Радиационное воздействие на селитебную территорию
Радиоактивность – результат превращения в атомных ядрах, которые не зависят от давления, температуры, окислительно-восстановительных, щелочно-кислотных и других параметров процессов, происходящих в земной коре. В результате взаимодействия космических лучей с атмосферой образуются нейтроны, которые участвуют в ядерных реакциях Земля, как и другие планеты, имеет радиационный пояс, в результате чего окружена излучениями различного происхождения и интенсивности.
Во всех выработках в грунте, в полезных ископаемых также имеется радиация, а из грунта с разной степенью интенсивности поступают радиоактивные газы, в частности, радон. Все эти излучения, фиксируемые в каждом конкретном месте, называют фоновым ионизирующим излучением. Все живые организмы на Земле воспринимают эти излучения в дозах, не оказывающих на них вредного влияния. Радиоактивные вещества переносятся воздушными и водными потоками, а также по трофической цепи при накоплении в растениях и животных.
В настоящее время радиоактивные вещества и искусственные источники ионизирующих излучений находят достаточно широкое применение в ядерной энергетике, металлургической, химической, машиностроительной, строительной, нефтедобывающей и других отраслях промышленности, сельском хозяйстве, науке, медицине.
Радиационное загрязнение городской окружающей среды связано в основном с добычей радиоактивных веществ, их использованием в производстве и созданием специальных установок. В промышленности и других областях источники ионизирующих излучений в абсолютном большинстве случаев применяются в виде источников закрытого типа.
Мощные γ-установки широко применяются в радиационной химии, особенно в нефтехимии, для получения новых материалов и придания им новых свойств. Установки рентгеновского излучения используют в промышленности и научных исследованиях для изучения внутренней структуры материалов. Широко применяют атомные реакторы в качестве энергетических установок на АЭС и на флоте.
Основными наиболее распространенными источниками ионизирующего излучения являются различные изотопные приборы (РИП) и гамма-дефектоскопические аппараты. РИП представлены толщиномерами, уровнемерами, плотномерами, нейтрализаторами статического электричества, счетчиками предметов, переносными радиометрическими приборами и др.
Радиационная опасность при изготовлении, транспортировке, хранении, установке и эксплуатации РИП определяется гамма-, тормозным излучением; рентгеновским, альфа- и бетта-излучением; потоками нейтронов; радиоактивным загрязнением рабочих поверхностей блока источников излучения, оборудования, потерей и хищением источников и т.д.
В результате воздействия ионизирующего излучения на организм человека в тканях могут происходить физические, химические и биологические процессы. Любой вид из ионизирующих излучений вызывает биологические изменения в организмах, в том числе и человека, как при внешнем облучении, так и при внутреннем (источник внутри организма). В зависимости от величины поглощенной дозы излучения и от индивидуальных особенностей организма изменения могут быть обратимыми. Биологический эффект ионизирующего излучения зависит от величины суммарной дозы, продолжительности воздействия излучения, вида радиации, размеров излучаемой поверхности, облучаемого органа и индивидуальных особенностей организма. При однократном облучении тела человека возможны следующие биологические последствия в зависимости от суммарной поглощенной дозы, рад (1 рад соответствует энергии излучения 100 эрг, поглощенной веществом массой 1 г) :
- 0-25 – видимых нарушений нет;
- 25-50 – возможны нарушения в крови;
- 50-100 – изменения в крови, нарушения трудоспособности;
- 100-200 – нарушение нормального состояния организма, возможна потеря трудоспособности;
- 200-400 – потеря трудоспособности, возможен летальный исход;
- 400-500 – смертельные случаи составляют 50% общего числа пострадавших;
- 500 и более – смертельные случаи достигают 100% общего числа пострадавших.
Степень чувствительности различных тканей к облучению неодинакова. Наиболее чувствительны – лимфатическая ткань, щитовидная железа, селезенка, костный мозг. Большая чувствительность кроветворных органов к ионизирующему излучению лежит в основе определения возникновения лучевой болезни. При небольших поглощенных дозах проявляются индивидуальные особенности организма человека. Чем моложе человек, тем выше его чувствительность к облучению (особенно высока она у детей). Относительная устойчивость к облучению проявляется после 25 лет.
Существует ряд веществ, которые частично защищают организм от ионизирующего излучения. К ним относятся хлорид аскорбинат, дихлорид цистомин, салицилат цистомина и др.
Известно, что с открытием рентгеновских лучей и обнаружением их вредного воздействия на организм человека встал вопрос об установлении предельно допустимых доз (ПДД) излучений. Ограничения по использованию радиоактивных веществ и источников ионизирующих излучений, а также мерах по защите от них представлены в Нормах радиационной безопасности (НРБ-76/87) и Основных санитарных правилах обеспечения радиационной безопасности населения (СП 2.6.1.779-99). В соответствии с этими нормами по допустимым основным дозовым пределам установлены категории облучаемых лиц:
- категория А – персонал, непосредственно работающий с источниками излучений;
- категория Б – ограниченная часть населения, причастная к обслуживанию источников излучений;
- категория В – население области, края, республики.
В порядке убывания радиочувствительности установлены 3 группы критических органов организма: 1-я группа – все тело, костный мозг; 2-я группа – мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза; 3-я группа – кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, лодыжки, стопы.
Радиационно-экологические изыскания в пределах Москвы регламентируются МГСН 2.02-97 «Допустимые уровни ионизирующего излучения и радона на участках застройки», а радиационная обстановка на территории для обеспечения радиационной безопасности населения на участках застройки и в зданиях – МГСН 2.03-97.
Основными мероприятиями по защите населения (категории Б и В) от ионизирующих излучений являются предупреждение поступления в атмосферу, водную среду и почву отходов производства, содержащих радиоактивные вещества. Необходимо обязательно проводить зонирование территории вне промышленного предприятия. СЗЗ распространяется вокруг источника радиоактивных выбросов на расстояние, за пределами которого уровень облучения не превышает предела дозы (ПД) за год в соответствии с НРБ-76/87. Критерием для определения размеров СЗЗ служат пределы годового поступления радиоактивных веществ через органы дыхания и пищеварения, ПД внешнего излучения для категории Б, а также допустимая объемная концентрация радиоактивных веществ в атмосфере и водоемах. В этой зоне установлен режим ограничений и осуществляется радиационный контроль.
За СЗЗ создают зону наблюдения, на территории которой возможно влияние выбросов, достигающих ПД. На этой территории также проводят радиационный контроль. Защите населения и окружающей среды способствует и соблюдение требований СП 2.6.1.799-99. Для уменьшения опасности ионизирующего облучения жителей и окружающей среды необходимо принять против распространения радиации в местах применения радиоактивных материалов. Для этого стены, потолки, полы, окна и т.д. изготавливают из защитных материалов. К таким материалам относят бетон, баритбетон, кирпич, свинец, свинцовое стекло и др. Толщину защитных экранов определяют расчетным путем, исходя из вида и мощности излучения, при необходимости применяют двойные экраны. Во всех случаях ведется радиационный контроль.
При расчете ФОС для оценки радиационного воздействия на организм человека как фактора городской окружающей среды коэффициент значимости принимается КЗН = 1, при этом надо учитывать, что при уровне суммарной поглощенной дозы ЭМП территории застройки менее 25 рад дается 1 балл, при 25-50 – 2 балла, а более 50 рад – 3 балла.