История развития радиационной гигиены

Лекция 1. Радиационная гигиена как наука

Теоретические основы радиационной гигиены.

История развития радиационной гигиены.

В конце XIX и в последующие десятилетия ХХ века произошел ряд выдающихся научных открытий, которые глубоко отразились на условиях жизни человечества. Речь, прежде всего, идет об открытиях в области ядерной физики, позволивших в дальнейшем использовать атомную энергию во всех областях народного хозяйства, науки и техники.

В 1895 г. В.К.Рентген обнаружил новый вид излучения, названный впоследствии рентгеновскими лучами, а в 1896 г. А.Беккерель выявил самопроизвольное испускание ураном невидимых лучей. Таким образом, была открыта радиоактивность и ионизирующее излучение. Также было установлено, что оба излучения способны ионизировать и приводить в возбужденное состояние атомы и молекулы, которые при этом приобретают новые свойства.

В 1899 г. Э.Резерфорд открыл α- и β-излучения, испускаемые при распаде радионуклидов. В 1918 г. он обнаружил возможность искусственных ядерных превращений. Следующим крупным открытием в области атомной физики было открытие в начале 30-х годов нейтрона (работы Резерфорда, Ф.Жолио-Кюри и Дж.Чедвика). Дальнейшая работа по изучению ядерных реакций с помощью облучения нейтронами привела к открытию распада ядер урана и цепной реакции деления урана (при делении ядер урана на осколки выделяется несколько свободных нейтронов, которые, попадая в соседние ядра, могут вызвать их деление; деление может продолжаться само собой с нарастанием).

Открытие цепной реакции предоставило невиданные возможности практического использования ядерных реакций в самых разных областях человеческой деятельности. В 1942 г. Э.Ферми запустил в Чикаго первый атомный реактор. Но вторая мировая война привела и к появлению ядерного оружия. В этот же период была установлена возможность термоядерной реакции (реакции синтеза легких ядер).

Под руководством академика И.В.Курчатова в 1946 г. в СССР осуществлена управляемая цепная реакция деления ядер урана, а в 1949 г. испытана первая советская атомная бомба. В 1954 г. была построенная первая в мире атомная электростанция и создано термоядерное оружие. В настоящее время АЭС эксплуатируются во многих странах мира.

Радионуклиды и ионизирующие излучения широко используются в науке и на практике.

Промышленность. С помощью атомной энергии можно получать вещества и материалы с заданными свойствами, чего невозможно добиться обычными химическими реакциями. Метод меченых атомов широко применяется в научных исследованиях. Излучения применяются для контроля качества изделий в металлургии, судостроении, строительстве (γ- и рентгенодефектоскопия). Ядерная энергия может применяться для опреснения воды.

Сельское хозяйство. Излучения используются для борьбы с насекомыми (стерилизация облучением), повышения продуктивности и сроков хранения семенного материала, для стерилизации и пастеризации продуктов, уничтожения паразитов и грибов.

Медицина. Применение рентгеновского излучения, а также радиоактивных изотопов для диагностики и лечения.

Таким образом, применение ионизирующего излучения расширяется с каждым годом во всех областях народного хозяйства. Вместе с этим неизбежно растет число лиц, имеющих непосредственный контакт с радионуклидами. Кроме того, при некоторых процессах получения и применения атомной энергии возможно поступление радиоактивных отходов в окружающую среду. Испытания атомного оружия создали нерегулируемое радиационное воздействие на человечество. Атомная энергия несет возможность облучения значительных популяций людей и загрязнения окружающей среды при отсутствии мер радиационной защиты.

Перед наукой, в первую очередь, перед гигиеной, стоит проблема защиты человека от поражающего действия ионизирующей радиации. Для успешного решения этой задачи необходимо знать физическую природу ионизирующего излучения, явления радиоактивности, процесса взаимодействия ионизирующего излучения с веществом, т.е. основы ядерной физики.

Вторым непременным условием развития радиационной гигиены является знание механизмов и закономерностей биологического действия ионизирующей радиации, т.е. основ радиобиологии.

Наконец, необходимо иметь представление о санитарно-гигиенических условиях любых контактов человека с источниками ионизирующей радиации и радионуклидами.

Радиационная гигиена – это сложная комплексная наука, основанная на ряде фундаментальных дисциплин. В тесном сотрудничестве с врачами- гигиенистами работают физики, радиохимики и радиобиологи.

Радиационная гигиена – наука, изучающая условия, виды и последствия воздействия ионизирующих излучений на человека и разрабатывающая мероприятия, направленные на охрану его здоровья.

Как самостоятельная гигиеническая наука радиационная гигиена получила развитие в начале 40-х годов прошлого века. Но вопросы защиты человека от повреждающего воздействия ИИ возникли почти одновременно с открытием рентгеновского излучения и радиоактивного распада. Предпосылки для этого:

- быстрое применение открытых излучений в науке и практике;

- обнаружение повреждающего воздействия этих излучений на организм.

Впервые такое воздействие было описано в 1896 г. (рентгеновские дерматиты у больных, которым делали рентгеновские снимки, и у врачей, их выполнявших). Лучевые поражения возникали спустя определенный промежуток времени (в зависимости от дозы), заболевание протекало длительно. Такая же картина была выявлена после воздействия радия (Пьер и Мария Кюри). Эти поражения встречались часто, но не препятствовали дальнейшему изучению и применению излучений.

В 1901 г. французский врач Данло применил радий для лечения злокачественных новообразований. Вначале использовался метод аппликации, а затем – внутритканевого введения препаратов радия. Физические свойства и механизмы действия излучений еще не были изучены, применение было произвольным и малоэффективным, с осложнениями в виде лучевых поражений. Но лучевая терапия быстро развивалась во всех странах.

Начало теоретических и экспериментальных исследований в области радиобиологии относится к первым годам открытия рентгеновских лучей и радия. Исследования ученых свидетельствовали о высокой активности ИИ по отношению к биологическим объектам, а также об их повреждающем воздействии на организм человека. Стали возникать вопросы о необходимости защиты персонала, контактирующего с ИИ. В 1906 г. Д.Ф Решетило указывал на необходимость защиты глаз очками из свинцового стекла, а тела – защитными фартуками и экранами. Кроме того, он отмечал значимость времени облучения и расстояния от источника для снижения доз облучения.

В 1914 г. состоялся первый Всероссийский съезд по борьбе с онкологическими заболеваниями, где обсуждались и вопросы охраны труда медперсонала, подвергающегося облучению в профессиональных условиях. В резолюции было указано на необходимость разработки специальных правил по защите работающих с ИИИ. Это было одно из первых требований в области обеспечения радиационной безопасности человека.

Многие врачи-энтузиасты стали жертвами поиска новых путей и методов лечения. В Германии воздвигнут мемориал, на котором высечены имена 186 рентгенологов и радиологов – жертв лучевых поражений.

Положительные результаты терапевтического применения радия способствовали увеличению спроса на этот препарат, в результате чего было налажено его промышленное производство. Первые поиски радиоактивных руд в России начались в 1916 г., а в 1921 г. были получены первые препараты радия из руд, добываемых в районе Ухты. Одновременно возникла необходимость в изучении вопросов гигиены труда в радиевой промышленности.

В 1935 г. учеными Центрального института гигиены труда и промышленной санитарии была издана книга, посвященная состоянию здоровья и мероприятиям по охране труда рабочих радиевой промышленности. Многие положения этой работы сохранили свое значение до настоящего времени.

В 1928 г. на II Международном конгрессе радиологов в Стокгольме была создана Международная комиссия по защите от рентгеновских лучей и радия (с 1950 г. – Международная комиссия по радиационной защите – МКРЗ). Она сыграла важную роль в разработке рекомендаций, касающихся допустимых уровней профессионального облучения и облучения населения в целом.

В результате развития атомной промышленности перед гигиеной встали новые задачи, обусловленные необходимостью обеспечения радиационной безопасности не только работающих, но и населения вследствие возможного поступления в окружающую среду радиоактивных отходов.

Взрывы атомных бомб и испытания атомного и термоядерного оружия привели к поступлению в биосферу планеты огромного количества искусственных радионуклидов. Возникла необходимость оценки этого явления и его возможных последствий.

Указанные задачи не могли быть решены отдельными исследователями. Поэтому организовывались специальные учреждения, объединявшие многих ученых. Первая специальная радиологическая лаборатория в СССР была создана в 1945 г. в НИИ гигиены труда и профессиональных заболеваний. В 1946 г. создается ряд специализированных лабораторий в Институте биофизики МЗ СССР, в дальнейшем реорганизованных в сектор радиационной гигиены. В 1956 г. начинает работать Ленинградский НИИ радиационной гигиены, в 1957 – радиологические лаборатории в некоторых общегигиенических институтах.

Важным этапом в развитии радиационной гигиены стало создание в составе МЗ СССР и союзных республик отделов радиационной безопасности и радиологических групп на базе республиканских, областных и городских центров санэпиднадзора (с 1958 г.)

Разрабатываются и создаются санитарные правила, инструктивно-методические указания, имеющие законодательный характер и обязательные для всех предприятий, учреждений и ведомств, работающих с радиоактивными веществами и ИИИ. В результате научных изысканий были решены основные вопросы радиационной безопасности лиц, занятых в этой отрасли, разработаны методы и способы, позволяющие предупредить загрязнение радиоактивными веществами.

Была организована специальная система подготовки кадров в области радиационной гигиены. В 1957 г. году создается первая кафедра радиационной гигиены в Московском институте усовершенствования врачей. С 1960 г. радиационная гигиена как самостоятельная дисциплина включена в программу подготовки врачей на санитарно-гигиенических (медико-профилактических) факультетах.

Т.о., формирование радиационной гигиены как предмета научного исследования и преподавания было закончено в 1960 г.

Радиационная гигиена включает дозиметрическое (изучение источников и уровней облучения) и радиобиологическое (изучение в эксперименте и с помощью эпидемиологических исследований эффектов и последствий воздействия излучения на здоровье) направления, теорию и методологию гигиенического регламентирования уровней допустимого облучения и санитарно-организационное направление, разрабатывающее конкретные меры противорадиационной защиты. Третье и четвертое направление иногда объединяют: обоснование и разработка санитарно-гигиенических регламентов и защиты.

Радиационная гигиена делится на РГ труда, которая изучает условия труда и разрабатывает защитные и профилактические мероприятия при работе с ИИИ, и коммунальную РГ, освещающую проблемы радиационной безопасности населения.

Особенность радиационной гигиены – выделение по признаку изучения действующего фактора (ИИ). Это обусловлено особой значимостью и большим разнообразием источников, видов и путей воздействия различных излучений и нуклидов на человека, высокой специфичностью действия, большой сложностью проблемы.

1. Рекомендации МКРЗ 1990. Публикация 60 МКРЗ, часть 2. Пер. с англ. Под ред. И.Б. Керим-Маркуса. М.: Энергоатомиздат, 1994.

2. Ильин Л.А., Кириллов В.Ф., Коренков И.П. Радиационная гигиена: Учебник. – М.:Медицина, 1999 г.