Фази аварій та фактори радіаційного впливу на людину

У розвитку комунальних радіаційних аварій виділяють три основні тимчасові фази:

Фаза аварії гостра – фаза комунальної аварії тривалістю від кількох годин до одного-двох місяців після початку аварії, яка включає наступні події:

а) газо-аерозольні викиди та рідинні скиди радіоактивного матеріалу з аварійного джерела;

б) процеси повітряного переносу та інтенсивної наземної міграції радіо­нуклідів;

в) радіоактивні опади та формування радіоактивного сліду.

Критичними шляхами радіаційного впливу продуктів аварійного викиду на населення будуть зовнішнє опромінення від газо-аерозольної хмари та радіоактивних випадінь, а також інгаляційне надходження радіонуклідів до організму людини.

Фаза аварії середня (фаза стабілізації) – фаза комунальної аварії, яка починається через один-два місяці та завершується через 1-2 роки після початку радіаційної аварії, на якій відсутні короткоживучі осколочні радіоізотопи телуру та йоду, ¹⁴⁰Ba + ¹⁴⁰La, але у формуванні гамма-поля зростає роль ⁹⁵Zr + ⁹⁵Nb, ізотопів рутенію та церію, ¹³⁴Cs, ¹³⁶Cs та ¹³⁷Cs. Основними критичними шляхами радіаційного впливу на цій стадії будуть зовнішнє опромінення від радіоактивних речовин, що випали на місцевості, та внутрішнє опромінення радіоізотопами цезію (¹³⁴Cs, ¹³⁶Cs та ¹³⁷Cs) та стронцію (⁸⁹Sr, ⁹⁰Sr), які надходять до організму з продуктами харчування, виробленими на радіоактивно забруд­нених територіях (м’ясо, молоко, овочі, фрукти).

Фаза аварії пізня (фаза відновлення) – фаза комунальної аварії, що починається через 1-2 роки після початку аварії та продовжується до припинення необхідності виконання захисних заходів. Основним джерелом зовнішнього опромінення є ¹³⁷Cs у випаданні на ґрунт, а внутрішнього – ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у продуктах харчування, які виробляються на забруднених цими радіонуклідами територіях. Фаза завершується одночасно з відміною всіх обмежень на життєдіяльність населення на забрудненій території та переходом до звичайного санітарно-дозиметричного контролю радіаційної обстановки (табл. 2.1).

Таблиця 2.1

Заходи захисту населення (за фазами аварії)

№ з/п	Назва заходу	Фази радіаційної аварії
рання	середня	пізня
1.	Укриття людей в захисних спорудах	´´	´	-
2.	Йодна профілактика населення	´´	´	-
3.	Застосування індивідуальних засобів захисту	´´	´	-
4.	Евакуація населення	´´	´	-
5.	Обмежувальні заходи щодо в’їзду та виїзду з забрудненої території	´´	´	-
6.	Застосування медичних засобів захисту	´	-	-
7.	Спецобробка техніки, людей, майна	´	´	´
8.	Тимчасове вилучення із вживання харчових продуктів місцевого виробництва	-	´´	´´
9.	Дезактивація забрудненої місцевості та споруд	-	´	-
10.	Доставка чистих продуктів та питної води у райони, забруднені радіонуклідами	´´	´	´

Примітка: ´´ – заходи, що проводяться постійно; ´ – заходи, що проводяться відповідно до конкретної обстановки; - – заходи не проводяться.

3.3 Механізм дії іонізуючих випромінювань на тканини організму.

Іонізуюче випромінювання викликає в організмі ланцюг оборотних і необоротних процесів. При прямій дії радіації відбувається дисоціація складних молекул у результаті розриву хімічних зв'язків. У результаті радіаційно-хімічних змін порушуються обмінні процеси, сповільнюється і припиняється ріст тканин, виникають нові хімічні сполуки, не властиві організмові, що приводить до порушення діяльності окремих функцій і систем організму.

Іонізуюча радіація при впливі на організм людини може мати два види ефектів, що клінічною медициною відносяться до хвороб: детерміновані граничні ефекти (променева хвороба, променевий опік, променева катаракта, променева безплідність, аномалії розвитку плоду тощо) і стохастичні (ймовірні) безпорогові ефекти (злоякісні пухлини). Гострі поразки розвиваються при однократному рівномірному опроміненні всього тіла і поглиненій дозі вище 0,25 Гр (грей) (1 Гр=1 Дж, поглиненому в 1 кг речовини, 1 Гр=1 Дж/кг).

При дозі 0,25-0,5 Гр спостерігаються тимчасові зміни в крові, що швидко нормалізуються. В інтервалі дози 0,5-1,5 Гр виникає почуття втоми, менш ніж у 10% опромінених може спостерігатися блювота, помірні зміни в крові. При дозі 1,5-2,0 Гр спостерігається легка форма гострої променевої хвороби, у 30-50% випадків - блювота в першу добу після опромінення. Смертельні випадки не реєструються.

Променева хвороба середньої тяжкості виникає при дозі 2,5-4,0 Гр. Майже у всіх опромінених у першу добу спостерігається нудота, блювота, різко знижується вміст лейкоцитів у крові, з'являються підшкірні крововиливи, у 20% випадків можливий смертельний результат, смерть настає через 2-6 тижнів після опромінення. При дозі 4,0-6,0 Гр розвивається важка форма променевої хвороби, що приводить у 50% випадків до смерті протягом першого місяця. При дозах, що перевищують 6,0 Гр, розвивається вкрай важка форма променевої хвороби, що майже в 100% випадків закінчується смертю через крововилив або інфекційні захворювання.

Хронічна променева хвороба може розвиватися при безперервному або повторюваному опроміненні в дозах, істотно нижче тих, які викликають гостру форму. Найбільш характерними ознаками хронічної променевої хвороби є зміни в крові, ряд симптомів з боку нервової системи, локальні поразки шкіри, поразки хрусталика, зниження іммунореакивності організму.

Ступінь впливу радіації залежить від того: опромінення є зовнішнім чи внутрішнім. Внутрішнє опромінення можливе при вдиханні, заковтуванні радіоізотопів і проникненні їх в організм через шкіру. Кальцій, радій, стронцій накопичуються в кістах, ізотопи йоду викликають ушкодження щитовидної залози, рідкоземельні елементи - переважно пухлини печінки. Рівномірно розподіляються ізотопи цезію, рубідію, викликаючи кровотворення, атрофію насінників, пухлини м'яких тканин. При внутрішньому опроміненні найбільш небезпечні випромінюючі ізотопи.

Здатність викликати віддалені наслідки - лейкози, злоякісні новоутворення, раннє старіння - негативні властивості іонізуючого випромінювання.

Гігієнічна регламентація іонізуючого випромінювання здійснюється Нормами радіаційної безпеки НРБ-96, НРБУ-97. Вони визначають три категорії осіб, які можуть зазнати опромінення.

Категорія А – персонал, що постійно або тимчасово працює з джерелами іонізуючого випромінювання, а також залучений для виконання аварійних та рятувальних робіт.

Категорія Б – обмежена частина населення, яка за умовами мешкання або роботи може піддаватися дії радіаційних речовин та інших джерел іонізуючого випромінювання.

Категорія В – решта всього населення.

Для цих категорій встановлені гранично допустимі дози (ГДД) опромінення на протязі року: А – 20 мЗв; Б – 2 мЗв; В – 1 мЗв.

Наведені ГДД встановлені для відкритої місцевості без врахування природного радіаційного фону Землі.

Захист від випромінювань

Захист часом полягає в тому, щоб обмежити час t перебування в умовах опромінення та не допустити перевищення допустимої дози.

Захист відстанню грунтується на наступних фізичних засадах. Випромі­ню­вання точкового або локалізованого джерела поширюється у всі сторони рівно­мі­р­но, тобто є ізотропним. Звідси випливає, що інтенсивність випромінювання зменшується із збільшенням відстані R до джерела за законом обернених квадратів.

Принцип екранування або поглинання грунтується на використанні процесів взаємодії фотонів із речовиною. Якщо потужність дози Р₀ на робочому місці оператора виявляється вище допустимої Р_Д, то потрібно зменшити значення Р₀ у необхідне число разів: n = Р₀/Р_Д, помістивши між джерелом випромінювання та оператором захист із речовини, яка поглинає радіацію.

Слід відзначити, що організм беззахисний у полі випромінювання. Існують механізми пострадіаційного відновлення живих структур - підтримка організму (посилене харчування, вітаміни, фізична культура, сауна тощо). При змінах у кровотворенні застосовують переливання крові. При дозах, що загрожують життю (600 – 1000 бер) використовують пересадку кісткового мозку. При внутрішньому переопроміненні для поглинання або зв’язування радіонуклідів у сполуки, що перешкоджають їх відкладанню в органах людини, вводять сорбенти або речовини, які утворюють комплекси.

До технічних засобів захисту від іонізуючих випромінювань відносяться екрани різних конструкцій. У якості засобів індивідуального захисту застосовують халати, комбінезони, плівковий одяг, рукавиці, пневматичні костюми, респіратори, протигази. Для захисту очей застосовуються окуляри. Весь персонал повинен мати індивідуальні дозиметри.

Задача. Обчислити річну дозу опромінення та порівняти її з нормою, якщо відомо, що радіаційний фон становить 10 мкР/год.

Приклад рішення.

1. Знаходимо дозу опромінення за добу (24 години) та за рік (365 діб)

10 мкР/год. х 24 години х 365 діб = 87600 мкР/рік = 0,088 Р/рік

Зважаючи на співвідношення

1рад=1бер=113 Р; 1 Р =0,87 рад= 0,87 бер та 100 бер = 1 Зв

2. Робимо перерахунок

0,088 Р/рік х 0,87 = 0,076 бер/рік=0,076 мЗв/рік

Висновок: Норма опромінення населення становить 1 мЗв/рік, тому показник річної дози опромінення, який дорівнює 0,076 мЗв/рік вказує, що населення отримує суттєво меншу дозу радіації.

Таблиця 2.2.