- •Г. Архангельск, 2012
- •Введение
- •I. Основные понятия, определения, термины радиологии
- •II. Источники воздействия ионизирующих излучений на человека
- •III. Биологическое действие ии. Стохастические и нестохастические эффекты облучения.
- •Основные стадии в действии ионизирующих излучений на биологические системы
- •IV. Характеристика закрытых и открытых источников ионизирующих излучений
- •V. Гигиеническая регламентация облучения человека
- •Ограничение медицинского облучения
- •VI. Методы радиометрического контроля. Приборы. Диагностика радиационных поражений.
- •Примечание: * отмечены данные, полученные при обследовании пострадавших при аварии на чаэс
- •VII. Средства профилактики последствий внешнего облучения.
- •Средства, предназначенные для временного сохранения
- •Средства оказания неотложной помощи при инкорпорации радионуклидов
- •VIII. Практическая часть.
- •Радиометр - рентгенометр дп-5а
- •Поддиапазоны измерений приборов дп-5а, дп-5б, дп-5в
- •1. Ознакомиться с органами управления и порядком работы с дозиметром-радиометром дргб-01 «эко-1м
- •2. Провести измерение радиационной обстановки местности.
- •Методические указания
- •Методики измерений
I. Основные понятия, определения, термины радиологии
Активность (А) - мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени:
А= dN/dT,где
-dN - ожидаемое число спонтанных ядерных превращений из данного энергетического состояния, происходящих за промежуток времени dt.
Единицей активности является беккерель (Бк). Использовавшаяся ранее внесистемная единица активности кюри (Ки) составляет 3,7 × 1010 Бк.
Вещество радиоактивное - вещество в любом агрегатном состоянии, содержащее радионуклиды с активностью, на которые распространяются требования НРБ-99/2009.
Внешнее облучение - если источник ионизирующего излучения находится вне организма, и облучает его снаружи.
Внутреннее облучение - когда источник ионизирующего излучения оказывается внутри организма (попадая туда с воздухом, пищей или водой).
Дезактивация - удаление или снижение радиоактивного загрязнения с какой-либо поверхности или из какой-либо среды.
Доза поглощенная (D) - величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу:
D= de/dm, где
- de средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объеме, а
- dm - масса вещества в этом объеме.
В качестве единицы поглощённой дозы в Международной системе единиц СИ принят грей (Гр), соответствующий поглощению 1 Дж (= 107 эрг) энергии в 1 кг вещества (1 Гр = 1 Дж/кг). В практике ранее использовали внесистемную единицу рад: (1 рад = 100 эрг/г = 10-2 Дж/кг = 10-2 Гр). Единица поглощённой мощности дозы равна (1 Гр/с = 1 Дж/(кг-с) = 1 Вт/кг). Внесистемная единица поглощённой мощности дозы - - рад/с. (rad – radiation absorbent dose)
Доза эквивалентная (Hт,R) - поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, WR: Hт,R = WR × Dт,R, где Dт,R - средняя поглощенная доза в органе или ткани Т, а WR - взвешивающий коэффициент для излучения R (для Rg, β, γ =1; n°=5-10; ά=20). Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв). Внесистемная единица - бэр (биологический эквивалент рада) (1 бэр = 0,01 Зв).
Доза эффективная (Е) - величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:
E = Wт × HT, где
-Нт - эквивалентная доза в органе или ткани Т,
а Wт- взвешивающий коэффициент для органа или ткани Т. Единица эффективной дозы зиверт (Зв). Внесистемная единица - бэр (1 бэр = 0,01 Зв).
Доза эффективная коллективная - мера коллективного риска возникновения стохастических эффектов облучения; она равна сумме индивидуальных эффективных доз. Единица эффективной коллективной дозы - человеко-зиверт (чел.- Зв).
Загрязнение радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ на поверхности, внутри материала, в воздухе, в теле человека или в другом месте, в количестве, превышающем уровни, установленные НРБ–99/2009.
Изотопы - элементы с одинаковым зарядом ядра (одинаковым числом протонов), но с разным числом нейтронов.
По способности всасываться из легких и кишечника:
Обладающие высокой степенью резорбции: 75-100 % (131J, 137Cs).
Обладающие значительной резорбцией: для легких 25-50 %, для желудочно-кишечного тракта 10-30 % (90Sr, 226Ra).
С умеренной (1-10 %) резорбцией в кишечнике и значительным (25-30 %) всасыванием в легких (210Ро, 234U).
Практически не всасывающиеся в кишечнике и хорошо (20-25 %) резорбируемые в легких (239Pu).
По распределению в организме:
остеотропные (изотопы стронция, бария, плутония и другие);
накапливающиеся, в органах, богатых ретикулоэндотелиальной тканью (изотопы редкоземельных элементов);
радионуклиды с избирательным накоплением в отдельных органах: 131J – в щитовидной железе, 59Fe – в эритроцитах, 65Zn – в поджелудочной железе, 99Mo – в радужной оболочке глаза и т.д.
равномерно распределяющиеся по всем органам и тканям организма (изотопы калия, натрия, рубидия, цезия и другие).
Ионизирующие излучения - это излучения, вызывающие при взаимодействии с веществом ионизацию и возбуждение его атомов и молекул (рис.1). Важной особенностью большинства видов ионизирующих излучений является их высокая проникающая способность, а отсюда способность взаимодействовать с атомами вещества в глубине объекта. К электромагнитным ионизирующим излучениям относят Rg - рентгеновские лучи, γ - гамма-лучи радиоактивных изотопов и тормозное излучение, возникающее при прохождении через вещество сильно ускоренных заряженных частиц. Все остальные существующие в природе виды ионизирующей радиации имеют корпускулярную природу, т.е. имеют в своей основе элементарные частицы. Это ά-частицы, представляющие собой ядра атомов гелия, тяжелых металлов, π - мезоны и n° - нейтроны. β-частицы представляют собой поток электронов или позитронов. Позитрон – элементарная частица, подобная электрону, но с положительным знаком заряда.
Источник ионизирующего излучения - (источник излучения) радиоактивное вещество или устройство, испускающее или способное испускать ионизирующее излучение, на которые распространяется действие НРБ—99/2009.
Источник излучения закрытый - источник излучения, устройство которого исключает поступление содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду в условиях применения и износа, на которые он рассчитан.
Р
исунок
1. Спектр существующих электромагнитных
волн с иллюстрацией взаимоотношений
основных параметров разных видов
излучений. Энергия и частота фотонов
излучений уменьшается вместе с увеличением
длины их волн.
Источник излучения открытый - источник излучения, при использовании которого возможно поступление содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду.
Источник излучения природный - источник ионизирующего излучения природного происхождения, на который распространяется действие НРБ-99/2009.
Источник излучения техногенный - источник ионизирующего излучения специально созданный для его полезного применения или являющийся побочным продуктом этой деятельности.
Клеточная радиочуствительность - это интегральная характеристика клетки, определяющая вероятность ее гибели после радиационного воздействия. Применяется также и по отношению к тканям, органам, организму в целом, биологическим видам и др.
Линейная передача энергии (ЛПЭ) - это среднее количество энергии, передаваемой заряженной частицей веществу на единицу длины пройденного в нем пути: ЛПЭ = dE / dx, где: Е - энергия частицы (эВ), х - длина пробега частицы в веществе (мкм).
Мощность дозы - доза излучения за ед. времени (секунду, минуту, час).
Население - все лица, включая персонал вне работы с источниками ионизирующего излучения.
Облучение - воздействие на человека ионизирующего излучения.
Объект радиационный - организация, где осуществляется обращение с техногенными источниками ионизирующего излучения.
Острое облучение - если не менее 80 % всей дозы организм человека получает не более чем за 4 суток, и перерывов в облучении нет или они очень непродолжительны (измеряются минутами, часами).
Относительная биологическая эффективность (ОБЭ) – служит для количественной оценки качества излучения.
Отходы радиоактивные - не предназначенные для дальнейшего использования вещества в любом агрегатном состоянии, в которых содержание радионуклидов превышает уровни, установленные НРБ—99/2009.
Период полураспада – время за которое радиоактивное вещество теряет 50% своей активности, обозначается как Т1/2 или просто Т. Для каждого РВ это время – величина неизменная. Т1/2=const. Пример: Т1/2 Цезий 137 = 30 лет, т.е. через 30 лет от 1 гр. цезия останется 0,5 гр, еще через 30 лет – 0,25 гр. и т.д.
Персонал - лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б).
Предельно допустимая доза - это наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которая при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.
Проникающая способность - скорость потери энергии при прохождении вещества. Глубина проникновения ионизирующих излучений зависит, с одной стороны, от состава и плотности облучаемого объекта, а с другой стороны - от природы и свойств излучения. Излучения с высокой проникающей способностью называют жесткими. Если же проникающая способность мала, то такое излучение будут называть мягким.
Радиобиология представляет собой самостоятельную комплексную учебную дисциплину, цель которой заключается в познании процессов, происходящих в организме при облучении для предотвращения или уменьшения его последствий.
Радиационная авария - потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному загрязнению окружающей среды.
Радиационная безопасность населения - состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения.
Риск радиационный - вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения.
Санитарно-защитная зона - территория вокруг источника ионизирующего излучения, на которой уровень облучения людей в условиях нормальной эксплуатации данного источника может превысить установленный предел дозы облучения населения.
Средство индивидуальной защиты (СИЗ) - средство защиты персонала от внешнего облучения, поступления радиоактивных веществ внутрь организма и радиоактивного загрязнения кожных покровов.
Тормозное излучение возникает при торможении в электрическом поле атомных ядер ускоренных заряженных частиц, обычно, электронов (неупругое торможение).
Характеристическое излучение возникает при переходе электрона с одной из внешних орбит на вакантное место, образовавшееся на внутренней орбите. Такое происходит, например, при возвращении возбужденных атомов анода рентгеновских трубок в исходное состояние.
Хроническое облучение - непрерывное радиационное воздействие в течение нескольких месяцев или лет.
Экспозиционная доза свидетельствует об имеющейся вокруг живого объекта ионизирующей радиации. В Международной системе единиц СИ единицей экспозиционной дозы излучения служит кулон на килограмм (Кл/кг), при которой в 1 кг сухого воздуха образуются ионы, несущие заряды один кулон электричества каждого знака. Внесистемным аналогом экспозиционной дозы является рентген (Р) (1Кл/кг = 3876 Р и наоборот: 1 Р = 2,58 10-4 Кл/кг.). Полезно знать, что доза в 1 Р накапливается за 1 ч на расстоянии 1 м от источника, содержащего 1 г радия.
Эффекты излучения детерминированные - клинически выявляемые вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, в отношении которых предполагается существование порога, ниже которого эффект отсутствует, а выше - тяжесть эффекта зависит от дозы. Единицы измерения представлены в таблицах 1, 2.
Эффекты излучения стохастические - вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, не имеющие дозового порога возникновения, вероятность возникновения которых пропорциональна дозе и для которых тяжесть проявления не зависит от дозы.
Таблица 1
ОСНОВНЫЕ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ И ЕДИНИЦЫ ИХ ИЗМЕРЕНИЯ
-
Дозиметрическая величина
Единица, её наименование,
обозначение
Соотношение единиц
Внесистемная
СИ
Экспозиционная доза
Рентген (Р)
Кулон
на килограмм (Кл/кг)
1 Кл/кг = 3876 Р
Мощность экспозиционной дозы
Рентген в час (Р/час)
Ампер
на килограмм (А/кг)
1 А/кг = 1,4 107 Р/час
Поглощённая доза
Рад (рад)
Грей (Гр)
1 Гр = 100 рад
Мощность
поглощённой дозы
Рад в час (рад/час)
Грей в секунду
(Гр/с)
1 Гр/с =
3,6 105рад/час
Эквивалентная доза
Бэр (бэр)
Зиверт (Зв)
1 Зв = 100 бэр
Мощность эквивалентной дозы
Бэр в год (бэр/год); зиверт в год (Зв/год)
Зиверт в
секунду (Зв/с)
1 Зв/с =
3,15 109 бэр/год
Таблица 2
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
-
Показатели количества РВ
Единица, наименование, обозначение
Соотношение единиц
внесистемная
СИ
Активность
кюри (Ku)
беккерель (Бк)
1 Ku = 3,7 1010 Бк
Удельная активность
Ku/кг; Ku/м3
Бк/кг; Бк/м3
—
Плотность поверхностного РЗ
Ku/см2; Ku/м2;Кu/км2; распад/(мин см2)
Бк/м2
—
