Тема № 4 Радиационная и химическая опасность

Цель: охарактеризовать ионизирующее излучение, их действие на организм

Ключевые слова: ионизирующее излучение, эвивалентная доза, радиационный контроль, химически опасные вещества, лучевая болезнь

План

1. Ионизирующее облучение. Их действие на организм.

2. Основные принципы радиационной безопасности.

3. Защитные мероприятия. Требования к помещению и оборудованию.

4. Классификация химически опасных объектов.

Радиация – излучение (от radiare – испускать лучи) – распространение энергии в форме волн или частиц. Ионизирующими излучениями называют излучения, которые прямо или косвенно способны ионизировать среду. Ионизирующее излучение возникает в результате радиоактивного распада ядер некоторых элементов и, в зависимости от частиц его составляющих, подразделяется на два вида: коротковолновое электромагнитное излучение (рентгеновские лучи, гамма-излучение) и корпускулярное излучение, представляющее собой потоки частиц (альфа-частиц, бета-частиц (электронов), нейтронов, протонов, тяжелых ионов и других). Наибольшее распространение имеют: альфа, бета, гамма и рентгеновское излучение.

Лучевая болезнь может развиваться как при внешнем облучении организма, когда источник радиации находится вне его (что может произойти в первую минуту после ядерного взрыва или в результате воздействия радиоактивных веществ, выпавших по следу радиоактивного облака при на земном ядерном взрыве), так и при попадании радиоактивных веществ внутрь организма.

Ионизирующее излучение может двумя способами оказывать воздействие на человека. Первый способ — внешнее облучениеот источника, расположенного вне организма, которое в основном зависит от радиационного фона местности на которой проживает человек или от других внешних факторов. Второй — внутреннее облучение,обусловленное поступлением внутрь организма радиоактивного вещества, главным образом с продуктами питания.

Внешнее облучение в основном создается гамма содержащими радионуклидами, а также рентгеновским излучением.

Доза ионизирующего излучения — величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества, ткани и живые организмы. Разделают несколько видов доз:

Экспозиционная дозаопределяет ионизирующую способность рентгеновских и гамма-лучей и выражает энергию излучения, преобразованную в кинетическую энергию заряженных частиц в единице массы атмосферного воздуха. В системе СИ единицей измерения экспозиционной дозы является кулон, деленный на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица — рентген (Р), 1 Кл/кг = 3880 Рентген.

Поглощенная дозапоказывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы любого облучаемого вещества и определяется отношением поглощенной энергии ионизирующего излучения на массу вещества. За единицу измерения поглощенной дозы в системе СИ принят грэй (Гр). 1 Гр — это такая доза, при которой массе 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 Гр = 100 рад.

Эквивалентная дозаотражает биологический эффект облучения. Это поглощённая доза в органе или ткани, умноженная на коэффициент качества данного вида излучения, отражающий его способность повреждать ткани организма. В единицах системы СИ эквивалентная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название — зиверт (Зв). Использовавшаяся ранее внесистемная единица — бэр (1 бэр = 0,01 Зв).

Нормы радиационной безопасности −рекомендованные пределы радиационного облучения человека, которые считаются безопасными для его здоровья. Эти нормы главным образом устанавливаются для суммарной дозы излучений от всех видов радиации, полученной человеком в течение года.

Дозы излучений выражаются в радах и греях. Они являются физическими единицами и не учитывают тот факт, что равные дозы различных типов радиации вызывают различную степень биологических повреждений. Так 1 рад дозы альфа-излучения создаёт примерно в 20 раз больше биологических повреждений, чем 1 рад бета- или гамма-излучения. Эти различия в биологическом воздействии на живой организм разных типов радиации учитываются использованием величины, называемой коэффициентом качества данного типа радиации (другое название этой величины - относительная биологическая эффективность). Эта величина определяется как доза рентгеновского или гамма-излучения в радах, которая производит такое же биологическое разрушение, как и 1 рад данной радиации.

Одной из главных особенностей эксплуатации атомных станций (АС) является наличие ионизирующих излучений и необходимость обеспечения радиационной безопасности.

Радиационная безопасность персонала, населения и окружающей природной среды считается обеспеченной, если соблюдаются основные принципы радиационной безопасности (обоснование, оптимизация, нормирование) и требования радиационной защиты, установленные законами РК, действующими нормами радиационной безопасности и санитарными правилами.

· Принцип обоснования — запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного облучением. Должен применяться на стадии принятия решения уполномоченными органами при проектировании новых источников излучения и радиационных объектов, выдаче лицензий и утверждении нормативно-технической документации на использование источников излучения, а также при изменении условий их эксплуатации.

В условиях радиационной аварии принцип обоснования относится не к источникам излучения и условиям облучения, а к защитному мероприятию. При этом в качестве величины пользы следует оценивать предотвращенную данным мероприятием дозу. Однако мероприятия, направленные на восстановление контроля над источниками излучения, должны проводиться в обязательном порядке.

· Принцип оптимизациипредусматривает поддержание на возможно низком и достижимом уровне как индивидуальных (ниже пределов, установленных действующими нормами), так и коллективных доз облучения, с учетом социальных и экономических факторов. В условиях радиационной аварии, когда вместо пределов доз действуют более высокие уровни вмешательства, принцип оптимизации должен применяться к защитному мероприятию с учетом предотвращаемой дозы облучения и ущерба, связанного с вмешательством. Также известен, в том числе в международной практике, как принцип ALARA(ALARP).

Принцип нормирования, требующий не превышения установленных законами РК и действующими нормами радиационной безопасности индивидуальных пределов доз и других нормативов радиационной безопасности, должен соблюдаться всеми организациями и лицами, от которых зависит уровень облучения людей.

Причиной острого лучевого поражения человека (лучевой болезни) могут быть как аварийные ситуации, так и тотальное облучение организма с лечебной целью - при трансплантации костного мозга, при лечении множественных опухолей. Тяжесть радиоактивного поражения в основном определяется внешним гамма-облучением. Поражения людей ионизирующими излучениями могут возникать как в результате воздействия внешнего облучения, так и при попадании РВ внутрь организма, при вдыхании зараженного воздуха, с зараженной пищей или водой, сквозь кожу, открытые раны.

Лучевая болезнь - это завершающий этап в цепи процессов, развивающихся в результате воздействия больших доз ионизирующего излучения на ткани, клетки и жидкие среды организма. Изменения на молекулярном уровне и образование химически активных соединении в тканях и жидких средах организма ведут к появлению в крови продуктов патологического обмена - токсинов, но главное - это гибель клеток.

Само по себе лучевое поражение не является предметом неотложной терапии, так как повлиять сколько-нибудь серьезно на течение ОЛБ, уже запущенной состоявшимся актом облучения, нельзя.

Первичным процессом воздействия радиоактивных веществ в организме человека является ионизация. Проникая в организм радиоактивные излучения ионизируют в первую очередь воду, а вода является главной составляющей организма (60-70%). Выделяемые ионы вступают во взаимодействие с тканевым кислородом, образуя соединения гидроперекиси (Н0₂ ) и перекиси (Н₂0₂) водорода перекиси, что является сильным окислителем. Появившиеся окислители приводят к гибели живых клеток, т.к. имеют высокую химическую активность и вступают в реакции с белком, ферментами и другими структурными элементами биологической ткани, что приводит к изменению биологических процессов в организме. Вследствие этого нарушаются процессы обмена, подавляется активность ферментных систем, задерживается рост тканей, возникают новые химические соединения — радио токсины — сильные яды, оказывающие поражающее действие. Затем развивается повышенная кровоточивость в результате поражения стенок кровеносных сосудов и снижение свертываемости крови.

Снижается общая сопротивляемость организма, устойчивость к инфекциям ослабляется, нарушается обмен веществ (особенной белковый, водный и солевой обмен), функции ЖКТ, что влечет за собой истощение организма.

Патологические процессы в организме, в том числе гибель клеток, рост опухолей, связывают с хромосомными поражениями соматических клеток, причем уровень аутогенных повреждений хромосом увеличивается с возрастом человека.

При изучении действия излучения на организм человека установлены следующие особенности:

• даже незначительное количество поглощенной энергии излучения вызывает глубокие биологические изменения в организме;

• наличие скрытого (инкубационного) периода действия ионизирующего излучения;

• излучение имеет генетический эффект;

• органы живого организма имеют разную чувствительность к излучению;

• отдельные организмы неодинаково реагируют на облучение;

• облучения зависит от частоты, одноразовое облучение в большой дозе вызывает более глубокие изменения.