Особенности миграции радионуклидов и прогнозирование радиоактивного загрязнения местности 7 страница

В таблице 2.14 представлены пределы годового поступления (ПГП) ра­дионуклидов в организм человека с воздухом, водой и пищей для населения

Тнп радионуклида Поступление с вдыхаемым воздухом Поступление с водой н нишей Дозовын коэффициент, Зв/Бк ПГП, Ь к/год Дозовын коэффициент, *в/Бк ПГП, Б к/год Цезий-137 3510' 2,810' 3.6-10К 22.8-10' Стронций-90 9.1 10 9 1.1-105 1.4 10 8 7.0-104 Плутоний-239 9.1 10~9 7.6 10 ' 1.3-10' Иод-131 1,61- 0 8 6.1 10* 2.6-10~8 3.8-10" Калий-40 3.8 10 4 2.610"

Пределы годового поступления некоторых радионуклидов для населения

Вмешательство. Уровни вмешательства При авариях на радиационноопасных объектах возможно такое за­грязнение радионуклидами местности и объектов, что создает реальную Угрозу жизни и здоровью людей. Это вынуждает принимать меры вмеша­тельства в их жизнедеятельность.

Таблица 2 14

• Вмешательство - любое действие, направленное на снижение ипи предотвращение воздействия излучения от источников, которые вследствие аварии вышли из-под контроля.

При принятии решения на вмешательство руководствуются следующи­ми принципами:

- вмешательство должно принести больше пользы, чем вреда;

- уровень, при котором вводится вмешательство, и уровень, при кото­ром оно затем прекращается, должны быть оптимизированы, чтобы добить­ся максимально чистой выгоды;

- должны быть предприняты все возможные меры для предотвраще­ния серьезных детерминированных эффектов посредством ограничения доз ниже пороговых значений для этих эффектов.

Вмешательство осуществляется при использовании одного или не­скольких следующих защитных мероприятий:

- организация укрытия людей в защитные сооружения;

- назначение препаратов стабильного йода;

- эвакуация;

- отселение;

- защита органов дыхания;

- индивидуальная санитарная обработка;

- контроль доступа в зараженные районы;

- использование средств индивидуальной защиты;

- контроль загрязненности воды и пищевых продуктов, запрет (или ограничение) на отдельные пищевые продукты;

- дезактивация местности и объектов;

- изменения профиля сельскохозяйственного и промышленного про­изводства.

Для каждого защитного мероприятия по соображениям радиационной безопасности необходимо определять нижний предел дозы А, ниже которого введение защитной меры нецелесообразно, так как ущерб, наносимый вме­шательством, превосходит вред от предотвращаемого облучения, и верхний предел дозы Б, при котором обязательно следует предпринять меры, так как ущерб от облучения больше ущерба, наносимого самим вмешательством. Сказанное можно представить графиком (рис. 2.9). О пользе каждого защит­ного действия следует судить на основе снижения с помощью этого защитно­го действия прогнозируемой дозы, т.е. по предотвращенной дозе.

Ситуации вмешательства, к которым следует применять уровни вме­шательства, включают в себя облучение двух типов: острое (кратковремен­ное) облучение и хроническое облучение.

В качестве биологической базы для установления уровней вмешатель­ства принимаются детерминированные и стохастические эффекты Наибо­лее серьезным детерминированным эффектом является преждевременная смерть, которая может наступить в результате повреждения костного мозга при дозах более 1 Гр, острого облучения всего тела У других органов порого­вые дозы больше. Поэтому, если доза меньше 1 Гр, то облучение других орга­нов считается приемлемым, за исключением щитовидной железы. А

Введение меры защиты обязательно -__ИИ1_И11_И1_И1_И1_В1_И1_И1_И1__)>1_И1_1_>1_И1_>__И_1__И__И_1__И__И_1__И__И_»__— Б Верхний предел дозы

Диапазон, в котором устанавливаются оперативные уровни вмешательства по принципу оптимизации

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ А Нижний предел до!Ы Введение мер защиты неоправданно

Рис. 2.9. Схема применения уровней Оозы к иерам защиты В таблицах 2.15 и 2.16 приведены значения уровней доз и мощностей доз, при которых вмешательство является обязательным, а в таблицах 2.17, 2.18, 2.19 - рекомендуемые уровни вмешательства А и Б для основных защитных мер.

Опган или ткань Прогнозируемая по1 лошенная дои на орган в течение менее 2-х сугок, Грен ■--------------------- —------------------- Все тело (костный мозг) I Легкие Кожа .> Щитовидная железа Хрусталик глаза, гонады_______ __ Гонады   Пппд 0,1

Уровни доз, при которых предполагается вмешательство при любых обстоятельствах (острое облучение)

Таблица 2.15

Радионуклид Пищевые продукты для общего потребления, кБк/кг Молоко, детское питание н питьевая вода, кБк/кг "Пезий-137. 134 "ЙЪд-131 0.1 Стронций-90 0,1 0.1 Плутоний-238,239 Америцнй-241 0,01 0,001

Таблица 2.19 Уровни для изъятия и защиты пищевых продуктов___________________

Орган илн ткань Мощность эквивалентной дозы ГЗв/гпгЛ Гонады ■------------------------------------------ А--------------- / 0.2 Хрусталик глаза 0.1 Костный мозг 0.4

Таблица г и Уровни мощности эквивалентной дозы, при которых предполагается ______ проведение вмешательства при любых обстоятельствах

Таблица 2.17

Меры защиты Все тело Щитовидная, железа (шж), легкие кожа А Б А Б Укрытие Йодная профилактика (взрослые) - - 250щж 2500щж Йодная профилактика (дети)     100шж Ю00шж Эвакуация

Уровни прогнозируемой поглощенной дозы (Д1огл) в отдельных органах за первые 10 суток, при которых необходимо срочное вмешательство как при остром облучении, мГр

После аварии на ЧАЭС в Республике Беларусь критерии на вмеша­тельство постоянно становились все более жесткими.

Например, эвакуация проводилась, если дозы облучения на все тело могли превысить 750 мГр/год или при мощности дозы более 1 мГр/ч; если дозы на щитовидную железу и отдельные органы могли превысить 2500 мГр/год.

Переселение планировалось: в 1986 году при 100 мЗв/г, в 1987 году -30 мЗв/г, в 1988 году - 25 мЗв/г, в 1989 году - 25 мЗв/г. в 1990 году - 350 мЗв за всю жизнь. Нормы на загрязнение радионуклидами продуктов и воды ужесто­чаются постоянно. Изменения происходили в 1986, 1988, 1990, 1992.1996, 1999 годах.

При рассмотрении вопроса об обосновании или оптимизации факти­ческих уровней вмешательства для немедленных защитных мер следует учи­тывать вероятность детерминированных эффектов при дозах более 0,1 Гр (полученных в течение менее 2-х суток) на зародыш.

Таблица 2.Щ

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Проблемы оценки малых доз облучения.

2. Принципы радиационной защиты.

3. Пределы годового поступления.

4. Понятие вмешательства и уровни вмешательства.

5. Основные мероприятия по радиационной защите.

6. Критерии принятия решения на вмешательство.

Меры Защиты Предотвращаемая эффективная доза, мЗв А Б Ограничение потребления загрязненных продуктов питания и питьевой воды 50 мЗв за первый год и 1 мЗв/год в последующие годы 50 мЗв за первый год и ] 10 мЗв/год в последующие годы Переселение 50 мЗв за первый год 500 мЗв за первый год 1000 мЗв до конца жизни

Критерии для принятия решений о переселении и ограничении потребления загрязненных продуктов

2.2.2. Нормы радиационной безопасности НРБ-2000

Постановлением Министерства здравоохранения Республики Беларусь № 5 от 25.01.2000 года утверждены Нормы радиационной безопасности НРБ-2000. Документ включает:

1. Раздел 1. Общие положения.

2. Раздел 2. Требования к ограничению техногенного облучения в кон-
тролируемых условиях.

3. Требования к защите от природного облучения в производственных

условиях.

4. Требования к ограничению облучения населения.

5. Требования к ограничению облучения населения в условиях радиа-
ционной аварии.

6. Требования к контролю за выполнением норм.

7. Значения допустимых уровней радиационного воздействия.

Общие положения

В НРБ-2000 уточнены или включены некоторые новые понятия и опре­деления.

• Предел дозы (ПД) - величина годовой эффективной или эквивалент­ной дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться в усло­виях нормальной работы. Соблюдение предела годовой дозы предотвра­щает возникновение детерминированных эффектов, а вероятность стохас­тических эффектов сохраняется при этом на приемлемом уровне.

• Радиационная авария - потеря управления источником ионизирую­щего излучения, вызванная неисправностью, повреждением оборудования, неправильными действиями обслуживающего персонала, стихийными бед­ствиями или иными причинами, которые могли привести или привели к об­лучению людей или радиоактивному загрязнению окружающей среды сверх установленных норм.

• Радиационная безопасность населения - состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного воздействия ионизи­рующего излучения.

• Риск радиационный - вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения.

• Санитарно-защитная зона - территория вокруг источника ионизиру­ющего излучения, на которой уровень облучения людей в условиях нор­мальной эксплуатации данного источника может превысить установлен­ный предел дозы облучения для населения. В санитарно-защитной зоне запрещается постоянное и временное проживание людей, вводится

,ким ограничения хозяйственной деятельности и проводится радиацион­ный контроль.

• Уровень вмешательства - уровень радиационного фактора, при превышении которого следует проводить определенные защитные ме­роприятия.

• Область применения НРБ-2000. НРБ-2000 применяются для обеспе­чения безопасности человека во всех условиях воздействия на него ионизи­рующего излучения. Требования и нормативы, установленные Нормами, яв­ляются обязательными для всех юридических лиц на всей территории Рес­публики Беларусь.

Нормы являются документом, регламентирующим требования Закона Республики Беларусь «О радиационной безопасности населения» в форме основных пределов доз, допустимых уровней воздействия и других требова­ний по ограничению облучения человека.

Нормы распространяются на следующие виды воздействия ионизиру­ющего излучения на человека:

- в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников излу­чения;

- в результате радиационной аварии;

- от природных источников излучения;

- при медицинском облучении.

Требования Норм не распространяются на источники излучения, со­здающие при любых условиях обращения с ними:

- индивидуальную годовую эффективную дозу не более 10 мкЗв;

- индивидуальную годовую эквивалентную дозу в коже не более 50 мЗв и в хрусталике глаза не более 15 мЗв;

- коллективную годовую эффективную дозу не более 1 чел.-Зв. Перечень и порядок освобождения источников ионизирующего излуче­ния от радиационного контроля устанавливаются Санитарными правилами.

Общие положения. Главной целью радиационной безопасности явля­ется охрана здоровья населения, включая персонал, от вредного воздей­ствия ионизирующего излучения путем соблюдения основных принципов и норм радиационной безопасности без необоснованных ограничений полез­ной деятельности при использовании излучения в различных областях хо­зяйства, в науке и медицине.

Основу системы радиационной безопасности составляют международ­ные научные рекомендации, опыт стран и отечественный опыт Учтены Меж­дународные нормы радиационной безопасности, принятые в них принципы Радиационной защиты.

Учитываются как детерминированные, так и стохастические эффекты. При этом индивидуальный и коллективный пожизненный риск возникнове­ния стохастических эффектов определяется соответственно:

г

^ги={р,(^)'^ГЕ'^, <²-⁶>

V

где г, К - индивидуальный и коллективный риск соответственно; Е - индиви­дуальная эффективная доза; р, (Е)о'Е - вероятность для 1-го индивидуума получить годовую эффективную дозу от Е до Е + 6Е; г_Е - коэффициент пожиз­ненного риска сокращения длительности периода полноценной жизни в среднем на 15 лет на один стохастический эффект (от смертельного рака, серьезных наследственных эффектов и не смертельного рака, приводящего к тяжелым последствиям для здоровья), равный:

для производственного облучения:

г_Е = 5,6 -10"²1/чел.-Зв при Е < 200 мЗв/год;

г_е = 1,1 • 10-¹ 1/чел.-Зв при Е > 200 мЗв/год;

для облучения населения:

г_Е = 7,3 • 10"² 1/чел.-Зв при Е < 200 мЗв/год;

г_Е = 1,5 • 10"¹1/чел.-Зв при Е > 200 мЗв/год.

Для целей радиационной безопасности при облучении в течение года индивидуальный риск сокращения длительности периода полноценной жизни в результате возникновения тяжелых последствий от детерминиро­ванных эффектов консервативно принимается равным:

Г,_е = Р₁[0>Д], (2.8)

где Р, |р > Д] - вероятность для 1-го индивидуума быть облученным с дозой больше Д при обращении с источником в течение года; Д - пороговая доза для детерминированного эффекта.

Потенциальное облучение коллектива из N индивидуумов оправдано,

если

Е (г,,_с х О_с + г_1л х О_д) х с_т< V - V- Р, (2.9)

где Ф_е - среднее сокращение длительности периода полноценной жизни в результате возникновения стохастических эффектов, равное 15 лет; Ф_д -среднее сокращение длительности периода полноценной жизни в резуль­тате возникновения тяжелых последствий от детерминированных эффек­тов, равное 45 лет; с_т - денежный эквивалент потери 1 чел.-года жизни насе-112 пения; V - доход производства; Р - затраты на основное производство, кро­ме ущерба от защиты; V - ущерб от защиты.

Снижение риска до возможно низкого уровня (оптимизацию) следует пгушествлять с учетом двух обстоятельств:

- предел риска регламентирует потенциальное облучение от всех воз­можных источников излучения, поэтому для каждого источника излучения устанавливается граница риска;

—при снижении риска потенциального облучения существует минималь­ный уровень риска, ниже которого риск считается пренебрежимым и даль­нейшее снижение риска нецелесообразно.

Предел индивидуального пожизненного риска в условиях нормальной эксплуатации для техногенного облучения в течение года персонала прини­мается округленно 1-10^-3, а для населения - 5 • Ю^-5.

Уровень пренебрежимого риска разделяет область оптимизации рис­ка и область безусловно приемлемого риска и составляет 10"*.

Требования к ограничению техногенного облучения в контролируемых условиях Нормальные условия эксплуатации источников излучения. Устанав­ливаются две категории облучаемых лиц: работающий персонал и население. Для них устанавливаются три класса нормативов:

- основные пределы доз (ПД);

- пределы годового поступления;

- допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА);

- среднегодовые удельные активности (ДУА);

- контрольные уровни.

Основные пределы доз соответствуют Международным нормам ради­ационной безопасности (см. таблицу 2.13).

Примечание: указанные в табл. 2.12 дозы не включают дозы от природного и медицинского облучения.

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.

Для персонала значения ПГП и ДОА дочерних продуктов изотопов ра-ДОна-222 и радона-220 - лолония-218 (РаА); свинца-214(РаВ); бисмута-214 (НаС); свинца-212 (ТпВ); бисмута-212 (ТИС) в единицах эквивалентной рав­новесной активности составляют:

ПГП: 0,10 П_КаД + 0,52 П^ + 0,38 П_йаС = ЗМБк;

0,91 П_т„_в + 0,09 П_тьс = 0,66 МБк;

ДОА: 0,10 А^ + 0,52 А_Т()В + 0,38 А„,_с = 1200 Бк/м³; 0,91 А_Т№ + 0,09 А_Т(1С = 270 Бк/м³,

где Г1 и А, - годовые поступления и среднегодовые объемные активности в зоне дыхания соответствующих дочерних изотопов радона.

Для женщин в возрасте до 45 лет, работающих с источниками излуче­ния, вводятся дополнительные ограничения: эквивалентная доза на поверх­ности нижней части области живота не должна превышать 1 мЗв в месяц, а поступление радионуклидов в организм не дожно быть более 1/20 предела годового поступления для персонала.

Примечание: в случае невыполнения требования администрация обязана перевести женщину на работу, не связанную с источниками излучения.

Для студентов и учащихся старше 16 лет, проходящих профессиональ­ное обучение с использованием источников излучения, годовые дозы не должны превышать 1/4 значений, установленных для персонала.

Планируемое повышенное облучение

Повышенное облучение людей возможно в случае необходимости лик­видации аварий, при этом допускается повышенное облучение мужчин стар­ше 30 лет лишь при добровольном письменном согласии.

Для спасателей и других специальных формирований дополнитель­ное облучение регламентируется санитарно-эпидемиологической службой Министерства здравоохранения Республики Беларусь.

Повышенное облучение не допускается:

- для работников, ранее уже облученных в результате аварии или за­планированного повышенного облучения с эффективной дозой 200 мЗв или с эквивалентной дозой, превышающей в 4 раза пределы доз в табл. 2.13;

- для лиц, имеющих медицинские противопоказания для работы с ис­точниками излучения.

Лица, подвергшиеся облучению в дозах более 100 мЗв в течение года, в I дальнейшем не должны получать дозы свыше 20 мЗв за год.

Облучение свыше 200 мЗв/год следует рассматривать как потенциаль­но опасное.

Требования к защите людей от природного облучения в производственных условиях Эффективная доза облучения природными источниками излучения всех работников, включая персонал, не должна превышать 5 мЗв/год в производ­ственных условиях.

Средние значения радиационных факторов в течение года, соответ­ствующие при монофакторном воздействии эффективной дозе 5 мЗв за год 114 при продолжительности работы 2000 часов в год, средней скорости дыха­ния 1,2 м³/ч и радиоактивном равновесии радионуклидов уранового и тори-евого рядов в производственной пыли, составляют:

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

2) ЭРОА„_а в воздухе зоны дыхания - 310 Бк/м³;

3) ЭРОА_Т|) в воздухе зоны дыхания - 68 Бк/м³;

4) Удельная активность в производственной пыли урана-238, находя­щегося в радиоактивном равновесии с членами своего ряда, -40/г"кБк/кг, где /- среднегодовая общая запыленность воздуха в зоне дыхания, мг/м³;

5) Удельная активность в производственной пыли тория-232, находя­щегося в радиоактивном равновесии с членами своего ряда, - 27/г", кБк/кг.

При многофакторном воздействии должно выполняться условие: сум­ма отношений воздействующих факторов к значениям, приведенным выше, не должна превышать 1.

Требования к ограничению облучения населения

Ограничение техногенного облучения в нормальных условиях.

Годовая доза облучения населения не должна превышать основных пределов доз (табл. 2.13). Для ограничения облучения населения техноген­ными источниками излучения принимаются меры по сохранности источни­ков излучения и контролю за их применением.

Значения ПГП радионуклидов для населения через органы дыхания и пищеварения, а также соответствующие им значения ДОА и уровни вмеша­тельства (УВ) приведены для некоторых радионуклидов в табл. 2.20 и 2.21.

Ограничение природного облучения

Допустимое значение эффективной дозы, обусловленной суммарным воздействием природных источников излучения, для населения не устанав­ливается. Снижение облучения населения достигается путем установления системы ограничений на облучение населения отдельными природными источниками излучения.

При проектировании новых жилых зданий предусмотрено, чтобы сред­негодовая эквивалентная равновесная объемная активность не превыша­ла 100 Бк/м³, а мощность эффективной дозы не превышала мощности на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч.

В эксплуатируемых зданиях среднегодовая эквивалентная равновес­ная объемная активность дочерних продуктов радона и торона в воздухе жилых помещений не должна превышать 200 Бк/м³. При более высоких зна­

Радио­нук­лид Период полураспада (Т) Поступление с воздухом Крити­ческая группа, кг Дозовый коэффици­ент, Зв/Бк Предел годового поступле­ния (ПГП), Бк/год Допустимая среднегодо­вая объемная активность (ДОА), Бк/мэ С-14 5,73 + 3 лет 2,5-9 4,0 + 5 5,5+1 N3-22 2,6 года 7,3-9 1,4 + 5 7,2+1 Са-41 1,4 + 5 лет 3,3-10 3,0 + 6 4,2 + 2 Са-47 4,53 сут. 2,6-9 3,8+5 5,3 + 1 Зг-90 29,1 г 5,0-8 2,0 + 4 2,7 У-90 2,67 сут. 8,8-9 1,1+5 6,0+ 1 Ск-137 30 лет 4,6-9 2,2 + 5 2,7+1 1-131 8,04 сут. 7,2-8 1,4 + 4 7,3 Ри-239 2,41 +4 лет 5,0-5 2,0+1 2,5-3 Ат-241 4,32 + 2 лет 4,2-5 2,4+1 2,9-3 К-40' 1,28+ 9 лет 1,7-8 5,9 + 4 3,1 + 1 Примечания: I. Критические группы обозначены: 2 - дети в возрасте 1-2 года; 5 - дети в возрасте 12-17 лет; 6 - взрослые (старше 17 лет). 2. Запись вида 1,6-12 означает 1,6-КГ12, а 1,6+12 -1,6-Ю12 3. В таблице представлены только наиболее распространенные радионуклиды. Все изотопы имеются в оригинале НРБ-2000. * При поступлении изотопа К-40 дополнительно к природной смеси изотопов калия.

Таблица 2.2о Значения дозовых коэффициентов, пределов годового поступления с воздухом, допустимой объемной активности во вдыхаемом воздухе и уровни вмешательства

Поступление с водой и пищей Радионук- Период Крити- Дозовый Предел Уровень лид полураспада ческая коэффи- годового вмешатель-   (Т) группа циент, Зв/Бк поступления (ПГП), Бк/год ства, Бк/кг С-14 5,73 + 3 лет 1,6-9 6,3 + 5 2,4 + 2 N3-22 2,6 годэ 1,5-8 6,7 + 4 4,3 + 1 Са-41 1,4 + 5 лет 5,0-10 2,0 + 6 7,3-2 Сз-47 4,53 сут. 9,3 9 1,1+5 8,7+1 5г-90 29,1 годэ 8.0-8 1,3 + 4 5,0 У-90 2?67 сут. 2,0-8 5,0 + 4 5,1 + 1 Ск-137 30 лет 1,3 8 7,7 + 4 1,1 +1 1-131 8,04 сут. 1,8-7 5.6 + 3 6,3 Ри-239 2,41 +4 лет 4,2-7 2,4 + 3 5,6-1 Аш-241 4,32 + 2 лет 3,7-7 2,7 + 3 6.9-1 К-40 1,28 + 9лет 4,2-8 2,4 + 4 2,2+ 1

Примечание: 1. Критические группы обозначены в примечании табл. 2.20, равно как и записи вида 1,6-12. 2. Все изотопы приведены в оригинале НРБ-2000.________________________

Значения дозовых коэффициентов, пределов годового поступления и уровни вмешательства

Ограничение медицинского облучения При проведении профилактических медицинских рентгенологических исследований и научных исследований практически здоровых лиц годовая эффективная доза облучения этих лиц не должна превышать 1 мЗв. Лица, оказывающие помощь больным детям, тяжелобольным при выполнении рентгенорадиологических процедур, не должны получать дозу более 5 мЗв/год. При использовании источников излучения в медицинских целях конт­роль доз облучения пациентов является обязательным. Требования по ограничению облучения населения в условиях радиационной аварии В случае возникновении аварии должны быть приняты меры для вос­становления контроля над источником излучения, сведены до минимума дозы облучения людей, количество облученных, радиоактивное загрязне­ние окружающей среды, экономические и социальные потери, вызванные радиоактивным загрязнением.

чениях объемной активности должны проводиться защитные мероприятия по снижению радона в помещениях (проветривание, вентиляция). Защит­ные мероприятия должны проводиться также, если мощность дозы гамма-излучения в помещениях превышает мощность дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч.

Эффективная удельная активность природных радионуклидов в стро­ительных материалах не должна превышать 370 Бк/кг.