Техника безопасности с источниками ионизирующее излучение. Медицинские нормы и противопоказания при работе с ионизирующим излучением. Это мера радиоактивности радионуклидов в источнике. Она равна отношению числа самопроизвольных ядерных превращений в этом

Ионизирующее излучение – это любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков. Представляет собой поток заряженных и (или) неза­ряженных частиц.

Различают:

• непосредственно ионизирующее излучение;
• кос­венно ионизирующее излучение.

Непосредственно ионизирующее из­лучение состоит из заряженных частиц, кинетическая энергия которых достаточная для ионизации при столкновении с атомами вещества (α и ß – излучение радионуклидов, протонное излучение ускорителей и пр.).

Косвенно ионизирующее излучение состоит из незаряженных (нейтральных) частиц, взаимодействие которых со средой приводит к возникновению заряженных частиц, способных непосредственно вы­зывать ионизацию (нейтронное излучение, гамма-излучение).

Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу нуклидов, большинство которых нестабильные, т.е. они все время превращаются в другие нуклиды. Самопроизвольный распад нестабильного нуклида называется радиоактивным распадом, а сам такой нуклид – радионуклидом. При каждом распаде высвобождается энергия, которая и передается дальше в виде излучения. Образование и рассеивание радионуклидов приводит к радиоактивному заражению воздуха, почвы, воды, что требует постоянного контроля их содержания и принятия мер по нейтрализации.

Источниками ионизирующих излучений являются радиоактивные элементы и их изотопы, ядерные реакторы, ускорители заряженных частиц, рентгеновские установки, высоковольтные источники постоянного тока и др.

Существенную часть облучения население получает от естественных источников радиации, т.е. из космоса и от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре. Например, радиоактивный газ радон постоянно выделяется на поверхность и проникает в производственные и жилые помещения.

Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологические изменения в организме как при внешнем (источник находится вне организма), так и при внутреннем облучении (радиоактивные частицы попадают внутрь организма с пищей, через органы дыхания).

Основной механизм действия на организм человека ионизирующих излучений связан с процессами ионизации атомов и молекул живой материи, в частности молекул воды, содержащихся в клетках, что ведет к их разрушению.

Степень воздействия ионизирующих излучений на живой организм зависит от мощности дозы облучения, продолжительности этого воздействия, вида излучения и радионуклида, попавшего внутрь организма.

Количество энергии излучения, поглощенное единицей массы об­лучаемого тела (тканями организма), называется поглощенной дозой и измеряется в греях (1 Гр – 1 Дж/кг). Однако этот критерий не учи­тывает того, что при одинаковой поглощенной дозе α-частицы гораздо опаснее ß-частиц и гамма-излучения.

В связи с этим введена величина эквивалентной дозы, которая измеряется в зивертах (1 Зв = 1 Дж/кг) по Международной системе единиц (СИ), принятой в I960 г. Зиверт представляет собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий неодинаковую радиационную опасность для организма разных видов ионизирующего излучения.

Для оценки эквивалентной дозы применяется также единица бэр (биологический эквивалент рада): 1 бэр = 0,01 Зв. В зивертах также измеряется эффективная эквивалентная доза – эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий разную чувствительность различных тканей к облучению.

В соответствии с требованиями Закона о радиационной безопасности населения введены дозовые пределы:

• для персонала 20 мЗв (миллизивертов) в год при производственной деятельности с источниками ионизирующих излучений;
• для населения – 1 мЗв.

Мероприятия по защите от ионизирующих излучений

Защита от ионизирующих излучений осуществляется с помощью следующих мероприятий:

• сокращение продолжительности работы в зоне излучения;
• полная автоматизация технологического процесса;
• дистанционное управление;
• экранирование источника излучения;
• увеличение расстояния;
• использование манипуляторов и роботов;
• использование средств индивидуальной защиты и предупреж­дение знаком радиационной опасности;
• постоянный контроль за уровнем ионизирующего излучения и за дозами облучения персонала.

Защита от внутреннего облучения заключается в устранении не­посредственного контакта работающих с радиоактивными веществами и предотвращении попадания их в воздух рабочей зоны.

Для защиты людей от ионизирующих излучений следует строго соблюдать требования «Норм радиационной безопасности (НРБ-09/2009)» и «Основных санитарных правил обеспечения радиационной безопасности (OCПOPБ-99/2010)».

Нормирование воздействия ионизирующих излучений

В России предельно допустимые уровни ионизирующего облучения и принципы радиационной безопасности регламентируются «Нормами радиационной безопасности» НРБ-99/2009, «Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений» ОСПОРБ-99/2010. В соответствии с этими нормативными документами нормы облучения установлены для следующих категорий лиц:

Персонал (группы А и Б) – лица, постоянно работающие с источниками ионизирующих излучений (группа А) или находящиеся по условиям своей работы в сфере их воздействия (группа Б);

Всё население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.

В НРБ 99/2009приведены основные пределы доз по эффективной и эквивалентной дозе для персонала группы А и населения. Основные пределы доз для персонала группы Б равны 25% от пределов доз для персонала группы А.

Основные пределы доз облучения не включают в себя дозы от природного и медицинского облучения, а также дозы вследствие радиационных аварий.

Эффективная доза для персонала не должна превышать за период трудовой деятельности (50 лет) 1000 мЗв, а для населения за период жизни (70 лет) – 70мЗв.

Для студентов и учащихся старше 16 лет, проходящих профессиональное обучение с использованием источников излучения, годовые дозы не должны превышать значений, установленных для персонала группы Б.

Планируемое облучение персонала группы А выше установленных пределов доз при ликвидации или предотвращении аварии может быть разрешено только в случае необходимости спасения людей или предотвращения их облучения. Планируемое повышенное облучение допускается для мужчин старше 30 лет лишь при их добровольном письменном согласии после информирования о возможных дозах облучения и риске для здоровья.

Лица, подвергшиеся облучению в эффективной дозе, превышающей 100 мЗв в течение года, при дальнейшей работе не должны подвергаться облучению в дозе свыше 20 мЗв в год.

Облучение эффективной дозой свыше 200 мЗв в течение года должно рассматриваться как потенциально опасное. Лица, подвергшиеся такому облучению, должны немедленно выводиться из зоны облучения и направляться на медицинское обследование.

Основные принципы радиационной безопасности заключаются в непревышении установленного основного дозового предела, исключении всякого необоснованного облучения и снижении дозы излучения до возможно низкого уровня. С целью реализации этих принципов на практике обязательно контролируются дозы облучения, полученные персоналом при работе с источниками ионизирующих излучений, работа проводится в специально оборудованных помещениях, используется защита расстоянием и временем, уменьшение мощности источников до минимальной величины, применяются различные средства коллективной и индивидуальной защиты.

Для определения индивидуальных доз облучения персонала необходимо систематически проводить радиационный (дозиметрический) контроль, объем которого зависит от характера работы с радиоактивными веществами. Каждому оператору, имеющему контакт с источниками ионизирующих излучений, выдаётся индивидуальный дозиметр для контроля полученной дозы гамма-излучений.

В помещениях, где проводится работа с радиоактивными веществами, необходимо обеспечить и общий контроль за интенсивностью различных видов излучений. Эти помещения должны быть изолированы от прочих помещений, оснащены системой приточно-вытяжной вентиляции с кратностью воздухообмена не менее пяти.

Все строительные конструкции в помещениях, где проводится работа с радиоактивными веществами, не должны иметь трещин; углы закругляют для того, чтобы не допустить скопления в них радиоактивной пыли и облегчить уборку. Не менее одного раза в месяц проводят генеральную уборку помещений с обязательным мытьём горячей мыльной водой стен, окон, дверей, мебели и оборудования. Текущая влажная уборка помещений проводится ежедневно.

Коллективные средства защиты от ионизирующих излучений регламентируются ГОСТом 12.4.120-83 «Средства коллективной защиты от ионизирующих излучений. Общие требования». В соответствии с этим нормативным документом основными средствами защиты являются стационарные и передвижные защитные экраны, контейнеры для транспортирования и хранения источников ионизирующих излучений, а также для сбора и транспортировки радиоактивных отходов, защитные сейфы и боксы и др.

Стационарные и передвижные защитные экраны предназначены для снижения уровня излучения на рабочем месте до допустимой величины. Если работу с источниками ионизирующих излучений проводят в специальном помещении – рабочей камере, то экранами служат ее стены, пол и потолок, изготовленные из защитных материалов . Такие экраны носят название стационарных. Для устройства передвижных экранов используют различные щиты , поглощающие или ослабляющие излучение.

Экраны изготавливают из различных материалов. Их толщина зависит от вида ионизирующего излучения и свойств защитного материала.

Для сооружения стационарных средств защиты стен, перекрытий, потолков и т. д. используют кирпич, бетон, баритобетон и баритовую штукатурку (в их состав входит сульфат бария – BaSO 4). Эти материалы надёжно защищают персонал от воздействия гамма- и рентгеновского излучения.

Для создания передвижных экранов используют различные материалы. Защита от альфа-излучения достигается применением экранов из обычного или органического стекла толщиной несколько миллиметров. Достаточной защитой от этого вида излучения является слой воздуха в несколько сантиметров.

Для защиты от бета-излучения экраны изготавливают из материалов с небольшим атомным весом (алюминий, пластмасса, органическое стекло). При использовании для защиты от бета-излучения материалов с большим атомным весом возникает вторичное излучение.

От гамма- и рентгеновского излучения эффективно защищают материалы с большим атомным номером и высокой плотностью (свинец, сталь, вольфрамовые сплавы). Смотровые системы изготавливают из специальных прозрачных материалов, например, свинцового стекла.

От нейтронного излучения защищают материалы, содержащие в составе водород (вода, парафин), а также бериллий, графит, соединения бора и т.д. Бетон также можно использовать для защиты от нейтронов.

Защитные сейфы применяются для хранения источников гамма-излучения. Они изготавливаются из свинца и стали.

Для работы с радиоактивными веществами, обладающими, альфа- и бета-активностью, используют защитные перчаточные боксы.

Защитные контейнеры и сборники для радиоактивных отходов изготавливаются из тех же материалов, что и экраны – органического стекла, стали, свинца и др.

К средствам индивидуальной защиты от ионизирующих излучений относится спецодежда – халаты, комбинезоны, полукомбинезоны и шапочки, изготовленные из хлопчатобумажной ткани. При значительном загрязнении производственного помещения радиоактивными веществами на спецодежду из ткани дополнительно надевают плёночную одежду (нарукавники, брюки, фартук, халат и т.д.), изготовленную из пластика. Как уже сказано выше, для защиты рук следует использовать просвинцованные резиновые перчатки.

В тех случаях, когда приходится работать в условиях значительного радиационного загрязнения, для защиты персонала используют пневмокостюмы (скафандры) из пластмассовых материалов с поддувом по гибким шлангам воздуха или снабженные кислородным аппаратом. Для поддержания нормальных температурных условий в скафандре расход воздуха должен составлять 150–200 л/мин.

Для защиты органов зрения от излучения применяют очки со стеклами, содержащими специальные добавки (фосфат вольфрама или свинец), а при работе с источниками альфа- и бета-излучений глаза защищают щитками из органического стекла.

Если в воздухе находятся радиоактивные аэрозоли, то надежным средством защиты органов дыхания являются респираторы и противогазы.

Ионизирующие излучения -- это любые излучения, которые создаются при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении ядерных частиц в веществе и образуют при взаимодействии со средой ионы различных знаков. Все ионизирующие излучения подразделяются по своей природе на электромагнитные и корпускулярные. Электромагнитные излучения -- это рентгеновское излучение, у - излучение радиоактивных элементов и тормозное излучение. Все остальные виды ионизирующих излучений имеют корпускулярную природу. Большинство из них - заряженные корпускулы: в - частицы (электроны, позитроны), протоны (ядра водорода), дейтроны (ядра тяжелого водорода -- дейтерия), а - частицы (ядра гелия) и тяжелые ионы (ядра других элементов). Кроме того, к корпускулярным излучениям относят и не имеющие заряда ядерные частицы - нейтроны, опосредованно также вызывающие ионизацию.

Энергию частиц ионизирующего излучения измеряют во внесистемных единицах электрон-вольтах (эВ).

1 эВ = 1,6 Ч 10 -19 джоуля (Дж).

Источник ионизирующего излучения - объект, содержащий радиоактивный материал или техническое устройство, испускающее или способное в определенных условиях испускать ионизирующее излучение.

Население и персонал подвергаются воздействию ионизирующих излучений от природных источников космического и земного происхождения, при градуировании дозиметрических приборов, эксплуатации и обслуживании радиоизотоипых, ядерно-энергетических и ядерно-силовых установок, перевозках радионуклидов, проведении медицинских обследований, при полетах на больших высотах.

Возможно облучение в чрезвычайных ситуациях при ведении боевых действий с использованием ядерного оружия, аварийном выбросе

технологических продуктов атомного предприятия в окружающую среду, проведение аварийно-дезактивационных работ на атомных электростанциях, случаях утери и хищения источников излучения, а также при неисправностях на ядерных транспортных средствах (спутники, летательные аппараты, подводные лодки и т.д.).

Биологическое действие ионизирующего излучения условно можно подразделить на:

Первичные физико-химические процессы, возникающие в молекулах живых клеток и окружающего субстрата.

Нарушения функций целого организма как следствие первичных процессов.

В результате облучения в живой ткани, как в любой среде, поглощается энергия и возникают возбуждение и ионизация атомов облучаемого вещества. Поскольку у человека (и млекопитающих) основную часть массы тела составляет вода (около 75%), первичные процессы во многом определяются поглощением излучения водой клеток, ионизацией молекул воды с образованием высокоактивных в химическом отношении свободных радикалов типа ОН* или Н* и последующими цепными каталитическими реакциями. Это есть косвенное (непрямое) действие излучения через продукты радиолиза воды. Прямое действие ионизирующего излучения может вызывать расщепление молекул белка, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов и другие денатурационные изменения.

В дальнейшем под действием первичных процессов в клетках возникают функциональные изменения, подчиняющиеся уже биологическим законам жизни и гибели клеток.

Наиболее важные изменения в клетках:

• - повреждение механизма митоза (деления) и хромосомного аппарата облученной клетки, причем самые ранние эффекты в клетках вызываются не митотической гибелью, а обычно связаны с повреждением мембран;
• - блокирование процессов обновления и дифференцировки клеток;
• - блокирование процессов пролиферации и последующей физиологической регенерации тканей.

Наиболее радиочувствительными являются клетки постоянно обновляющихся (дифференцирующихся) тканей некоторых органов (костный мозг, половые железы, селезенка и т.п.). Причем стволовые и пролиферативные клетки, претерпевающие множество делений, наиболее радиочувствительные. Изменения па клеточном уровне, гибель клеток приводят к таким нарушениям в тканях, в функциях отдельных органов и в межорганных взаимосвязанных процесс организма, которые вызывают различные последствия для организма или гибель организма.

Основным документом, регламентирующим действие ионизирующих излучений, являются «Нормы радиационной безопасности (НРБ -96, ГН 2.6.1.054-96)».

В основе системы радиационной безопасности лежат следующие главные принципы:

• - принцип нормирования -- не превышение допустимого предела индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ионизирующего излучения;
• - принцип обоснования - запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному радиационному фону облучением;
• - принцип оптимизации -- поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ионизирующего излучения.

Расчет вероятностных потерь и обоснования расходов на радиационную защиту при реализации принципа оптимизации предполагает, что облучение в коллективной эффективной дозе в 1 чел.-Зв приводит к потере 1 чел.-года жизни населения

Гигиенические критерии оценки ионизирующего фактора имеют принципиальные отличия от оценки других факторов рабочей среды, поэтому оценка и классификация условий труда на рабочих местах персонала, который в процессе трудовой деятельности может подвергаться облучению от техногенных источников ионизирующего излучения, представлены в отдельном Приложении (14) Руководства Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда».

Основные принципы защиты от ионизирующих излучений — уменьшение мощности источников до минимальных значений (защита количеством); сокращение времени работы с источниками (защита временем); увеличение расстояния от источника до работающих (защита расстоянием); экранирование источников излучения материалами, поглощающими излучения (защита техническими средствами), постоянный радиационный контроль.

В соответствии с положениями Федерального закона Российской Федерации «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.1999 г. № 52-ФЗ и Нормами радиационной безопасности НРБ-99 безопасность для здоровья человека при проведении работ во вредных и опасных условиях труда должна обеспечиваться выполнением комплекса правовых, организационных, санитарно-гигиенических и технических защитных мер.

При установлении беременности женщин из персонала работодатели обязаны переводить их на другую работу, не связанную с излучением. Даже при очень слабом облучении существует опасность изменений у облученных людей наследственных свойств потомства (мутаций), появления врожденных уродств.

На объектах железнодорожного транспорта к работам на установках с ионизирующим излучением предъявляются дополнительные (повышенные) требования безопасности труда.

Основной санитарно-гигиенической защитной мерой является нормирование воздействий ионизирующих излучений.

Нормативы и основные пределы доз определены Нормами Радиационной безопасности (НРБ-99). Критерии для гигиенической оценки условий труда работников, подвергающихся облучению от источников ионизирующего излучения в процессе трудовой деятельности, определены Руководством Р 2.2.2006-05. В качестве основных гигиенических критериев для оценки условий труда при работе с источниками ионизирующего излучения приняты:

Мощность максимальной потенциальной эффективной дозы;

Мощность максимальной потенциальной эквивалентной дозы в хрусталике глаза, коже, кистях и стопах.

Оценка условий труда при работе с источниками ионизирующего излучения осуществляется на основе систематических данных оперативного радиационного контроля на рабочих местах по специальным методическим указаниям.

Если уровень неблагоприятного воздействия в ближайшем или отдаленном периоде на состояние здоровья работников и их потомства приводит к увеличению риска повреждения здоровья работника, то такие условия труда рассматриваются как вредные (класс 3).

Если значение потенциальной эффективной максимальной дозы (при работе с источниками излучения в стандартных условиях) превышает 100 мЗв/год, то такие условия труда относятся к классу 4 (опасные).

Организационные меры, предотвращающие неблагоприятное воздействие. К организационным мерам недопущения поражения ионизирующими излучениями в первую очередь относится обязательное применение индивидуальных и коллективных средств защиты. Индивидуальные средства защиты: щитки из оргстекла, смотровые стекла, средства защиты органов дыхания, спецкостюмы, спецобувь, просвинцованные перчатки и др.

Другой эффективной мерой является организация и контроль за соблюдением персоналом правил личной гигиены (тщательная очистка, деактивация кожных покровов после окончания работы, проведение дозиметрического контроля загрязненной спецодежды, спецобуви и кожных покровов).

В рабочей зоне запрещено курение. На предприятиях, использующих источники ионизирующих излучений, организуются и оборудуются специальные помещения (места) для курения.

Технические меры. К техническим мерам предотвращения неблагоприятного воздействия ионизирующих излучений относится разработка эффективных средств защиты и контроля. Эффективным средством коллективной защиты служат экраны. Например, лучшим экраном для защиты от рентгеновского и у-излучений является свинцовый, позволяющий добиться нужного эффекта при наименьшей толщине экрана. Более дешевые экраны делают из просвинцованного стекла, железа, бетона, барритобетона, железобетона и воды.

Организация контроля радиационной безопасности. Транспортные предприятия, занимающиеся перевозкой радиоактивных веществ, оснащаются автоматизированными системами радиационного контроля.

Отдельные виды работ с ионизирующими излучениями имеют различия как в отношении гигиенической оценки условий , так и в проведении профилактических мероприятий. Так, условия труда и средства защиты персонала при работе с у-источниками во многом отличаются от условий труда при работе с радиоактивными веществами, излучающими а- или b-лучи.

Известное своеобразие условий труда имеется и при работе с искусственными радиоактивными изотопами, и с такими естественными радиоактивными элементами, как радий, торий, радиоторий, мезоторий. Для гигиенической оценки условий труда при работе с радиоактивными веществами и излучателями различной активности необходимо учитывать как характер выполняемой работы, так и характер источника ионизирующей радиации, состояние аппаратуры и применяемые средства защиты персонала.
Исходя из основных факторов вредности и возможного воздействия их на человека, работы с ионизирующими излучениями можно разделить условно на две категории.

а) В первую категорию входят работы, связанные только с внешним облучением (у- и рентгеновыми лучами, нейтронами), что происходит при манипуляциях с запаянными, так называемыми закрытыми, источниками излучений (радий или полоний бериллиевые трубки) или. с рентгеновыми аппаратами и у-установками.

б) Вторую категорию составляют работы, связанные с применением радиоактивных веществ, находящихся в незапаянном виде, или, как говорят, в «открытом» виде, когда возможен их контакт с окружающей средой. В зависимости от характера и условий использования этих веществ они могут находиться в жидком, газообразном, твердом или порошкообразном состоянии. При известных неблагоприятных условиях возможно поступление их в воздух помещений в виде газа, пара, аэрозолей.

Помимо этого, они могут попадать на тело, одежду работающих, загрязнять оборудование, строительные конструкции. Работа с радиоактивными веществами в открытом виде может сопровождаться комбинированным действием, а именно возможно внутреннее облучение при поступлении радиоактивных веществ в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и частично через кожу, а также внешнее облучение тела, если изотопы излучают В- или у-лучи, например при работе с растворами натрия (Na24) и др.

В таких случаях наибольшую опасность представляет облучение тканей радиоактивными веществами, попадающими в организм, так как при этом происходит непрерывное облучение как в процессе работы, так и после ее окончания. Чем больше период полураспада и чем длительнее задержка радиоактивных веществ в организме, тем больше ионизация в местах отложения, а следовательно, тем выше повреждающее действие.

В этом случае наибольшую опасность представляют радиоактивные элементы, испускающие а- и b-частицы, в то время как при внешнем облучении наибольшую опасность представляют у-лучи, нейтроны и рентгеновы лучи.

Радиоактивные вещества в открытом виде применяются в промышленности при нанесении светящихся красок постоянного действия на циферблаты, они широко используются в виде радиоактивных изотопов в лабораториях, на заводах, в медицинских учреждениях, в сельском хозяйстве и т. д. Выполнение работ с радиоактивными веществами в открытом виде в отдельных случаях сопровождается выделением в воздух помещений токсических паров и газов, например паров ртути, различных растворителей, окислов азота, фтористых соединений, озона и др.

При работе на энергетических установках - различного рода реакторах, атомных электростанциях, на установках по ускорению элементарных частиц возможно внешнее облучение за счет у-лучей и нейтронов различных энергий, а также поступление радиоактивных веществ внутрь организма.

- Вернуться в содержание раздела " " на нашем сайте