Нормирование в области радиационной безопасности

Основные понятия и определения

В природе существует три основных вида радиоактивного излучения: альфа, бета и гамма [15].

Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излучение вы­сокой энергии и обладает наибольшей проникающей способностью.

Бета-излучение — это поток электронов. Оно обладает небольшой проникающей способностью и защититься от него при внешнем источ­нике сравнительно легко. Например, бета-частицы задерживаются не­поврежденной кожей. Максимальную опасность представляют бета-ак­тивные радионуклиды, попавшие в организм.

Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, это положи­тельно заряженные массивные частицы (по сравнению с относительно легкими электронами). Этот вид излучения легко поглощается любой средой. Защититься от него можно буквально листом бумаги. Однако, как и в случае с бета-излучением, опасность представляют альфа-излу­чатели, попавшие внутрь организма.

Процесс радиоактивного распада сопровождается излучением одного или нескольких видов. В соответствии с тем, какой вид излучения ха­рактерен для радиоактивного распада данного изотопа, выделяют гам­ма-активные изотопы (например, цезий-137), бета-излучатели (напри­мер, стронций-90) и альфа-излучатели (например, большинство изото­пов плутония).

Количественной характеристикой источника излучения служит актив­ность, выражаемая числом радиоактивных превращений в единицу вре­мени. В Международной системе единиц СИ единицей активности яв­ляется беккерель (Бк) — 1 распад в секунду (с^-1). Иногда используется внесистемная единица — кюри (Ки), соответствующая активности 1 г радия. Соотношение этих единиц определяется следующей формулой. 1 Ки = 3,7-10¹⁰ Бк.

Интенсивность альфа- и бета-излучения может быть охарактеризова­на активностью на единицу площади (с^-1-м^-2).

Экспозиционная доза измеряется по ионизации воздуха и равна коли­честву электричества, образующегося под действием гамма-излучения в 1 кг воздуха. В Международной системе единиц экспозиционная доза выражается в кулонах на кг (Кл/кг).

Весьма распространена также внесистемная единица экспозиционной дозы — рентген. Это доза гамма-излучения, при которой в 1 см³ воздуха при нормальных физических условиях (температура 0 °С и давление 760 мм рт. ст.) образуется 2,08-10⁹ пар ионов, несущих одну электроста­тическую единицу количества электричества.

Мощность экспозиционной дозы отражает скорость накопления дозы и выражается в Кл/кг-с (в СИ) или Р/ч (во внесистемных единицах).

Наиболее адекватный способ описания степени радиоактивного заг­рязнения местности — это плотность загрязнения, представляющая со­бой активность на единицу площади (с учетом изотопного состава). Однако этот способ весьма трудоемок и требует проведения лаборатор­ных анализов, поэтому далеко не всегда может быть использован для оперативной оценки. Обычно такая оценка проводится с помощью ме­тодов полевой дозиметрии.

Используемые приборы, мето­ды и единицы измерения зави­сят от типа загрязнения. Мерой загрязнения гамма-излучателями является мощность экспозици­онной дозы; бета-загрязнение характеризуется плотностью по­тока бета-частиц. Оценка степе­ни загрязнения альфа-излучате­лями в полевых условиях невоз­можна.

Населению, как правило, в ка­честве характеристики загрязне­ния сообщается (в т.ч. и через средства массовой информации) только мощность экспозицион­ной дозы. Эта величина, однако, является лишь одной из харак­теристик радиационной ситуа­ции. Существует множество ис­кусственных радиоактивных изо­топов, которые практически не испускают гамма-квантов, но

Как правило, при техногенном заг­рязнении в окружающую среду по­ступает смесь радионуклидов, сре­ди которых есть все типы излучате­лей.

при этом являются опасными

источниками излучения. Мощ­

ность экспозиционной дозы, определяемая при помощи гамма-дозимет­ра, не может отразить степени загрязнения такими изотопами.

Система нормирования в области радиационной безопасности

Система нормирования в области радиационной безопасности строится на понятии дозовой нагрузки, в соответствии с Федеральным Законом «О радиационной безопасности населения» [34] и «Нормами радиационной безопасности НРБ-96» [35].

Оба документа служат для обеспечения радиационной безопасности человека. Экологических нормативов, устанавливающих допустимые воздействия на экосистемы, в области радиационной безопасности не существует.

В системе нормирования используются следующие основные понятия

[15].

Поглощенная доза — фундаментальная дозиметрическая величина, определяемая количеством энергии, переданной излучением единице массы вещества.

За единицу поглощенной дозы облучения принимается грей (Джоуль на килограмм) — поглощенная доза излучения, переданная массе облу­чаемого вещества в 1 кг (1 Гр = 1 Дж/кг) и измеряемая энергией в 1 Дж любого ионизирующего излучения (1 Гр=1 Дж/кг).

Эквивалентная доза. Поскольку поражающее действие ионизирующе­го излучения зависит не только от поглощенной дозы, но и от ионизи­рующей способности излучения, вводится понятие эквивалентной дозы. Для расчета эквивалентной дозы поглощенную дозу умножают на коэф­фициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма.

Единицей эквивалентной дозы является Зиверт — доза любого вида излучения, поглощенная биологической тканью массой в 1 кг и создаю­щая такой же биологический эффект, как и поглощенная доза фотонно­го излучения в 1 Гр.

Эффективная эквивалентная доза. Разные органы человека имеют раз­личную чувствительность к радиационным повреждениям. Поэтому дозы облучения органов и тканей учитываются с различными коэффициента­ми. Эффективная эквивалентная доза отражает суммарный эффект об­лучения для организма и измеряется в Зивертах [36, 15].

В соответствии с НРБ-99 [35] устанавливаются следующие категории облучаемых лиц:

• персонал (подразделяемый на группы А и Б);

• все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.

В условиях нормальной эксплуатации источников ионизирующего излучения установлены дозовые пределы для различных групп (табл. 10).

Таблица 10. Основные дозовые пределы

Эквивалентная доза за год в:

На основе Норм радиационной безопасности (НРБ-99), которые уста­навливают допустимые уровни воздействия радиации на человека, раз­рабатываются нормативные документы, регламентирующие порядок обращения с различными источниками ионизирующего излучения, под­ходы к защите населения от радиации и т.п. В настоящее время действу­ют Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87 [37], которые содержат требования

• по обеспечению радиационной безопасности персонала учреждений и населения, а также по охране окружающей среды от загрязнения радиоактивными веществами;

• по учету, хранению и перевозке источников ионизирующего излуче­ния;

• по сбору, удалению и обезвреживанию твердых и жидких радиоак­тивных отходов.

Тем, кто интересуется воздействием радиации на человека, будет ин­тересно ознакомиться с работами «Радиация. дозы, эффекты, риск» [15], Джона Гофмана [38, 39], а также с публикациями Международной ко­миссии по радиологической защите (МКРЗ) и др. [40-42].