Единицы измерения радиоактивности и доз облучений

Вещества, способные создавать ИИ, различаются активностью (А), т.е. числом радиоактивных превращений в единицу времени. В системе СИ за единицу активности принято одно ядерное превращение в секунду (распад/с). Эта единица получила название беккерель (Бк). Внесистемной единицей измерения активности является кюри (Ku).

1 Ku = 3,7·10¹⁰Бк

Для характеристики ИИ введено понятие дозы облучения. Различают три дозы облучения: поглощённая, эквивалентная и экспозиционная.

Степень, глубина и форма лучевых поражений, развивающихся среди биологических объектов при воздействии на них ИИ, в первую очередь зависят от величины поглощённой энергии излучения или поглощённой дозы.

Поглощённая доза - энергия, поглощённая единицей массы облучаемого вещества. За единицу поглощённой дозы облучения принимается грей (Гр). В радиобиологии и радиационной гигиене широкое применение получила внесистемная единица поглощённой дозы - рад.

В связи с тем, что одинаковая поглощённая доза различных видов ИИ вызывает в единице массы биологической ткани различное биологическое действие, введено понятие эквивалентной дозы.

В качестве единицы измерения эквивалентной дозы в системе СИ принят зиверт (Зв). Существует также внесистемная единица эквивалентной дозы ионизирующего излучения - бэр.

Понятие экспозиционная доза служит для характеристики рентгеновского и гамма-излучения и определяет меру ионизации воздуха под действием этих лучей. На практике обычно измеряют в рентгенах (Р). Это внесистемная единица. Системной единицей является кулон (Кл).

Для упрощенной оценки информации по однотипному ионизирующему излучению можно использовать следующие соотношение:

1 Гр = 100 бэр = 100 Р = 100 рад = 1 Зв (с точностью до 10-15%)

Биологическое действие ионизирующих излучений

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 частицы подвергают непрерывному облучению ничем не защищённые внутренние органы.

Под действием ИИ вода, являющаяся составной частью организма человека, расщепляется и образуются ионы с разными зарядами. Полученные свободные радикалы и окислители взаимодействуют с молекулами органического вещества ткани, окисляя и разрушая её. Нарушается обмен веществ. Происходят изменения в составе крови – снижается уровень эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и нейтрофилов. Поражение органов кроветворения разрушает иммунную систему человека и приводит к инфекционным осложнениям.

Местные поражения характеризуются лучевыми ожогами кожи и слизистых оболочек (более подробно см. тему 4). При сильных ожогах образуются отёки, пузыри, возможно отмирание тканей (некрозы).

Нормирование и защита от ионизирующих излучений

В зависимости от типа ИИ могут быть разные меры защиты.

От альфа-лучей можно защититься путём:

• увеличения расстояния до ИИИ, т.к. альфа-частицы имеют небольшой пробег;

• использования спецодежды и спецобуви, т.к. проникающая способность альфа-частиц невысока;

• исключения попадания источников альфа-частиц с пищей, водой, воздухом и через слизистые оболочки, т.е. применение противогазов, масок, очков и т.п.

В качестве защиты от бета-излучения используют:

• ограждения (экраны), с учётом того, что лист алюминия толщиной несколько миллиметров полностью поглощает поток бета-частиц;

• методы и способы, исключающие попадание источников бета-излучения внутрь организма.

Защиту от рентгеновского излучения и гамма-излучения необходимо организовывать с учётом того, что эти виды излучения отличаются большой проникающей способностью. Наиболее эффективны следующие мероприятия (как правило, используемые в комплексе):

• увеличение расстояния до источника излучения;

• сокращение времени пребывания в опасной зоне;

• экранирование источника излучения материалами с большой плотностью (свинец, железо, бетон и др.);

• использование защитных сооружений (противорадиационных укрытий, подвалов и т.п.) для населения;

• использование индивидуальных средств защиты органов дыхания, кожных покровов и слизистых оболочек;

• дозиметрический контроль внешней среды и продуктов питания.

В Российской Федерации, на основе рекомендаций Международной комиссии по радиационной защите, применяется метод защиты населения нормированием (табл. 1). Разработанные нормы радиационной безопасности учитывают три категории облучаемых лиц:

А – персонал, т.е. лица, постоянно или временно работающие с источниками ИИ;

Б – ограниченная часть населения, т.е. лица, непосредственно не занятые на работе с источниками ИИ, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могущие подвергаться воздействию ИИ;

В – остальное население.

Таблица 1

Нормативы допустимого уровня облучения в РФ

Нормируемые величины	Дозовые пределы, мЗв/год
	Группа А	Группа Б	Группа В
Эффективная доза	20	5	1
Эквивалентная доза:
в хрусталиках глаза	150	37,5	15
в коже	500	125	50
в кистях и стопах	500	125	50

Дня женщин в возрасте до 45 лет, работающих с источниками ионизирующего излучения, вводятся дополнительные ограниче­ния: эквивалентная доза в коже нижней части живота не должна превышать за год 1/20 предела годового поступления для персо­нала. При установлении беременности женщина обязана инфор­мировать об этом администрацию и должна быть переведена на работу, не связанную с излучением, - на весь период беременно­сти и на весь период грудного вскармливания ребенка.

При ликвидации аварий с источниками ИИ планируемое по­вышенное облучение персонала возможно только в тех случаях, когда нет возможности принять меры, исключающие превыше­ние установленных пределов, и может быть оправдано лишь спа­сением жизни людей, предотвращением дальнейшего развития аварии и облучения большого числа людей. Планируемое повышенное облучение допускается только для мужчин старше 30 лет лишь при их добровольном письменном согласии после информирования о возможных дозах облучения при ликвидации аварии и риске для здоровья.

Планируемое повышенное облучение в дозе не более 100 мЗв в год допускается с разрешения территориальных органов Гос­санэпиднадзора, а облучение в дозе не более 200 мЗв в год – только с разрешения Госкомсанэпиднадзора России.

Повышенное облучение не допускается:

• для работников, ранее уже получивших дозу 200 мЗв в год в ре­зультате аварии или планируемого повышенного облучения;

• для лиц, имеющих медицинские противопоказания.

При проведении профилактических медицинских рентгеноло­гических, а также научных обследований практически здоровых лиц, не имеющих медицинских противопоказаний, годовая эф­фективная доза облучения не должна превышать 1 мЗв.