Нормування в галузі радіаційної безпеки

Джерела радіаційного забруднення. Всі види флори та фауни Землі протягом мільйонів років виникали та розвивалися під постійним впливом природного радіоактивного фону та пристосувалися до нього. Природними є випромінювання Сонця, космічне випромінювання, а також випромінювання внаслідок радіоактивного розпаду мінералів у надрах Землі.

Основними джерелами радіоактивного забруднення навколишнього природного середовища є:

- уранова промисловість, що займається видобуванням, переробкою, збагаченням та виготовленням ядерного палива. Основною сировиною для палива є уранова руда, в якій вміст компонента уран-235 становить десяту частку відсотка. Руду «збагачують», вилучаючи з неї частину домішок, після чого одержують паливо для атомних електростанцій (АЕС), що містить урану-235 2-4%. Бойовий ядерний заряд ядерної зброї має значно більшу концентрацію);

- ядерні реактори різних типів, в активній зоні яких зосереджено велику кількість радіоактивної речовини. Ця речовина, за висловом фізиків, є атомною бомбою, процеси в якій уповільнено до стаціонарного стану;

- радіохімічна промисловість, на підприємствах якої переробляють і поновлюють відпрацьований матеріал, наприклад ТВЕЛів, що замінюють, коли концентрація урану-235 в ньому зменшується до 1,0-0,9%. Відпрацьоване паливо АЕС становить небезпеку для довкілля. В результаті роботи підприємств радіохімічної промисловості в атмосферу потрапляє радіоактивний йод-131, а у водойми - стічні слаборадіоактивні води;

- місця переробки та захоронення радіоактивних відходів, для яких неможливо забезпечити абсолютну ізоляцію, і вони виділяють радіонукліди в навколишнє природне середовище. Спочатку цьому питанню не приділяли належної уваги, і ядерні держави скидали радіоактивні відходи в ріки, моря, океани, у вироблені шахти. Нині розроблено технології, за якими радіоактивні відходи вміщують у герметичні капсули, зберігають у спеціальних сховищах. Проблема переробки радіоактивних відходів виникла понад 50 років одночасно з початком освоєння атомної енергії. Важливість знезараження та переробки радіоактивних відходів пов’язана з їхньою особливою небезпекою для біосфери, і перш за все – для людини. На відміну від інших відходів, токсичність котрих залежить від їх хімічних та бактеріологічних властивостей, радіоактивні відходи не можуть перероблятися з метою зниження їх токсичності. Якщо активність радіоактивних відходів перевищує рівень, котрий допускає їх скидання, вони підлягають захороненню таким чином, щоб запобігти їх проникненню в довкілля та доступу до них людей без спеціального захисту.

Спосіб поховання радіоактивних відходів залежить від їх питомої активності, агрегатного стану та розмірів (об’ємів). Перед захороненням радіоактивні відходи переробляють. Метою переробки є зміна агрегатного стану, зменшення їх об’єму тощо. Основним критерієм, за яким вибирають місце і процес захоронення радіоактивних відходів, є здатність геологічного середовища ізолювати відходи, поки вони залишаються небезпечними. Як правило, вибирають стабільні глибинні геологічні формації, земні надра під дном моря та глибинні води океанів.

Найважливіша проблема, яка виникає при переробці радіоактивних відходів – тривала потенційна небезпека певних категорій радіоактивних відходів. Технічна можливість безпечного зберігання відходів протягом десятків та сотень років існує, але під постійним наглядом спеціального персоналу.

В зв’язку з цим необхідно забезпечувати радіаційну безпеку не лише персоналу, котрий працює з радіонуклідами, але й всього населення цих промислових зон шляхом навчання безпечному поводженню з радіоактивними відходами (їх збирання, тимчасове зберігання, транспортування, переробка та надійне остаточне захоронення). Це є важливою складовою захисту довкілля та людини від радіоактивних забруднень.

- використання радіонуклідів у народному господарстві у вигляді закритих радіоактивних джерел невеликої потужності у промисловості, медицині, геології, сільському господарстві.

У природі існує багато джерел природного іонізуючого випромінювання. Перш за все – це ізотопи багатьох елементів, що знаходяться у складі гірських порід та мінералів. Головним є калій – 40 та вуглець –14. Несприятливість біологічної дії радіоактивних речовин пов’язана не тільки з їхньою разовою дією, а із здатністю акумулюватись в організмі.

Космічне випромінювання також є джерелом радіаційного фону. Космічні промені дають трохи менше половини зовнішнього опромінення, яке отримує населення від природних джерел радіації. Космічні промені в основному приходять до нас із глибин Всесвіту, але деяка їх частина зароджується на Сонці під час сонячних спалахів.

Зв’язки між життям, здоров’ям людей, станом флори та фауни і сучасним рівнем радіоактивного забруднення всієї планети та окремих її регіонів дуже складні. Головними джерелами радіоактивних забруднень довкілля є радіоактивні аерозолі, які потрапляють в атмосферу під час випробувань ядерної зброї, аварії на АЕС та радіоактивних виробництвах, а також радіонукліди, що виділяються з радіоактивних відходів. Радіоактивні опади залежно від розміру часток і висоти їх виносу в атмосферу мають різний час осідання та радіус поширення.

За силою та глибиною впливу на організм іонізуюче випромінювання вважається найсильнішим. Різні організми мають неоднакову стійкість до дії радіоактивного опромінення, навіть клітини одного організму мають різну чутливість. Кінцевий результат опромінення залежить не стільки від повної дози, скільки від її потужності, тобто часу, протягом якого вона накопичена, а також від характеру її розподілу. Кількість радіоактивних ізотопів, яка включається в харчові ланцюги і потрапляє в організм людини, визначається не лише тим, скільки їх випало з повітря, але і структурою екосистеми і природою її біохімічних циклів.

Іонізуюче випромінювання. Основні види випромінювань. Усі види іонізуючого випромінювання підрозділяють на дві групи: електромагнітне випромінювання, до яких відноситься рентгенівське і гамма-випромінювання та корпускулярне випромінювання – розпад супроводжується виділенням різного роду ядерних частинок: альфа-, бета-, нейтронів, протонів, мезонів тощо.

Якісною характеристикою випромінювання є вид та енергія випромінювання, проникна здатність, період піврозпаду, кількісною – активність (радіоактивність).

Для характеристики іонізуючих випромінювань застосовуються різні одиниці.

Одиницею виміру активності ізотопів в системі CI є Бекерель (Бк). Один Бекерель відповідає одному розпаду (ядерному перетворенню) в секунду.

Позасистемною одиницею радіоактивності є Кюрі (Ku). 1 Ku – це кількість радіоактивного ізотопу, в якій кожної секунди розпадається 3,7×10¹⁰ атомів, або 2,2×10¹² актів за хвилину. Реальна вага речовини, що відповідає 1 Ku, відрізняється для довгоживучих (ізотопи, які повільно розпадаються) і короткоживучих ізотопів. Активність, яка виражена у Ku або Бк показує, скільки - або - частинок, або - променів випромінює джерело радіоактивності, але не характеризує дію на живі організми.

Різні види випромінювань вивільняють різні кількості енергії та володіють різною проникливою здатністю. Більшість важливих з екологічної точки зору радіоактивних ізотопів володіють енергіями від 0,1 до 5,0 МеВ. Електрон-вольт (еВ) – позасистемна одиниця енергії іонізуючого випромінювання: 1 еВ = 1,6×10^-19 Дж (таблиця 2.1).

Таблиця 2.1.