Гігієнічне нормування радіаційного опромінення

Дозу радіації D, яка отримана або може бути отримана людиною від точкового джерела випромінювання (джерело можна вважати точковим, якщо його лінійні розміри у 5-10 разів менші, ніж відстань до об’єкта опромінення), визначають за формулою, Р:

 

 

де А – активність джерела випромінювання, мКі;

t – час опромінення, год;

R – відстань від джерела до об’єкта опромінення, см;

  – іонізаційна гамма-стала радіонукліда, Р/год.

Існують таблиці гамма-сталих для різних радіонуклідів. Наприклад,   радію становить 8, 4, кобальту – 13, 5, йоду – 2, 3, стронцію - 3, 5 Р/год (табл. 3).

Гамма-стала   ізотопу – потужність дози в повітрі (Р/год), яку створює точкове джерело цього ізотопу активністю А = 1 мКі на відстані R = 1 см без початкової фільтрації.

На практиці для визначення кількості ізотопу замість активності А в одиницях мілікюрі (мКі) використовують іншу одиницю – еквівалент 1 міліграма радію (мг-екв. радію) М – активність будь-якого радіоактивного ізотопу, гамма-випромінювання якого створює таку ж потужність експозиційної дози, що й 1 мг радію (8, 4 Р/год).

Гамма-еквівалент ізотопу М зв’язаний з його активністю А (мКі) через гамма-сталу   ізотопу співвідношення  , де 8, 4 – гамма-стала радію.

 

Таблиця 3

Гамма-стала Кg та активність А, що відповідає одному грам-еквіваленту радію деяких радіоактивних ізотопів

Номер в періодичній системі елементів Ізотопи Масове число (атомна маса) А Гамма-стала  , Р/год

Активність А, що відповідає грам-еквіваленту радію Період напіврозпаду Т

11 Натрій  

24 19 0, 44 15 год

25 Марганець  

56 8, 42 1 2, 57 год

27 Кобальт  

60 13, 5 0, 626 2, 271 року

26 Залізо  

59 6, 75 1, 25 44, 589 доби

30 Цинк  

65 2, 85 2, 98 243, 9 доби

38 Стронцій  

90 3, 50 2, 4 29, 12 року

53 Йод  

131 2, 3 3, 7 8, 04 доби

55 Цезій  

137 3, 55 2, 36 30 років

88 Радій  

226 8, 4 1 160 років

 

Тоді формула для розрахунку дози радіації від точкового джерела має такий вигляд, Р:

 

 

Особливу загрозу для здоров’я людей та існуванню природних біоценозів становить забруднення біосфери радіоактивними речовинами, які небезпечні своїм іонізуючим випромінюванням. Розрізняють іонізуюче випромінювання природного і штучного походження. До недавнього часу, до середини ХХ ст., основним джерелом іонізуючого випромінювання були природні джерела – Космос, гірські породи та вулканічна діяльність. У різних регіонах Землі рівень природної радіації сильно різниться, збільшуючись у десятки й сотні разів у районах родовищ уранових руд, радіоактивних сланців тощо. До зон підвищеної радіоактивності в Україні належать Жовті води, Кіровоградська область, Хмельник, Миронівка, Полісся та ін.

Сьогодні основними джерелами радіоактивного забруднення біосфери є джерела антропогенного походження: випробовування ядерної зброї, аварії на атомних електростанціях, підводних човнах та виробництвах радіоактивних матеріалів тощо.

Розрізняють кілька видів іонізуючого випромінювання. Під час радіоактивного розпаду утворюються a (альфа) -, b (бета) - і g (гамма) -частинки. Альфа-випромінювання є потоком позитивного заряджених ядер гелію, бета-випромінювання – потік негативно заряджених швидких електронів і гамма-випромінювання – короткохвильове випромінювання електромагнітної природи. Альфа-випромінювання проникає на відстань від кількох сантиметрів у повітрі й кількох міліметрів – у тканинах, гамма – випромінювання – на відстань до сотень метрів. Радіація – це потік різних видів випромінювання, які утворюються в процесі радіоактивного розпаду і взаємодіють з навколишнім середовищем. Кожний вид радіонуклідів розпадається з певною швидкістю, яка характеризується періодом напіврозпаду – часом, протягом якого число атомів даного радіонукліду зменшується вдвоє.

Для вимірювання ступеня радіаційної небезпеки використовують такі показники: експозиційну дозу, поглинену дозу та еквівалентну дозу, які вимірюються певними одиницями.

Поглинена доза – енергія іонізуючого випромінювання, яка поглинулась тілом (тканинами організму), у перерахунку на одиницю маси. Вимірюється у системі СІ в греях (Гр). Слід відзначити, що дана величина не враховує того, що при однаковій поглиненій дозі альфа-випромінювання більш небезпечним ніж гамма- або бета-випромінювання.

Еквівалентна доза – поглинена доза, що помножена на коефіцієнт, який відображає здатність даного виду випромінювання пошкоджувати тканини організму. Вимірюють у системі СІ в одиницях – зівертах (Зв). Зіверт – одиниця еквівалентної дози у СІ. Відповідає поглиненій дозі в 1 Дж/кг (для рентгенівського, гамма- і бета-випромінювання).

Необхідно враховувати, що одні частини тіла (органи, тканини) більш чутливі, ніж інші: наприклад, при однаковій еквівалентній дозі випромінювання виникнення раку у легенях більш ймовірно, ніж у щитовидній залозі, а опромінення полових залоз особливо небезпечно через ризик генетичних пошкоджень. По цій причині дози опромінювання органів і тканин також необхідно враховувати з різними коефіцієнтами. Помноживши еквівалентні дози на відповідні коефіцієнти і додавши суми по усіх органах і тканинах, отримуємо ефективну еквівалентну дозу, яка відображає сумарний ефект опромінювання для організму. Вимірюється у зівертах.

(Беккерель (Бк) одиниця активності нукліду в радіоактивному джерелі (у системі