Глобальная средняя годовая эффективная доза внутреннего облучения за счет вдыхания радона 1,2 мЗв

Основную часть дозы человек получает в закрытых помещениях (концентрация радона в закрытых помещениях в зонах с умеренным климатом в среднем в 8 раз выше, чем в наружном воздухе). Концентрация дочерних продуктов распада превышает концентрацию радона более чем в 200 раз.

Наиболее опасен ингаляционный путь поступления в организм изотопов радона и их дочерних продуктов распада, что связано с хорошей поглощающей способностью органов дыхания.

Полнота осаждения аэрозолей зависит от ряда факторов:

- концентрации аэрозольных частиц и их физико-химического состояния

- частоты и глубины дыхания, индивидуальных особенностей дыхательной системы

- размеров частиц

Из-за короткого периода нахождения в легких (акт дыхания) сам радон не играет роли первичного фактора, обусловливающего дозовую нагрузку на легкие, все дочерние продукты распада радона-222 (полоний-218, свинец-214, висмут-214, полоний-214 и свинец-210) также быстро удаляются из легких. Часть продуктов распада радона, образующихся в воздухе помещений, взаимодействует с аэрозольными частицами и формирует основную дозу облучения. Связанные продукты распада радона могут накапливаться при дыхании в носоглотке, трахее, легочной паренхиме. Осевшие частицы подвергаются распаду путем испускания альфа-, бета-частиц или гамма-квантов, при этом опасность представляет в основном альфа-излучение. Тканью-мишенью накопления дочерних продуктов распада радона в дыхательном тракте является эпителий в трахеобронхиальной области и альвеолярная область в легких. Биологический период полувыведения продуктов распада радона составляет от 10 мин до 4,8 час для трахеобронхиальной области и от 6 до 60 час для легких

Наиболее важными факторами, влияющими на формирование дозы на дыхательный тракт, являются:

- концентрация радона в помещениях;

- фактор равновесия продуктов распада;

- характеристика аэрозолей, их задержание и очистка в дыхательных путях;

- величина дыхания;

- время амортизации жилища.

В настоящее время считается, что концентрация радона в помещениях в 20 Бк/м³ увеличивает дозу облучения на 1 мЗв. Доза на дыхательный тракт сильно зависит от возраста, она максимально в возрасте около 6 лет (ротовое дыхание у ребенка ведет к большему поступлению радона, чем дыхание через нос).

Медицинские последствия облучения радоном:

- радон - эпидемиологически доказанный фактор риска рака легкого (на втором месте после курения)

- растворимость радона в липидах примерно в 15 раз выше, чем в крови, а костный мозг взрослых содержит до 40 г жира, поэтому в тот же возрастной период, когда у человека формируется максимальная эффективная доза от облучения радоном, наблюдается всплеск заболеваемости острым миелоидным лейкозом.

17. Техногенно измененный радиационный фон: вклад основных составляющих в формирование эффективных доз облучения населения. Источники ионизирующего излучения, используемые в медицине, их вклад в формирование эффективных доз облучения населения.

Техногенно изменный радиационный фон формируется в результате деятельности человека за счет:

а) источников ионизирующих излучений, используемых в медицине: диагностическое облучение характеризуется низкими дозами, получаемыми пациентами (типичные эффективные дозы находятся в диапазоне 1-10 мЗв), терапевтическое облучение сопряжено с гораздо большими дозами, точно подводимыми к объему опухоли (типичны назначаемые дозы в диапазоне 20-60 Гр).

По оценке НКДАР ООН ожидается дальнейшее увеличение использования излучения в медицине:

- увеличится использование рентгеновского излучения за счет возрастания значения компьютерной томографии и интервенционных процедур

- возрастет использование радиофармпрепаратов для диагностики и терапии (применение новых и более избирательных средств)

- возрастет потребность в лучевой терапии вследствие старения населения.

Среднемировое значение индивидуальной дозы облучения всего тела вследствие медицинских процедур 0,4 - 1,0 мЗв/год. В 1996 году облучение населения РБ за счет медицинских источников оценивалось в 2,0 - 2,5 мЗв/год (для сравнения по данным индивидуального дозиметрического контроля в 1996 г. индивидуальные дозы работников рентгенкабинетов и радиоизотопных лабораторий составляли 2,5 - 6,3 мЗв/год). Для жителей РБ важно снижать дозовые нагрузки за счет медицинских источников.

б) глобальных выпадений радионуклидов -выпадения радионуклидов, обнаруживаемые вдали от места выброса, т.е. практически в любой точке Земного шара. Это происходит, когда радионуклиды попадают в верхние слои тропосферы (могут находиться там до 30 суток) и стратосферу (могут находится там от нескольких месяцев или лет), а затем долгое время выпадают в различном количестве на разные участки поверхности всего Земного шара. Глобальные выпадения делятся на 2 группы:

А. Глобальные выпадения радионуклидов за счет испытаний ядерного оружия - максимум испытаний приходится на 2 периода:

1) 1954 - 1958 гг., когда взрывы проводили США, СССР и Великобритания;

2) 1961 - 1962 гг., когда взрывы проводили в основном США и СССР.

Каждое испытание ядерного оружия в атмосфере приводило к неконтролируемому выбросу в окружающую среду значительных количеств радиоактивных материалов, которые распылялись на широких пространствах в атмосфере и осаждались повсюду на земную поверхность. Пиковое значение средняя годовая эффективная доза достигла в 1963 году (150 мкЗв) и с тех пор уменьшалась (в 2000 г. - 5 мкЗв). Средние годовые дозы на 10 % выше в северном полушарии, где большей частью проводили испытания, чем в южном.

Дозы облучения при испытаниях ядерного оружия формируются за счет разных радионуклидов:

а) в ближайшее время после взрыва максимальное значение имеют радионуклиды с Т_1/2 от нескольких суток до 2 месяцев (I-131, Ba-140, Sr-89, Zr-95).

б) радионуклиды с Т_1/2 примерно 30 лет представляют наибольшую потенциальную опасность (Cs-137 и Sr-90)

в) радионуклид с Т_1/2 = 5730 лет (С-14) будет оставаться источником радиоактивных излучений с низкой мощностью дозы даже в отдаленном будущем.

Б. Глобальные выпадения радионуклидов за счет деятельности предприятий ядерно-топливного цикла - подробнее см. вопрос 18.

в) стройматериалов -формируют эффективную дозу 0,1 мЗв/год. Если человек находится в помещении, доза внешнего облучения изменяется под влиянием двух противоположно действующих факторов:

1) экранирование внешнего излучения зданием;

2) излучение естественных радионуклидов, находящихся в материалах, из которых построено здание.

В зависимости от концентрации К-40, Ra-226, U-238 и Th-232 в различных стройматериалах мощность дозы в домах меняется от 0,04 до 0,12 мкГр/ч). В среднем, в кирпичных, бетонных зданиях мощность дозы в 2-3 раза больше, чем в деревянных домах и в домах из синтетических материалов. Чем больше отходов производства пошло на изготовление стройматериала, тем выше может быть его удельная активность.

Снижение облучения населения достигается регламентацией эффективной удельной активности (А_эфф) природных радионуклидов в строительных материалах (в соответствии с НРБ-2000 для материалов, используемых в строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданиях А_эфф < 370 Бк/кг).

г) телевидения - источник мягкого рентгеновского излучения. Мощность эффективной дозы облучения всего тела от цветного телевизора на расстоянии 250 см от экрана равна 2,5*10^-3 мкЗв/ч. Ежедневный в течение года трехчасовой просмотр цветных телепрограмм формирует дозу 5 - 7 мкЗв. За счет телевидения формируется средняя взвешенная годовая эффективная доза 0,01 мЗв.

д) авиации - увеличивает облучение человека за счет радиационного фона, создаваемого космическими лучами, что ведет к формированию годовой эффективной дозы 0,05 мЗв.

Профессиональное облучение - облучение на работе, непосредственно ею обусловленное (работа на ядерных установках или в радиологической клинике, в условиях повышенных уровней естественного облучения).

Вклад основных составляющих техногенного фона в формирование глобальной годовой подушной эффективной дозы облучения:

Источник	Глобальная годовая подушная эффективная доза, мЗв
Медико-диагностические обследования	0,4
Ядерные испытания в атмосфере	0,005
Чернобыльская авария	0,002
Производство атомной энергии	0,0002

Радионуклиды, образующиеся при работе атомного реактора. Авария на ЧАЭС, динамика выброса во времени и в пространстве. Пути воздействия радионуклидов чернобыльского выброса на население республики.

Ядерный топливный цикл включает следующие стадии:

1. добыча урановой руды

2. переработка урановой руды в обогащенное U-235 ядерное топливо

3. производство тепловыделяющих элементов, которые состоят из урана в металлической, карбидной или оксидной форме, заключенного в оболочку из циркония, магниевого сплава или нержавеющей стали

4. использование тепловыделяющих элементов на АЭС (нормальная эксплуатация АЭС)

5. переработка отработанного ядерного топлива (для последующего использования извлеченного делящегося материала, в частности, урана и плутония)

6. переработка и захоронение образующихся радиоактивных отходов.

Обязательно надо помнить о транспортировке радиоактивных материалов для обеспечения всех этих стадий. Загрязнение окружающей среды радионуклидами происходит на всех стадиях ядерного топливного цикла, но наибольший вклад вносят:

а) переработка отработанного ядерного топлива на радиохимических заводах (основное значение имеют радионуклиды С-14, Kr-95, H-3, I-129)

б) нормальная эксплуатация АЭС: при нормальной работе реактора в окружающую среду после прохождения системы очистки удаляются газообразные (частично аэрозольные) и жидкие отходы (основное значение имеют радионуклиды I-131, Cs-137 и 134, Sr-90, а также радиоактивные инертные газы).

В настоящее время рассчитанное значение максимальной подушной дозы за счет использования ядерной энергетики составляет менее 0,2мкЗв в год.

Оценивая опасность нормальной работы АЭС для человека, необходимо отметить, что проживание вблизи угольной теплоэлектростанции мощностью 1000 МВт, с учетом выбросов природных радионуклидов (K-40,U-238,Th-232,Pb-210, Po-210) и химических канцерогенов (бензпирены), в сотни раз более опасно, чем проживание вблизи АЭС аналогичной мощности.

Авария на Чернобыльской атомной электростанции.

Чернобыльская АЭС (ЧАЭС) находится на Украине, в 12 км от южной границы РБ. 26 апреля 1986 г. на 4-ом блоке ЧАЭС произошла крупная авария, которая резко изменила радиоэкологическую ситуацию в Беларуси. По Международной шкале событий на АЭС, предложенной МАГАТЭ и Европейского агентства по атомной энергии, авария на ЧАЭС относится к 7-му классу и именуется глобальной аварией.

Катастрофа на 4-ом блоке ЧАЭС, которая произошла в результате взрыва пара, снесшего крышу здания, разгерметизации активной зоны и возникшего пожара, сопровождалась выбросом в окружающую среду значительного количества радиоактивных веществ (около 10 ЭксаБк). Выброс газо-аэрозольной струи, достигшей 1,5 км, был длительным (10 суток), неравномерным по количеству выбрасываемых радионуклидов, при постоянно меняющихся метеоусловиях (направление ветра, осадки).

Динамика ежесуточного выброса радионуклидов в атмосферу:

Дата	Время после аварии, сутки	Активность выброса, МКи
26.04.86		12,0
27.04.86		4,0
28.04.86		3,4
29.04.86		2,6
30.04.86		2,0
1.05.86		2,0
2.05.86		4,9
3.05.86		5,0
4.05.86		7,0
5.05.86		8,0
6.05.86		0,1
9.05.86		0,01
23.05.86		0,028