Ионизирующие излучения

Поступающие в организм человека природные радионуклиды с атмосферным воздухом, продуктами питания и водой обусловливают внутреннее естественное ионизирующее облучение человека. Наиболее значительным источником облучения является радон, относящийся к инертным газам и представляющий собой короткоживущий продукт распада урана. Радон может проникать и накапливаться в помещениях здания из грунта или выделятся строительными материалами минерального происхождения (кирпич, гранит, керамогранит и др.), которые содержат незначительное количество урана.

Высокие уровни радиоактивных элементов определяются в некоторых строительных материалах, изготовленных из шлака, фосфогипса (побочный продукт производства фосфорной кислоты), красного шламма (продукт отхода алюминиевого производства) и др. Широкое использование в быту ряда потребительских товаров (радиолюминесцентные товары, некоторые электронные и электрические приборы, антистатические приборы, керамические и стеклянные изделия, а также изделия из сплавов, содержащих радиоактивные элементы) может сопровождаться облучением организма.

Ядерные испытания, захоронение ядерных отходов, объекты ядерной энергетики (атомные электростанции, ядерные реакторы) приводят к антропогенному радиационному загрязнению окружающей среды. В результате сочетания антропогенных и природных источников ионизирующих излучений увеличился общий фон радиационного воздействия.

С позиции медицины труда особый интерес представляют профессии, потенциально опасные в отношении развития хронической лучевой болезни – это медицинские работники (рентгенологи, рентгенотехники, рентген-лаборанты), технический персонал, занятый на ядерных реакторах и атомных электростанциях, подводных лодках и ледокольных атомоходах. Работа научных сотрудников, а также лиц, занимающихся рентгеноструктурным анализом также сопряжена с воздействием ионизирующего излучения.

Характеристика ионизирующего излучения. Ионизирующим называется излучение, которое, проходя через среду, вызывает ионизацию или возбуждение молекул среды. Ионизирующее излучение, так же как и электромагнитное, не воспринимается органами чувств человека. Поэтому оно особенно опасно, так как человек не знает, что он подвергается его воздействию. Ионизирующее излучение иначе называют радиацией.

Радиация – это поток частиц (альфа-частиц, бета-частиц, нейтронов) или электромагнитной энергии очень высоких частот (гамма- или рентгеновские лучи), которые обладают различной проникающей и ионизирующей способностью.

Радиоактивное загрязнение – это форма физического (энергетического) загрязнения, связанного с превышением естественного уровня содержания радиоактивных веществ в среде в результате деятельности человека.

Активность источника радиационного излучения характеризуется числом ядерных превращений в единицу времени и выражается в беккерелях (Бк): 1 Бк = 1 распад в секунду (внесистемная единица Кюри – Кю = 3,7 ^. 10¹⁰ Бк).

При характеристике поглощения облучения биологическими объектами используют следующие понятия:

1. Эквивалентная доза Н – основная дозиметрическая величина в области радиационной безопасности, введенная для оценки возможного ущерба здоровью человека от хронического воздействия ионизирующего излучения производственного характера.

Эквивалентная доза равна произведению поглощенной дозы на средний коэффициент качества – к, учитывающий биологическую эффективность разных видов ионизирующих излучений. Измеряется в зивертах, Зв, внесистемная единица – бэр, 1 Зв = 100 бэр.

2. Мощность эквивалентной дозы – приращение эквивалентной дозы в единицу времени. Единица мощности эквивалентной дозы – зиверт в секунд, Зв/с, 1 Зв/с = 100 бэр/с.

Эта величина измеряется в зивертах, Зв. Например, доза облучения легких 1 мЗв соответствует ЭЭД = 0,12 мЗв, т.е. показывает, что при равномерном облучении всего тела дозой 0,12 мЗв вероятность риска от облучения такая же, что и при облучении дозой 1 мЗв только легких.

В таблице № 40 приведены основные параметры радиации.

Таблица № 40. Основные параметры радиации.

Действие ионизирующего излучения на организм. Воздействие ионизирующего излучения на организм сопровождается развитием острой или хронической лучевой болезни. Клинический симптомокомплекс лучевой болезни зависит от вида излучения, дозы, локализации источника радиоактивных веществ, распределения дозы во времени и в теле человека.

Первичным этапом биологического действия ионизирующего излучения является ионизация атомов и молекул живой материи, в результате чего образуется ионы и радикалы, обладающие значительной окислительно-восстановительной активностью. В биологических системах это в основном радикалы и ионы, возникающие из молекул воды: Н⁺, ОН^-, НО₂. Этот процесс можно представить как цепи химических реакций, во время которых повреждаются важные для организма молекулы (белки, нуклеиновые кислоты, липопротеиды и т.д.) и образуются биологически вредные продукты реакций. Существенное значение имеет повреждение структурной целостности клеточных и внутриклеточных мембранных образований из-за усиления процессов перекисного окисления липидов.

В результате этих реакций нарушаются обменные и метаболические процессы в организме, приводящие к повреждению отдельных органов и систем организма. Развивающаяся тканевая интоксикация может проявляться не только угнетением иммунной системы организма, но и клиническими симптомами нарушения деятельности центральной и периферической нервной системы, функций внутренних органов.

Центральное место в механизмах повреждающего действия ионизирующего излучения на организм занимает радиочувствительность клеток и тканей. При этом одно из ведущих мест в патогенезе лучевой болезни отводится поражению органов кроветворения. Угнетение митотической активности малодифференцированных, молодых клеток крови сопровождается зачастую развитием аплазии костного мозга и развитием геморрагического синдрома.

Органами-мишенью для ионизирующего излучения являются эпителий тонкого кишечника, эпителий мужских и женских половых гонад, кожа. Неспецифическое раздражающее действие проникающей радиации приводит к функциональному нарушению центральной нервной системы и дисбалансу в нейро-эндокринной регуляции.

Накопление продуктов перекисного окисления липидов, радиотоксинов сопровождается усилением биологического действия ионизирующего излучения и развитием интоксикации организма. Учитывая их повреждающее влияние на геномный аппарат клетки происходит перерождение нормальных клеток в злокачественные.

Описанные биологические эффекты ионизирующего излучения могут значительно модифицироваться условиями облучения и другими факторами (доза, время, место облучения; общее состояние организма, его возраст и пол; характера обеспечения организма микро- и макронутриентами).

Помимо дозовых пределов облучения в НРБ-99 устанавливаются допустимые уровни мощности дозы при внешнем облучении, пределы годового поступления радионуклидов, допустимые уровни загрязнения рабочих поверхностей и т.д., которые являются производными от основных дозовых пределов. Числовые значения допустимого уровня загрязнения рабочих поверхностей приведены в таблице № 41.

Таблица № 41. Допустимые уровни общего радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, частиц/(см² · мин) (извлечение из НРБ-99).

Профилактические мероприятия. Меры защиты при работе с открытыми радиоактивными веществами требуют специального устройства и планировки помещений, которые, в свою очередь, зависят от класса радиационной опасности. Предъявляются специальные требования к оборудованию, системам вентиляции, водоснабжения, канализации, мерам личной гигиены. Вышеизложенные мероприятия способствуют предотвращению возможности загрязнения воздуха производственных помещений, оборудования и спецодежды радиоактивными аэрозолями, газами и парами.

Важной составляющей системы радиационной безопасности являются дозиметрический и санитарный контроль за степенью загрязнения радиоактивными веществами, состоянием воздушной среды, осуществлением индивидуального дозиметрического контроля.

При работах с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений важное значение имеет правильная организация труда, обеспечивающая радиационную безопасность персонала, при котором уровни облучения от источников внешнего и внутреннего облучения не должны превышать регламентированные дозовые пределы для соответствующих категорий лиц.

Согласно действующего законодательства РК в области санитарно-эпидемиологического благополучия и другим нормативно-правовым актам МЗ РК огромная роль в предупреждении неблагоприятного воздействия ионизирующего излучения как на работающих, так и населения в целом принадлежит регулярно проводимым профосмотрам.