Радиационное загрязнение создает облучение человека и природных объектов ионизирующими излучениями, которые проходя через живые ткани, нарушают нормальное функционирование клеток организма, что приводит к патологическим изменениям в нем.
Ионизирующее излучение, в зависимости от физического механизма распада ядер атомов химических элементов, проявляется в виде альфа-, бета- и гамма-излучения.
Порции альфа- и бета -излучения называют альфа- и бета -частицами соответственно, а порции гамма-излучения ‑ гамма-квантами, гамма-частицами или фотонами.
Поражающее действие радиоактивных веществ и излучений характеризуется дозой облучения, т.е. количеством переданной организму энергии в результате воздействия ионизирующих излучений на организм человека.
Поглощенная доза облучения ‑ это количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы вещества. В системе СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название ‑ грей (Гр).
Эквивалентная доза облучения ‑ поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на взвешивающий коэффициент W, отражающий поражающую способность данного вида излучения.
Для различных видов излучения при расчете эквивалентной дозы коэффициенты W принимаются равными указанным в таблице:
Вид излучения | W |
Фотоны любой энергии (гамма-излучение) | |
Бета-излучение (электроны) | |
Альфа-излучение | |
Протоны | |
Нейтроны | 10 - 20 (в зависимости от энергии) |
Единицей измерения эквивалентной дозы в системе СИ является зиверт (Зв). Однако в повседневной жизни часто используются внесистемные единицы: рад, бэр, рентген (Р).
Соотношение между системными и внесистемными единицами доз облучения приведены в таблице:
Доза радиоактивного | Единица измерения | Соотношение | |
облучения | в системе СИ | внесистемная | между единицами |
Поглощенная доза | грей (Гр) | рад | 1 рад = 0,01 Гр |
Эквивалентная доза | зиверт (Зв) | бэр | 1 бэр = 0,01 Зв |
В соответствии с установленными нормами радиационной безопасности НРБ-99 все подвергающиеся облучению лица подразделяются на категории:
· группа А ‑ лица, работающие с техногенными источниками (персонал);
· группа Б ‑ лица, находящиеся по условиям работы в сфере воздействия техногенных источников (персонал);
· все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.
Нормами радиационной безопасности установлены пределы радиоактивного облучения (дозовые пределы). Основные дозовые пределы установлены в значениях эффективной дозы:
для группы А ‑ 20 мЗв в год;
для группы Б ‑ 5 мЗв в год;
для населения ‑ 1 мЗв в год.
При расчете эффективной дозы применяются следующие значения взвешивающих коэффициентов для тканей органов:
гонады | ‑ | 0,20 |
костный мозг, толстый кишечник, желудок, легкие | ‑ | 0,12 |
мочевой пузырь, грудная железа, печень, пищевод, щитовидная железа | ‑ | 0,05 |
кожа, клетки костных поверхностей | ‑ | 0,01 |
остальное | ‑ | 0,05 |
При принятии решений о характере защитных мероприятий руководствуются уровнями облучения, при превышении которых возможны клинические эффекты и требуются действия по предотвращению или снижению неблагоприятных последствий облучения (вмешательства). Прогнозируемые уровни вмешательства приведены в таблице:
Орган или ткань | Поглощенная доза в органе или ткани за 2 суток, Гр |
Все тело | |
Легкие | |
Кожа | |
Щитовидная железа | |
Хрусталик глаза | |
Гонады |
В дополнение к нормам радиационной безопасности устанавливаются временные допустимые уровни содержания радиоактивных веществ в пищевых продуктах и питьевой воде. Такие нормы были установлены в 1991 г. (ВДУ-91) по радионуклидам цезия-137 и стронция-90. В соответствии с ВДУ-91 допустимое загрязнение продуктов радиоактивными веществами не должно превышать (по различным продуктам) 10-8 ‑ 10-10 Ки/л (Ки/кг), где Ки ‑ кюри ‑ внесистемная единица активности радиоактивного вещества.
Активность радиоактивного вещества ‑ это мера радиоактивности, определяемая числом превращений (распадов) атомов в данном количестве вещества за единицу времени. В системе СИ единицей измерения активности является обратная секунда, с-1, имеющая специальное название беккерель (Бк). Активность в один беккерель соответствует одному распаду в секунду (расп./с).
1 Ки = 3,7 . 1010 Бк = 3,7 . 1010 с-1