активность (Бк/кг; Ки/кг), объемную (Бк/л; Ки/л), а также плотность загрязнения, то есть активность, отнесенную к площади (Бк/м²; Ки/км²).

3.1.3. Нормирование воздействия ионизирующих излучений.

Обеспечение радиационной безопасности населения осуществляется в соответствии с федеральным законом «О радиационной безопасности населения» от 9 января 1996 г. Основополагающим документом, регламентирующим требования этого закона, являются Нормы радиационной безопасности НРБ-99 (СП 2.6.1.758-99 от 2 июля 1999 г.). Действие НРБ распространяется на воздействие ионизирующего излучения на человека в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников излучения, радиационной аварии, природных источников излучения и при медицинском облучении.

Нормируемые параметры радиационной обстановки (основные пределы доз, допустимые уровни монофакторного воздействия) устанавливаются на основе радиационного риска.

Индивидуальный и коллективный пожизненный риск возникновения стохастических эффектов определяется соответственно:

	, (1.5)
	, (1.6)

где , – индивидуальный и коллективный пожизненный риск возникновения стохастических эффектов соответственно, Е – индивидуальная эффективная доза, Зв; ρ_i(Е) dЕ- вероятность для i-го индивидуума получить годовую эффективную дозу от E до E+dE; r_E - коэффициент пожизненного риска сокращения длительности периода полноценной жизни в среднем на 15 лет на один стохастический эффект (от смертельного рака, наследственных эффектов и несмертельного рака, приведенного по вреду к последствиям от смертельного рака) при облучении эффективной дозой в 1 Зв, Зв^-1.

Коэффициент пожизненного риска определен в зависимости от дозы и условий облучения (категории облучаемых лиц).

Для производственного персонала:

r_E = 5,6´10^-2 1/чел.Зв при Е < 200 мЗв/год;

r_E = 1,1´10^-1 1/чел.Зв при Е ³ 200 мЗв/год;

для населения:

r_E = 7,3´10^-2 1/чел.Зв при Е < 200 мЗв/год;

r_E = 1,5´10^-1 1/чел.Зв при Е ³ 200 мЗв/год.

Индивидуальный риск сокращения длительности периода полноценной жизни в среднем на 45 лет в результате возникновения тяжелых последствий от детерминированных эффектов консервативно принимается равным вероятности Р облучения индивидуума дозой Е, больше пороговой Е_п для детерминированного эффекта (например, лучевой болезни), то есть:

. (1.7)

Предел индивидуального пожизненного риска в условиях нормальной эксплуатации для техногенного облучения в течение года для персонала принимается 1,0×10^-3, а для населения – 5,0×10^-5. Уровень пренебрежимого риска составляет 10^-6 и разделяет область оптимизации и область безусловно приемлемого риска.

Основные пределы доз облучения составляют:

для персонала (группа А) – эффективная доза облучения от техногенных источников не должна превышать 20 мЗв/год или 1 Зв за период трудовой деятельности, принимаемый равным 50 годам;

для населения – эффективная доза облучения от техногенных источников не должна превышать 1 мЗв/год или 70 мЗв за период жизни, условно принимаемый равным 70 годам.

Основные пределы доз, как и все остальные допустимые уровни облучения, для персонала группы Б равны ¼ значения для персонала группы А.

Годовое поступление радионуклидов через органы дыхания и с пищевыми продуктами, включая питьевую воду, а также их среднегодовая объемная и удельная активность не должны превышать значений, приведенных в НРБ-99.

Планируемое повышенное облучение личного состава выше установленных пределов при ликвидации последствий радиационной аварии может быть разрешено только в случае необходимости спасения людей и/или предотвращения их облучения.

Планируемое повышенное облучение допускается для мужчин старше 30 лет лишь при их добровольном письменном согласии, после информирования о возможных дозах облучения и риске для здоровья.

Облучение в эффективной дозе до 100 мЗв допускается с разрешения территориальных органов Госсанэпиднадзора, а до 200 мЗв – только с разрешения федерального органа Госсанэпиднадзора.

Повышенное облучение не допускается для личного состава, уже получившего в течение года эффективную дозу облучения 200 мЗв и для лиц, имеющих медицинские противопоказания.

Облучение эффективной дозой свыше 200 мЗв в течение года должно рассматриваться как потенциально опасное. Лица, подвергшиеся такому облучению, должны немедленно выводиться из зоны облучения и направляться на медицинское обследование. Последующая работа с источниками излучения этим лицам может быть разрешена только в индивидуальном порядке с учетом их согласия по решению компетентной медицинской комиссии.

Лица, не относящиеся к категории «персонал», привлекаемые для проведения аварийно-спасательных работ, должны быть оформлены и допущены к работам как персонал группы А.

ВТОРОЙ УЧЕБНЫЙ ВОПРОС