Влияние излучения на здоровье человека

Дата создания: 2015/03/23

Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения падают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре. Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении. Или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним. Облучению от естественных источников радиации подвергается любой житель Земли, однако одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит, в частности, от того, где они живут. Уровень радиации в некоторых местах земного шара, там, где залегают особенно радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, а в других местах - соответственно ниже. Доза облучения зависит также от образа жизни людей. Применение некоторых строительных материалов, использование газа для приготовления пищи, открытых угольных жаровен, герметизация помещений и даже полеты на самолетах все это увеличивает уровень облучения за счет естественных источников радиации. Земные источники радиации - причина большей части облучения, которому подвергается человек за счет естественной радиации. Остальную часть вносят космические лучи, главным образом путем внешнего облучения.

Активность радионуклеидного источника или препарата это количество радиоактивных превращений в нём в единицу времени. Единицей активности является беккерель (Бк) – активность источника, в котором происходит одно радиоактивное превращение за 1с. ! Бк – это очень малая активность, поэтому в практических радиационных измерениях используют килобеккерель (кБ), мегабекерель (МБк) и гигабеккерель (ГБк).

Также используется внесистемная единица активности – кюри (Ки).

Ионизирующими излучениями являются такие излучения, энергия которых способна вызвать ионизацию. Существенны пять типов ядерных излучений:

• альфа – излучение – испускание ядер гелия, при распаде атомных ядер тяжелее свинца,
• бета – излучение – испускание быстрых электронов и позитронов, в результате распада ядер
• протонное – поток протонов в результате ядерных реакций и приходящего на Землю космического излучения
• рентгеновское и гамма – излучение – электромагнитное излучение очень малой длины волны и большой энергии кванта излучения, возникает при радиоактивном распаде, в ядерных реакциях и электродинамических процессах
• нейтронное – поток нейтронов, возникает при распаде некоторых радионуклидов.

Доза излучения характеризует меру воздействия ионизирующего излучения и его возможные последствия. По НРБ – 99 вводятся следующие основные понятия, относящиеся к термину «доза» :

• Поглощённая доза – энергия, передаваемая единице массы вещества, при воздействии на него ионизирующим излучением. Единицей является : 1 Гр – доза, соответствующая поглощению 1Дж энергии в 1 кг вещества. Внесистемная единица поглощённой дозы рад ( 1рад=0,01 Гр) НРБ – 99 не признаётся.
• Эквивалентная доза – поглощённая в органе или ткани доза, умноженная на взвешивающий для данного вида излучения коэффициент эквивалентной дозы, который учитывает относительную биологическую эффективность этого вида: Единица эквивалентной дозы – зиверт (Зв).
• Эффективная доза – величина, используемая как мера риска возникновения отдалённых негативных последствий облучения с учётом индивидуальной радиочувствительности различных органов и тканей тела. Единица эффективной дозы – зиверт (Зв). Значение эффективной дозы важно для практической аппаратурной дозиметрии.
• Эффектная коллективная доза - мера коллективного риска возникновения отдалённых эффектов облучения, равная сумме индивидуальных эквивалентных доз для рассматриваемой группы населения или персонала. Единица – человеко-зиверт (чел*Зв).
• Мощность дозы – доза , отнесённая ко времени воздействия излучения, выражается в Греях ( или зивертах) в секунду, минуту, час. При одинаковой дозе всегда опаснее большая однократная мощность дозы, поскольку организм обладает до некоторых пределов способностью к постепенной самореабилитации, но при больших разовых лучевых поражениях эти пределы оказываются превзойдёнными.
• Эффективная (эквивалентная) годовая доза – сумма эффективной дозы внешнего облучения, облученной за календарный год, и ожидаемой эффективной дозы внутреннего облучения, обусловленной поступлением в организм радионуклидов за этот же год. Единица годовой эффективной дозы – зиверт ( Зв ).

Один из способов получить дозу – допустить попадания радионуклидов в усваиваемой форме внутрь организма с воздухом, пищей и водой. Тогда , накапливаясь в критических органах, радионуклиды начинают облучать организм изнутри, превращаясь в радиотоксины.

Это – внутреннее облучение, при этом наиболее опасны альфа – излучатели. Защита – не допускать в организм попадания радионуклидов.

Измеряемой является поглощённая доза. Измеряется либо общая потеря энергии излучения в рабочем веществе детектора, либо часть, которая пошла на ионизацию. Но мерой вероятности наступления неблагоприятных последствий является эффективная доза ( в зивертах). Поглощённая доза 1 Гр соответствует эквивалентной дозе 1 Зв. Но грей характеризует поглощение энергии излучения, зиверт – биологический эффект. 1 Гр = 100 рад, а рад увязывался в прежних системах с рентгеном, то можно считать 1Зв = 100Р. Т.о., измеряя поглощённую дозу, мы измеряем и дозу эффективную, которая характеризует биологические последствия облучения.

Нормы радиационной безопасности

Первые шаги в определении безопасных параметров облучения были сделаны в начале ХХ века. Т.к. лучевые поражения относились в ту пору главным образом к кожным покровам, было предложено применять в качестве безопасной десятую часть дозы, вызывающей эритему ( покраснение) кожи за 30 суток. В 1934 г. Международная комиссия по радиацион-ной защите (МКРЗ) дала первые рекомендации по ограничению уровней облучения. В качестве переносимой дозы была установлена доза 0,2 Р ( 2 мГр) в сутки. Через два года в связи с устранением неопределённости в методах измерения значений толерантной ( допус-тимой) дозы было снижено до 0,1 Р ( 1 мГр ) в сутки. В последствии термин « толерантная доза» был заменён более осторожным выражением «предельно допустимая доза», а её значение принято равным 50 мР ( 0,5 мГр) в сутки. В 1958 г. Была рекомендована действующая по настоящее время предельно допустимая доза облучения за год, равная 5 бэр ( 0,05 Зв ).

Учитывая огромные трудности получения достоверных данных о радиационных эффектах малых доз и необходимость осторожного, гуманного подхода при определении допустимых уровней облучения, при разработке действующих норм безопасности МКРЗ приняла за основу гипотезу о том, что любые, даже незначительные дозы облучения могут привести к нежелательным генетическим последствиям, причём вероятность таких последствий прямо пропорциональна дозе. Эта гипотеза позволяет оценить последствия облучения в виде ожидаемого числа случаев смерти N в группе людей, получивших в сумме некоторую заданную дозу.

Но ведь невозможно свести к нулю воздействие излучения на человека, хотя бы из – за естественного фона. Люди уже давно подвергаются дополнительному воздействию ионизирующего излучения при сжигании угля, пребывании в жилищах из стройматериалов минерального происхождения, даже просто за счёт цветного телевидения, рентгеновской диагностики и т.д.

Суммарная доза ( 350мбэр/год – 3,5мЗв/год) слагается за счёт четырёх основных источни-ков: естественного радиационного фона (100мбэр/год) , техногенного радиационного фона от естественных радионуклидов (105 мбэр/год), радиоактивных глобальных выпадений от испытательных ядерных взрывов (2,3 мбэр/год), облучения в медицинских целях ( 140 мбэр/год).

Доза облучения при медицинских исследованиях колеблется в зависимости от типа приме-няемой плёнки, от того, какие органы подвергаются облучению, от состояния и качества оборудования.

Техногенный радиационный фон формируется за счёт строительных материалов, мине-ральных удобрений, сжигания угля на тепловых электростанциях и т.д. Наибольшая доза обусловлена излучением строительных материалов. Чем толще каменные или бетонные стены, тем они лучше защищают от естественного фона, но одновременно тем большая доза создаётся внутри помещений благодаря излучению содержащихся в стройматериалах урана, тория и их дочерних продуктов распада, особенно радона. Радиоактивные глобальные выпадения обусловлены испытаниями ядерного оружия в атмос-фере, при взрыве атомной бомбы в атмосфере образуется более 200 радионуклидов.