Радиационное воздействие

Радиоактивность в биосфере Земли вызвана естественными радиоактивными элементами, образовавшимися при формировании нашей планеты, космогенными элементами, поступающими из атмосферы, где они образуются постоянно в результате взаимодействия космического излучения с ядрами стабильных элементов, а также техногенными источниками излучения. При распаде радиоактивных элементов испускается излучение трех типов: a-частицы, b-частицы (электроны и позитроны), g- излучение.

Альфа-распад представляет собой выделение гелия с энергией 1,8-15 МэВ, распространяющегося с начальной скоростью около 20000 км/с. Происходит в результате ядерных реакций и является существенной частью первичных космических лучей. При движении он создает сильную ионизацию, в связи с чем энергия a-распада быстро рассеивается. В связи с этим проникающая способность a-частиц незначительна (длина пробега в воздухе составляет 3—11 см, а в жидких и твердых средах — сотые доли миллиметра). Альфа-распад неопасен для кожи, но представляет опасность для внутренних органов.

При b-распаде излучается электрон или позитрон. Энергия распада меняется в широких пределах: от 2,5 КэВ до десятков МэВ. В зависимости от энергии излучения b-частицы могут распространяться со скоростью, близкой к скорости света (300000 км/с). Их заряд меньше, а скорость выше, чем у a-частиц, поэтому они имеют меньшую ионизирующую, но большую проникающую способность. Длина пробега b-частиц с высокой энергией составляет в воздухе до 20 м, воде и живых тканях — до 3 см, металле — до 1 см. Значительные дозы b-излучения могут вызвать лучевую болезнь.

Гамма-излучение – это электромагнитное излучение с длиной волны менее 5×10^-3 нм. Оно представлено фотонами с высокой энергией 10⁵ эВ. Излучение испускается при ядерных реакциях (при аннигиляции электрона и позитрона) и при ядерных переходах. Гамма-излучение не отклоняется магнитным и электрическим полями и обладает высокой проникающей способностью. Ионизирующая способность его значительно меньше, чем у b-частиц и тем более у a-частиц. Однако g-излучение имеет наибольшую проникающую способность и в воздухе может распространяться на сотни метров. Поэтому оно относится к важнейшим факторам поражающего действия радиоактивных излучений при внешнем облучении.

Рентгеновское излучение вызвано фотонами с энергией между ультрафиолетовым и g-излучением. Испускаются при участии электронов, т.е. при взаимодействии электронов или переходах с одного уровня электронной оболочки на другой. Энергия квантов рентгеновских лучей несколько меньше, чем гамма-излучения большинства радиоактивных изотопов, соответственно, несколько ниже их проникающая способность.

Кроме того, известно нейтронное излучение, образующееся при ядерном взрыве. Оно представляет собой поток нейтронов, скорость распространения которых достигает 20000 км/с. Так как нейтроны не имеют электрического заряда, они проникают в ядра атомов и захватываются ими. При ядерном взрыве большая часть нейтронов выделяется за короткий промежуток времени, легко внедряясь в живую ткань. Поэтому нейтронное излучение оказывает сильное поражающее действие при внешнем облучении.

Таким образом, к ионизирующим излучениям относятся заряженные частицы (a и b). При прохождении через вещество они вызывают возбуждение и ионизацию атомов, образуя на пути своего движения пары ионов – отрицательно заряженные электроны и ионизированные атомы с положительным зарядом. Ионизирующее излучение, взаимодействуя с атомами вещества, быстро теряет свою энергию и относится к слабо проникающему. Неионизирующее (или слабоионизирующее) излучение представлено излучениями, лишенными электрического заряда (рентгеновские лучи, g-кванты, нейтроны). Сами по себе они не обладают способностью к ионизации и при прохождении через вещество проникают на большую глубину, являясь сильно проникающими излучениями.

Единица измерения количества радиоактивности — Беккерели (Бк). Один Бк соответствует одному ядерному превращению в 1 с. Используют также внесистемную единицу количества активности – кюри (Ки), соответствующую 3,7 ×10¹⁰ Бк. Активность радионуклидов в почвах, воде, донных осадках принято давать на единицу массы или объема (Бк/кг или Бк/л).

Степень воздействия источников ионизирующего излучения разных типов (a-, b-, g-излучение) определяется дозой излучения (экспозиционной и поглощенной), суть которой заключается в способности радиации производить ионизацию, т. е. передавать энергию тому объекту, с которым взаимодействует излучение. Экспозиционная доза — количество пар ионов, образующихся в 1 см³ воздуха. В системе СИ единицей экспозиционной дозы является один кулон на килограмм (Кл/кг), а внесистемной единицей – рентген (Р), 1Р = 2,58×10^–4 Кл/кг.

Для оценки опасности ядерных излучений необходимо знать количество энергии, поглощенной тканями облучаемого организма, или величину поглощенной дозы, единица измерения которой — Грей (Гр), что соответствует поглощению энергии излучения 1 Дж одним килограммом вещества.

Виды излучений, различающиеся величиной ионизирующей способности, неравноценны по радиобиологической эффективности. При одинаковой поглощенной дозе излучения (Гр), создающей при прохождении через ткани много пар ионов на единицу длины (a-частицы и нейтроны), вызывает гораздо больший эффект, чем другие виды излучений (b-, g-излучение и рентгеновское). Для учета различий введен коэффициент качества излучения и понятие эквивалентной поглощенной дозы (H_T,R), единица которой Зиверт (Зв), а внесистемная единица – бэр (1 бэр = 0,013 Зв):

H_{T, R} = W_R × D_{T, R} ,

где D_{T, R} — средняя поглощенная доза в органе или ткани T, а W_R — взвешивающий коэффициент для излучения R.

При воздействии излучения разных видов с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для излучения этих видов:

Для рентгеновского и g-излучения, а также для b-частиц коэффициент качества принимается равным 1, тогда как для нейтронов его значения варьируют в зависимости от энергии нейтронов от 2 до 12. Для a-частиц величина коэффициента составляет 20. Таким образом, эквивалентная доза (Зв) равна дозе (Гр), умноженной на коэффициент качества.

В нормировании радиационного воздействия используется понятие эффективной дозы — величины, применяемой в качестве меры риска возникновения отдаленных последствий при облучении всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Эффективная доза — это сумма произведений эквивалентной дозы в органах H_T на соответствующие взвешивающие коэффициенты для данных органов или тканей (табл. 14). Общая зависимость острых летальных доз от видовой принадлежности представителей живой природы определяется организацией вида. Чем более организован вид, тем меньшие дозы вызывают гибель его представителей. Для млекопитающих, например, летальные дозы составляют 2-12 Зв, для вирусов – 1-120×10⁴ Зв.

Таблица 14. Значения тканевых весовых множителей w_t для различных органов и тканей

К числу естественных источников излучения относятся космическое излучение и радиоактивные природные вещества. В почве, воде, воздухе, строительных и других материалах всегда рассеяны природные радионуклиды. Совместно с космическим излучением они создают радиоактивный природный фон на Земле. На уровне моря за счет космических лучей мощность дозы (т. е. величины дозы за единицу времени) составляет 1,15×10^–11Гр/с (0,99 мкГр в сутки). Мощность дозы при облучении космическими лучами, которому подвергается человек, составляет за сутки 1,1 мкГр, за год—0,4 мГр.

Таким образом, все население земного шара подвержено облучению от естественных источников при относительно постоянной интенсивности излучения с течением во времени. Однако оно может заметно меняться от места к месту. Вследствие вариабельности доз от естественных источников излучения индивидуальные дозы в некоторых слу­чаях в несколько раз превосходят средние значения. Осредненные данные по естественному излучению, опубликованные в качестве документа ООН, представлены в табл. 15.

Таблица 15.Годовая эффективная доза от различных источников радиационного излучения (НКДАР ООН, 1982)

Радиоактивные вещества природного происхождения делятся на три группы. В первую группу входят уран и торий с продуктами их распада, а также ⁴⁰К и ⁸⁷Rb. Ко второй группе относятся малораспространенные изотопы и изотопы с большим периодом полураспада: ⁴⁸Ca, ⁹⁶Zr, ¹¹³In, ¹²⁴Sn, ¹³⁰Te, ¹³⁸La, ¹⁵⁰Nb, ¹⁵²Sm, ¹⁷⁶Lu, ¹⁸⁰W, ¹⁸⁷Re, ²⁰⁹Bi. Третью группу составляют радиоактивные изотопы ¹⁴С, ³Н, ⁷Ве, ¹⁰Ве, непрерывно образующиеся под действием космического излучения.

Наиболее распространенным радиоактивным изотопом земной коры является ⁸⁷Rb, содержание которого значительно выше содержания урана, тория и особенно ⁴⁰К. Однако радиоактивность ⁴⁰К в земной коре превышает радиоактивность суммы всех других естественных радиоактивных элементов. Основной вклад во внешнее облучение вносят ⁴⁰K, ¹⁴C и ³H, которые активно вовлекаются в геохимический круговорот элементов и поступают во все компоненты биосферы. Изотоп ⁴⁰К широко рассеян в почвах и глинистых породах и прочно удерживается глинистыми минералами в результате сорбционного взаимодействия. Глины всегда богаче радиоактивными элементами, чем песчаные и известковые породы. Уран, торий и радий содержатся преимущественно в гранитах. В разных районах земной шара мощность дозы гамма-излучения различных горных пород изменяется от 0,26 до 11,50 мГр/год. В районах месторождений радиоактивных руд мощность дозы природного фона может составлять 0,12–0,70 Гр/год, что в 100–500 раз выше фонового уровня.

Санитарно-эпидемиологические службы уделяют большое внимание контролю потоков радона, особенно в зданиях и сооружениях. Это связано с тем, что в некоторых местах естественные флюиды радона выходят на поверхность и скапливаются в нижних этажах зданий и подвалах.

Хорошо известна естественная радиоактивность гранита. Если 1 см³ гранита полностью изолировать от окружающей среды, то через 1000 лет можно будет наблюдать слабое повышение температуры. За 100-200 тыс. лет повышение температуры будет очевидным, а через несколько десятков миллионов лет кубик расплавится. Это произойдет за счет радиоактивного распада главным образом ²³⁸U, ²³²Th и ⁴⁰K. На фоне других горных пород гранит выделяет много энергии: за 4,55 млрд лет существования нашей планеты 1 г гранита выделил 445500 кал, а 1 г земного вещества (средний состав горных пород на поверхности) лишь 227,5 кал.

Средние мощности дозы облучения, вызванного природными источниками, для организмов различных таксономических групп составляют: для человека 2 мЗв/год, растений 15–20, фитопланктона— 10, моллюсков— 1 мЗв/год. В компонентах окружающей среды природа радиоактивности обусловлена следующими факторами. Радиоактивность воды зависит от содержания растворимых комплексных соединений урана, тория и радия, поступающих с почвенными растворами, а также газообразных продуктов их радиоактивных превращений, например радона. Концентрация радиоактивных элементов в реках меньше, чем в озерах, морях или океанах. Содержание их в пресноводных водах определяется типом горных пород, рельефом, климатическими факторами и т. д. Обогащены радиоактивными элементами минеральные воды. Так, например, в минеральных водах Кавказа активность радия составляет 277,5 Бк/л, радона—962 Бк/л. Активность ⁴⁰К в водах рек и озер в среднем соответственно 0,274 и 0,481 Бк/л.

Радиоактивность атмосферного воздуха зависит от содержания в нем газообразных соединений (Rn, ¹⁴С, ³H) или аэрозолей (⁴⁰К, U, Ra и др.). Суммарная радиоактивность воздуха зависит от особенностей местообитания, времени года, погодных условий, состояния магнитного поля Земли и изменяется в широких пределах— от 7,4 ×10^–4до 1,63 ×10^–2Бк/л. Из естественных радиоактивных веществ, содержащихся в растениях, наибольшая активность свойственна ⁴⁰К и составляет 44,4-370,0 Бк/кг. В тканях животных содержание ⁴⁰К меньше, чем в тканях растений.

Радионуклиды искусственного (техногенного) происхождения образуются в результате использования человеком атомной энергии, источников излучения, испытания и применения ядерного оружия, применение ядерного синтеза с помощью специальных установок и т. д. Загрязнение экосистем радионуклидами возникает в районах добычи и переработки ядерного сырья, вблизи производств, где используют ядерное топливо, и АЭС при аварийных выбросах. Из техногенных в настоящее время глобальный характер носит радиоактивное загрязнение природной среды вследствие мед­ленного выведения из стратосферы продуктов испытаний ядерного оружия, проводив­шихся в предыдущие десятилетия.

По данным Научного комитета по действию атомной радиации — международной организации, созданной под эгидой ООН в 1955 г., вклад в годовую эквивалентную дозу от искусственных источников радиации составляет около 20%. Сюда включены рентгеновские установки, использующиеся для диагностических целей в медицине — 20%; ядерные взрывы в атмосфере — 1%; атомная энергетика (в проектных условиях) — менее 0,1%.

Радиоактивные продукты при ядерных взрывах представлены осколками деления ²³⁵U и ²³⁹Pu, не прореагировавшими компонентами ядерного заряда и радионуклидами, образующимися при взаимодействии быстрых нейтронов деления с ядрами элементов оболочки бомбы, воздуха и грунта. Они поднимаются в атмосферу на высоту до 30 км, переносятся воздушными потоками, постепенно осаждаясь на почвенно-растительный покров и водную поверхность Мирового океана и внутренних водоемов. В зависимости от времени, истекшего с момента взрыва до поступления радионуклидов на поверхность Земли, радиоактивные выпадения могут быть локальными, промежуточными (тропосферными) и глобальными (стратосферными). В локальных выпадениях представлен весь спектр продуктов деления, за исключением очень короткоживущих. Тропосферные выпадения составляют элементы, период полувыведения которых из тропосферы исчисляется 20–30 днями, а их доля в общей активности оценивается как 5%. В глобальных выпадениях преобладают долгоживущие радионуклиды с периодом полураспада несколько месяцев и более. Среди них чаще встречаются ³H, ^14C, ⁸⁹Sr, ⁹⁰Sr, ⁹⁶Zr, ¹⁰⁶Ru, ¹³⁷Cs, ¹⁴⁴Ce, ¹⁴⁷Pm, ²³⁵U, ²³⁹Pu и их дочерние продукты. В этом перечне наиболее опасны ¹⁴C, ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs. Они вовлекаются в биогенный круговорот элементов, накапливаясь в тканях растений и животных. В донных осадках фьордов архипелага Новая Земля, где долгое время проводились ядерные испытания, есть пятна со значениями активности до 60 000 Бк/кг. При этом фоновый уровень активности поверхностного слоя донных осадков Баренцева моря по ¹³⁷Cs в основном не превышает 10 Бк/кг, а по ^239,240Pu изменяется в диапазоне от 0,1 до 20 Бк/кг.

Техногенным источником радионуклидов в окружающей среде являются также радиоактивные отходы, включающие естественные радиоактивные элементы (продукты переработки урановых руд), продукты деления тяжелых ядер и нуклиды наведенной активности, образующиеся при взаимодействии нейтронов с ядрами стабильных элементов в активной зоне реактора или при переработке отработанного ядерного топлива. Отходы с относительно небольшой удельной активностью поступают в биосферу в результате сброса отходов в водоемы, захоронения в поверхностных горизонтах литосферы и выброса через вентиляционные заводские системы в атмосферу. Высокоактивные отходы хранятся в герметичных контейнерах или подлежат захоронению в глубоких слоях литосферы.

Значительные выбросы радионуклидов в атмосферу в газообразной форме или в виде твердых аэрозолей происходят при авариях реакторов. Наиболее крупные из них – на Чернобыльской АЭС (1986 г.) и Факусима-1 (2011). В первом случае было выброшено около 1,8·10¹⁸ Бк ¹³¹I; 8,5·10¹⁶ Бк ¹³⁷Cs; 1·10¹⁶ Бк ⁹⁰Sr; 3·10¹⁵ Бк ²³⁹Pu. Факусима-1 стала источником выбросов 1,5·10¹⁷ Бк ¹³¹I и 1,2·10¹⁶ Бк ¹³⁷Cs.

Много тяжелых естественных радиоактивных элементов поступает на поверхность почвенного и растительного покровов в составе золы, выбрасываемой в атмосферу тепловыми электростанциями при сжигании каменного угля. Содержание этих элементов в золе на порядок выше, чем в почвах.

Об относительном вкладе различных источников в дозу облучения организмов можно судить также по данным табл. 16. При оценке техногенного фактора роста радиоактивного фона большое значение имеет локальное распределение антропогенных дозовых нагрузок. Важнейшими радионуклидами, вызывающими глобальное загрязнение окружающей среды, в убывающем порядке являются: ¹⁴C, ¹³⁷Cs, ⁹⁵Zr, ⁹⁰Sr, ¹⁰⁶Ru, ¹⁴⁴Ce, ³H. Если рассматривать только наземные выпадения, то наибольший вклад в ожидаемую коллективную эффективную эквивалентную дозу дает ¹³⁷Cs.

Таблица 16.Средние дозы облучения населения от различных источников, относительные единицы (НКДАР ООН, 1982)

Глобальное загрязнение окружающей среды техногенными радионуклидами на территории Российской Федерации обусловлено атмосферными ядерными взрывами, проводившимися в 1954–1980 гг. в процессе испытаний ядерного оружия на полигонах планеты. В ряде регионов России фиксируется дополнительное радиоактивное загрязнение компонентов окружающей среды. На Европейской территории России таким источником остается Чернобыльская АЭС, на Азиатской территории России – радиационная авария в 1957 г. на ПО «Маяк» в Челябинской области и ветровой вынос радионуклидов с обнажившихся берегов оз. Карачай, куда сливались жидкие радиоактивные отходы этого предприятия. Кроме того, источниками локального радиоактивного загрязнения являются некоторые предприятия ядерного топливного цикла, такие как Сибирский химический комбинат (ОАО «СХК») в Томской области, Горно-химический комбинат (ФГУП «ГХК») в Красноярском крае, ФГУП ПО «Маяк» в Челябинской области.

Наблюдения за радиоактивным загрязнением объектов окружающей среды на территории РФ осуществляются сетью радиационного мониторинга Росгидромета. В 2010 г. контроль мощности экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения проводился на 1312 пунктах. Дополнительно измерения МЭД выполнялись на 30 постах в крупных городах и с помощью автоматических датчиков и автоматических метеостанций в ближних зонах отдельных АЭС. Наблюдения за радиоактивными атмосферными выпадениями осуществляются на 409 пунктах наблюдения, за объемной активностью радионуклидов в приземном слое атмосферы – на 52, за объемной активностью трития в атмосферных осадках - на 33 пунктах и в водах рек - на 15, за объемной активностью ⁹⁰Sr в водах рек и озер - на 47 и в морях - на 10 станциях. Анализ всей совокупности данных, полученных в ходе мониторинга, выполненного в 2010 году, показал, что в последние 10 лет радиационная обстановка на территории Российской Федерации остается спокойной. Все измеренные показатели ниже установленных нормативных значений.

Для обеспечения безопасности человека в случае воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения применяются нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). В них установлены следующие категории облучаемых лиц: персонал (группы А и Б); все население, включая лиц из персонала вне сферы и условий их производственной деятельности. В соответствии с документом группа А включает работников, обслуживающих источники радиационного облучения; группа Б – работников, находящихся под воздействием источников радиационного облучения.

Нормы радиационной безопасности содержат требования к ограничению и защите персонала, работников и населения от следующих видов излучения:

1) облучение персонала и населения в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников излучения;

2) облучение персонала и населения в результате радиационной аварии;

3) облучение работников и населения природными источниками излучения;

4) медицинское облучение населения.

В нормальных условиях эксплуатации источников излучения для категорий облучаемых лиц устанавливаются два класса нормативов:

1) основные пределы доз (ПД, табл. 17);

2) допустимые уровни монофакторного воздействия (для одного радионуклида, одного пути поступления или одного вида внешнего облучения), являющиеся производными от основных пределов доз: пределы годового поступления (ПГП), допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), среднегодовые удельные активности (ДУА) и др.

Таблица 17. Основные пределы доз

П р и м е ч а н и я. * Допускается одновременное облучение до указанных пределов по всем нормируемым величинам. ** Основные пределы доз, как и все остальные допустимые уровни облучения персонала группы Б (лица, находящиеся по условиям работы в сфере воздействия техногенных источников), равны 1/4 значений для персонала группы А (лица, работающие с техногенными источниками излучения). Далее в тексте все нормативные значения для категорий персонала приводятся только для группы А.

Для обеспечения условий, при которых радиационное воздействие будет ниже допустимого, с учетом достигнутого в организации уровня радиационной безопасности, администрацией организации дополнительно устанавливаются контрольные уровни (дозы, уровни активности, плотности потоков и др.).

Эффективная доза для персонала не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) 1000 мЗв, а для населения за период жизни (70 лет) 70 мЗв. При ликвидации или предотвращении аварии планируемое облучение персонала группы А выше установленных пределов доз может быть разрешено только в случае необходимости спасения людей и/или предотвращения их облучения. Облучение эффективной дозой свыше 200 мЗв в течение года должно рассматриваться как потенциально опасное.

Требования к защите от природного облучения в производственных условиях обязывают, чтобы эффективная доза облучения природными источниками излучения работников, не относящихся к категории персонала, не должна превышать 5 мЗв/год в производственных условиях. Здесь имеются в виду любые профессии и производства.

Средние значения радиационных факторов в течение года, соответствующие при монофакторном воздействии эффективной дозе 5 мЗв/год при продолжительности работы 2000 ч/год, средней скорости дыхания 1,2 м³/ч и радиоактивном равновесии радионуклидов уранового и ториевого рядов в производственной пыли, составляют:

1) мощность эффективной дозы гамма-излучения на рабочем месте — 2,5 мкЗв/ч;

2) эквивалентная равновесная объемная активность радона (ЭРОА_Rn) в воздухе зоны дыхания — 310 Бк/м³;

3) эквивалентная равновесная объемная активность торона (торон — один из изотопов радона) в воздухе зоны дыхания — 68 Бк/м³;

4) удельная активность ²³⁸U в производственной пыли 40/f кБк/кг, где f — среднегодовая общая запыленность воздуха в зоне дыхания, мг/м³, а удельная активность ²³²Th в производственной пыли 27/f, кБк/кг.

При многофакторном воздействии должно выполняться условие: сумма отношений значений воздействующих факторов к значениям, приведенным выше, не должна быть больше единицы.

Для населения допустимое значение эффективной дозы, обусловленной суммарным воздействием природных источников излучения, не устанавливается. Снижение облучения населения достигается путем установления системы ограничений на облучение населения от отдельных природных источников излучения. Годовая доза облучения населения в нормальных условиях не должна превышать основные пределы доз (см. табл. 14).

Ограничение природного облучения базируется на нормированииравновесной объемной активности дочерних продуктов радона и торона в воздухе помещений и мощности эффективной дозы гамма-излучения. В эксплуатируемых и проектируемых зданиях жилищного и общественного назначения нормируются эффективная удельная активность (А_эф) природных радионуклидов в строительных материалах (щебень, гравий, песок, бутовый и пилонный камень, цементное и кирпичное сырье и пр.), а также в отходах промышленного производства, используемых для изготовления строительных материалов (золы, шлаки и пр.) и применяемых в дорожном строительстве. Среднегодовая ЭРОА дочерних продуктов радона и торона в воздухе проектируемых жилых и общественных зданиях ограничивается величиной 100 Бк/м³, а в эксплуатируемых зданиях — 200 Бк/м³. Мощность эффективной дозы гамма-излучения не должна превышать мощность дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч.

В питьевой воде при содержании природных и искусственных радионуклидов, создающих эффективную дозу меньше 0,1 мЗв/год, не требуется проведения мероприятий по снижению ее радиоактивности. При совместном содержании в воде нескольких радионуклидов должно выполняться условие

£ 1,

где А_i — удельная активность i-го радионуклида в воде; УВ_i — соответствующий уровень вмешательства.

Предварительная оценка допустимости использования воды для питьевых целей может быть дана по удельной суммарной a- и b-активности, которые не должны подниматься выше 0,1 и 1,0 Бк/кг. При возможном содержании в воде ³H, ¹⁴C, ¹³¹I, ²¹⁰Pb, ²²⁸Ra и ²³²Th обязательно определение удельной концентрации радионуклидов является обязательным. Для ²²²Rn необходимость вмешательства возникает, если его удельная активность в питьевой воде превышает 60 Бк/кг. Лимитирующая концентрация радона в питьевой воде — его переход в воздух помещения и последующее ингаляционное поступление дочерних продуктов радона. Для минеральных и лечебных вод устанавливаются специальные нормативы.

Требования по ограничению облучения населения в условиях радиационной аварии сводятся к следующему.Если предполагаемая доза излучения за короткий срок (2 сут) достигает уровня, при превышении которого возможны клинически устанавливаемые детерминированные эффекты (табл. 18), необходимы срочные меры защиты. При хроническом облучении защитные мероприятия проводятся, если годовая поглощаемая доза достигает определенных значений (табл. 19). Превышение этих доз приводит к серьезным детерминированным эффектам.

Таблица 18. Прогнозируемые уровни облучения, при которых необходимо срочное вмешательство

Принятие решений о мерах защиты населения в случае крупной радиационной аварии с радиоактивным загрязнением территории проводится на основании сравнения прогнозируемой дозы, предотвращаемой защитным мероприятием, и дозой облучения населения, а также уровнем загрязнения пищевых продуктов и питьевой воды. В критических ситуациях принимается решение об эвакуации людей.

Таблица 19. Уровни вмешательства при хроническом облучении

Уровни вмешательства для временного отселения составляют 30 и 10 мЗв в месяц для начала и окончания временного отселения соответственно. Если прогнозируется, что накапливаемая за месяц доза будет находиться выше указанных уровней в течение года, возникает необходимость рассмотреть вопрос об отселении людей на постоянное место жительства.

Ограничение медицинского облучения осуществляется при проведении профилактических медицинских рентгенологических исследований и научных исследований, чтобы годовая эффективная доза облучения не превышала 1 мЗв.

Важную роль в обеспечении радиационной безопасности, начиная со стадии проектирования радиационно-опасных объектов, играет радиационный контроль. Его цель — соблюдение принципов радиационной безопасности и требований нормативов. Радиационному контролю подлежат:

1) радиационные характеристики источников излучения, выбросов в атмосферу, жидких и твердых радиоактивных отходов;

2) радиационные факторы, создаваемые технологическим процессом, на рабочих местах и в окружающей среде, а также на загрязненных территориях и в зданиях с повышенным уровнем природного облучения;

3) уровни облучения персонала и населения от всех источников излучения.

Основные контролируемые параметры:

1) годовая эффективная доза, годовая эквивалентная доза (см. табл. 17);

2) поступление радионуклидов в организм и их содержание в организме для оценки годового поступления;

3) объемная или удельная активность радионуклидов в воздухе, воде, продуктах питания, строительных материалах и пр.;

4) радиоактивное загрязнение кожных покровов, одежды, обуви, рабочих поверхностей;

5) доза и мощность дозы внешнего излучения;

6) плотность потока частиц и фотонов.

2.4. Нормирование показателей качества компонентов окружающей среды

Одна из задач экологического нормирования — разработка методики количественной оценки качества окружающей среды, прежде всего ее основных сред и компонентов – атмосферного воздуха, почв, поверхностных и подземных вод, донных осадков и др., и их дальнейшая стандартизация. Показатели качества компонентов окружающей среды должны иметь научное обоснование и быть универсальными. Желательно, чтобы они учитывали все значимые факторы воздействия, включая физическую, химическую и биологическую составляющие, давали возможность на основе получаемых величин принимать управленческие решения.

Используемые методы определения качества атмосферного воздуха, воды и почв сегодня не отвечают перечисленным выше требованиям, прежде всего не учитывают весь комплекс факторов негативного воздействия. Как правило, существующие подходы к определению качества компонентов окружающей среды предполагают лишь химическое загрязнение и в основном опираются на существующую систему предельно допустимых концентраций вредных веществ. Таким образом, оценка проводится с позиций санитарно-гигиенического нормирования, хотя основным ориентиром в установлении норм качества в будущем должны стать экосистемные нормативы предельно допустимых антропогенных нагрузок на природную среду.