Радиационная безопасность и дозиметрия внешнего гамма-излучения методические указания к выполнению лабораторной работы №1 по курсу «Защита от излучений» Иваново 2009 (стр. 2 из 9)

Острая лучевая болезнь возникает после превышения некоторой пороговой дозы разового облучения и характеризуется симптомами, зависящими от уровня полученной дозы (табл.1.1). Хроническая лучевая болезнь развивается при систематически повторяющемся облучении, если разовые дозы ниже тех, которые вызывают острые лучевые поражения, но значительно выше допустимых пределов. Признаками хронической лучевой болезни являются изменения состава крови (уменьшение числа лейкоцитов, малокровие) и ряд симптомов со стороны нервной системы. Аналогичные симптомы имеют место и при других заболеваниях, связанных с ослаблением иммунитета, поэтому идентифицировать хроническую лучевую болезнь весьма сложно, если факт облучения доподлинно не установлен.

Во многих органах и тканях идет непрерывный процесс потери и замены клеток. Возрастание потерь может компенсироваться повышением скорости замены, но может возникнуть и временное, а иногда постоянное снижение числа клеток, способных поддерживать функцию органа или ткани.

Произошедшая потеря клеток может вызвать тяжелое нарушение, которое может быть обнаружено клинически. Следовательно, степень тяжести наблюдаемого эффекта зависит от дозы облучения и существует порог, ниже которого потеря клеток слишком мала, чтобы заметно нарушить функцию ткани или органа. Кроме гибели клеток, излучение может привести к повреждению тканей и другими способами: влияя на многочисленные функции ткани, включая регулирование клеточных процессов, воспалительные реакции, подавление иммунной системы, кроветворной системы (красный костный мозг). Все эти механизмы в конечном счете определяют степень тяжести детерминированных эффектов.

Значение пороговой дозы определяется радиочувствительностью клеток пораженного органа или ткани и способностью организма компенсировать или восстанавливать такое поражение. Как правило, детерминированные эффекты излучения специфичны и не возникают под действием других физических факторов, а связь между эффектом и облучением однозначна (детерминирована). Пороговые дозы возникновения детерминированных эффектов, приводящих к скорой гибели взрослых людей, приведены в табл.1.2. В случае длительного хронического облучения эти же эффекты возникают при больших суммарных дозах, чем в случае однократного облучения.

Средние дозовые пороги возникновения детерминированных эффектов приведены в табл. 1.1 – 1.3. Тяжесть эффекта (степень его выраженности)

возрастает у лиц, обладающих более высокой радиочувствительностью (дети, лица с ослабленным здоровьем лица с медицинскими противопоказаниями к работе с источниками излучений). Для таких лиц значения дозовых порогов облучения, указанных в табл.1.1, могут оказаться ниже в 10 и более раз.

Таблица 1.1. Воздействие различных доз радиации на здоровье взрослого человека

при однократном облучении

Эквивалентная доза	Виды соматических эффектов в организме человека
0,1 – 0,2 бэр (1 – 2 мЗв)	Среднегодовая доза от природного излучения для жителя Земли на уровне моря (эффекты отсутствуют до 5 – 10 мЗв)
2 – 5 бэр (20 – 50мЗв)	Установленные Нормами безопасные пределы годовой дозы облучения для персонала, работающего с источниками излучений (см. табл. 1.4)
До 10 – 20 бэр (100 – 200 мЗв)	Временные, быстро нормализующиеся изменения в составе крови; чувство усталости. При систематическом облучении – угнетение иммунной системы, развитие хронической лучевой болезни
До 50 бэр (500 мЗв)	Умеренные изменения в составе крови, значительная потеря трудоспособности, в 10 % случаев – рвота. При однократном облучении состояние здоровья нормализуется
До 100 бэр (1 Зв)	Начало острой лучевой болезни (ЛБ). Резкое снижение иммунитета
До 200 бэр (2 Зв)	Легкая форма острой ЛБ. Длительная, выраженная лимфопения; в 30 – 50 % случаев – рвота в первые сутки после облучения
250 – 400 бэр (2,5 – 4 Зв)	ЛБ средней тяжести. Тошнота и рвота в первые сутки. Резкое уменьшение лейкоцитов в крови. В 20 % случаев смертельный исход через 2 – 6 недель после облучения
400 – 600 бэр (4 – 6 Зв)	Тяжелая форма ЛБ. Подкожные кровоизлияния. В 50 % случаев смертельный исход в течение месяца
Свыше 600 бэр (6 Зв)	Крайне тяжелая форма ЛБ. Через 2 – 4 часа после облучения – рвота, множественные подкожные кровотечения, кровавый понос. Полностью исчезают лейкоциты. В 100 % случаев – смертельный исход от инфекционных заболеваний и внутренних кровоизлияний

Примечание. В настоящее время имеется ряд противолучевых средств и накоплен успешный опыт лечения лучевой болезни, позволяющий предотвратить смертельный исход при дозах до 10 Зв (1000 бэр).

Таблица 1.2. Диапазон острого воздействия, приводящего к смерти человека

Поглощенная доза D50/60 на все тело	Основной эффект, приводящий к смерти	Наступление смерти поле облучения, сут
3–5 Гр (300–500 рад)	Повреждение костного мозга	30 – 60
5–15 Гр (500–1500 рад)	Повреждение желудочно-кишечного тракта и легких	10 – 20
>15 Гр (1500 рад)	Повреждение нервной системы	1 – 5

Зависимость выживаемости от дозы облучения характеризуется средней поглощенной дозой D_50/60 , при которой погибнет половина людей через 60 дней. Для здорового взрослого человека такая доза (усредненная по всему телу) составляет 3 – 5 Гр (грэй) при остром облучении (табл. 1.2).

В производственных условиях возникновение детерминированных эффектов возможно только при радиационной аварии, когда источник излучения находится в неуправляемом состоянии. В этом случае ограничение облучения людей осуществляется путем принятия срочных мер – вмешательства. Принятые в НРБ-99 дозовые критерии срочного вмешательства в случае радиационной аварии основаны на данных о пороговых дозах возникновения опасных для жизни детерминированных эффектов (табл.1.3).

Таблица 1.3. Пороговые дозы возникновения детерминированных эффектов

и критерии срочного вмешательства при радиационной аварии

Облучаемый орган	Детерминированный эффект	Пороговая доза, Гр	Критерий срочного вмешательства при аварии – прогнозируемая доза за 2 суток, Гр
Все тело	Рвота	0,5	1
	Смерть	4
Легкие	Пневмония	5	6
	Смерть	10
Кожа	Эритема	3	3
Щитовидная железа	Деструкция железы	10	5
Хрусталик глаза	Помутнение	0,5 – 2	2
	Катаракта	5
Гонады (семенники, яичники)	Стерильность	4	3

Установленные пределы доз профессионального облучения в десятки и сотни раз ниже значений пороговых доз возникновения детерминированных эффектов, поэтому главной задачей современной радиационной безопасности является ограничение возможности возникновения стохастических эффектов у человека вследствие его облучения в нормальных условиях.

2. Стохастические, или беспороговые, эффекты – отдаленные последствия облучения, не имеющие дозового порога, вероятность которых прямо пропорциональна дозе облучения, а тяжесть не зависит от дозы. К ним относятся раковые и наследственные заболевания, спонтанно возникающие с годами у людей по множеству естественных причин.

Достоверность связи определенной части этих эффектов с облучением была доказана международной медико-эпидемиологической статистикой лишь в начале 1990-х годов. Стохастические эффекты обычно обнаруживаются через длительное время после облучения и лишь при длительном наблюдении за большими группами населения в десятки и сотни тысяч человек. Средний латентный период составляет около 8 лет для лейкоза и в 2–3 раза больше для остальных видов онкозаболеваний. Риск умереть от рака вследствие облучения неодинаков у мужчин и женщин и меняется в зависимости от времени после облучения (рис.1.1).

Рис.1.1. Динамика возникновения радиогенных раков после облучения.

ΔТ_ЛАТ – латентный период развития рака, ΔТ_ПОТ –потерянная продолжительность жизни

На вероятность злокачественного перерождения клетки влияет величина дозы облучения, в то время как степень тяжести определенного вида рака зависит лишь от его вида и локализации. Нужно отметить, что если облученная клетка не погибла, то она обладает определенной способностью к самовосстановлению поврежденного кода ДНК. Если же этого не произошло, то в здоровом организме ее жизнедеятельность блокируется иммунной системой: перерожденная клетка либо уничтожается, либо не размножается до ее естественной гибели. Таким образом, вероятность онкозаболевания мала и зависит от «здоровья» иммунной и нервной систем организма.