Дозовые характеристики излучения и категории

ОБЛУЧАЕМЫХ ЛИЦ

Действие ионизирующих излучений на организм представляет собой сложный процесс. Эффект облучения зависит от величины поглощенной дозы, ее мощности, вида излучения, объема облучения тканей и органов. Для его количественной оценки введены специальные единицы, которые делятся на внесистемные и единицы в системе СИ. Сейчас используются преимущественно единицы системы СИ. Поглощение энергии ионизирующего излучения является первичным процессом, дающим начало последовательности физико-химических преобразований в облученной ткани, приводящей к наблюдаемому радиационному эффекту. Поэтому естественно сопоставить наблюдаемый эффект с количеством поглощенной энергии или поглощенной дозы.

Поглощенная доза (D) - основная дозиметрическая величина. Она равна отношению средней энергии , переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе вещества в этом объеме:

(1.34)

В качестве единицы поглощенной дозы излучения в СИ принят грей (Гр). 1 Гр равен поглощенной дозе ионизирующего излучения, при которой веществу массой в 1 кг передается энергия ионизирующего излучения, равная 1 Дж. В практике распространена также внесистемная единица поглощенной дозы — рад (от англ. radiation absorbed dose). 1 рад = 10^-2 Дж/кг = 10^-2 Гр или 1 Гр = 100 рад. Разные виды ионизирующего излучения при одной и той же поглощенной дозе оказывают на ткани живого организма различный биологический эффект, что определяется их относительной биологической эффективностью - ОБЭ. На основе данных об ОБЭ разные виды ионизирующего излучения характеризуются своим коэффициентом качества. К оэффициент качества излучения является регламентированной величиной ОБЭ, устанавливаемой специальными нормативными органами. Например, нормами радиационной безопасности (НРБ-99/2009) коэффициент качества электронного, рентгеновского и гамма-излучения при хроническом облучении принят за 1, для нейтронов с энергией 0,1-10 МэВ - 10, а для альфа-излучения и тяжелых ядер -20. Произведение коэффициента качества (k) и поглощенной дозы (D) называется эквивалентной поглощенной дозой (Н): H = kD. Эквивалентная доза используется для оценки радиационной опасности при хроническом облучении в малых дозах. Единицей эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). Если в последней формуле поглощенную дозу излучения (D) выразить в греях, то эквивалентная доза будет выражена в зивертах.

Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009 - являются главным основополагающим нормативным документом по радиационной безопасности и разработаны на основании Основных Международных Норм Безопасности от ионизирующих излучений, принятых МАГАТЭ, Международной организацией труда и Всемирной организацией здравоохранения. Требования и нормативы НРБ-99/2009 обязательны для всех юридических и физических лиц и применяются для обеспечения безопасности человека во всех условиях воздействия на него ионизирующего излучения.

При изучении действия излучения на организм были выявлены следующие особенности:

· высокая эффективность поглощённой энергии, даже малые её количества могут вызвать глубокие биологические изменения в организме;

· наличие скрытого (инкубационного) периода проявления действия ионизирующих излучений;

· действие от малых доз может суммироваться или накапливаться;

Ионизирующее излучение может оказывать влияние на организм как при внешнем (особенно рентгеновское и гамма-излучение), так и при внутреннем (особенно альфа-частицы) облучении. Внутреннее облучение происходит при попадании внутрь организма через лёгкие, кожу и органы пищеварения источников ионизирующего излучения. Внутреннее облучение более опасно, чем внешнее, так как попавшие внутрь источники излучения подвергают непрерывному облучению ничем не защищённые внутренние органы. Можно указать на следующие значения смертельной поглощённой дозы для отдельных частей тела:

· голова - 20 Гр;

· нижняя часть живота - 50 Гр;

· грудная клетка -100 Гр;

· конечности - 200 Гр.

По отношению к облучению население делится на 3 категории. Категория А облучаемых лиц или персонал (профессиональные работники) - лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками ионизирующих излучений. Категория Б облучаемых лиц или ограниченная часть населения - лица, которые не работают непосредственно с источниками ионизирующего излучения, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию ионизирующих излучений. Категория В облучаемых лиц или население - население страны, республики, края или области. Для категории А вводятся предельно допустимые дозы - наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при которой равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Для категории Б определяется предел дозы.

Кроме того, устанавливается три группы критических органов. К 1-группе отнесены все тело, гонады и красный костный мозг; ко 2-группе - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз и другие органы, за исключением тех, которые относятся к 1- и 3- группам. 3-ю группу образуют кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени и стопы. Необходимые сведения о дозовых пределах приведены в следующей таблице.

Таблица 1.7 Дозовые пределы внешнего и внутреннего облучения (мЗв/год).