8. Залежно від еквівалентної дози опромінення та індивідуальних особливостей людини зміни в його організмі можуть бути незворотного та невиліковного характеру.
Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини може бути зовнішнім, внутрішнім (коли радіоактивна речовина потрапила в організм людини при вдиханні чи з їжею) та комбінованим. Ступінь радіаційного ураження залежить від виду випромінювання, тривалості та дози опромінення, фізико-хімічних властивостей радіоактивної речовини та індивідуальних особливостей організму людини.
Іонізуюче випромінювання проникаючи в організм людини, передає свою енергію органам та тканинам шляхом збудження та іонізації атомів і молекул, що входять до складу клітин організму. Це веде до зміни хімічної структури різноманітних з’єднань, що призводить до порушення біологічних процесів, обміну речовин, функції кровотворних органів, змін у складі крові тощо. Радіаційні ураження можуть бути загальними та місцевими (променеві опіки шкіри, слизових оболонок і т.п.).
Тривалий вплив іонізуючого випромінювання в дозах, що перевищують гранично допустимі, може викликати променеву хворобу, яка характеризується, зазвичай, такими ознаками: порушення сну, погіршення апетиту, сухість шкіри (перша стадія); розлади органів травлення, порушення обміну речовин, зміни в серцево-судинній системі, руйнування кровоносних судин (друга стадія); крововиливи в судинах мозку та серцевому м’язі, випадання волосся, катаракта, порушення діяльності статевих органів, генетичні порушення (третя стадія).
Характерні порушення в організмі людинизалежно від сумарної поглинутої дози при одноразовому загальному опроміненні
Сумарна поглинута доза, Гц | Порушення в організмі людини |
До 0,250,25 – 0,500,5 – 1,0 1,0 – 2,02,0 – 4,04,0 – 5,06,0 і більше | Видимих порушень немаєМожливі зміни в кровіЗміни в крові, нормальний стан працездатності порушуєтьсяПогіршується самопочуття, можлива втрата працездатностіВтрата працездатності, можливий смертельний наслідок.Смертельні випадки складають 50 % загальної кількості ураженихСмертельні випадки складають 100 % від загальної кількості уражених |
44 Нормування іонізуючих випромінювань
Допустимі дози іонізуючого випромінювання регламентуються Нормами радіаційної безпеки України (НРБУ-97). Згідно з цим нормативним документом визначені наступні категорії опромінювання осіб:
- категорія А – особи, що постійно чи тимчасово працюють з джерелами іонізуючого випромінювання;
- категорія Б – обмежена часина населення (особи, що не працюють безпосередньо з джерелом випромінювання, але за умови проживання або розташування робочих місць можуть підлягати опроміненню);
- категорія В – населення області, країни.
За ступенем чутливості до іонізуючого випромінювання встановлено 3 групи критичних органів (тканини) організму, опромінення яких спричиняє найбільшу шкоду здоров`ю людини:
І – все тіло, статеві органи, червоний кістковий мозок;
ІІ – щитовидна залоза, м’язи, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока;
ІІІ – кісткова тканина, шкіра, кисті, передпліччя, лидки, стопи.
Залежно від групи критичних органів для осіб категорії А встановлено гранично допустиму дозу (ГДД) за рік, а для осіб категорії Б – границю дози (ГД) за рік.
Дози опромінення для різних груп
критичних органів осіб категорії А та Б мЗв/рік
Група критичних органів | Гранично допустима дозадля осіб категорії А | Границя дози для осіб категорії Б |
ІІІІІІ | 50150300 | 51530 |
Еквівалентна доза Н накопичення в критичному органі за час Т (років) від початку професійної роботи, не повинна перевищувати значень, що визначаються за формулою:
Для населення (категорії В) доза опромінення не регламентується , оскільки передбачається, що їх опромінення відбувається в основному за рахунок природного фону та рентгенодіагностики, дози яких незначні і не можуть викликати в організмі відчутних несприятливих змін.
45 Захист від іонізуючих випромінювань
Організаційні заходи. Приміщення які призначенні для роботи з радіоактивними ізотопами повинні бути ізольовані від інших і мати спеціальне оброблення стін, стелі, підлоги. Відкриті джерела випромінювання і всі предмети, які опромінюються повинні знаходитись в обмеженій зоні, перебування в якій персоналу дозволяється в окремих випадках, та й то короткочасно. На контейнерах, устаткуванні, дверях приміщень та інших об’єктах наноситься попереджувальний знак радіаційної небезпеки.
На підприємствах складаються та затверджуються інструкції з охорони праці Для проведення робіт необхідно, за можливістю, вибирати якнайменшу достатню кількість ізотопів («захист кількістю»). Застосування приладів більшої точності дає можливість використовувати ізотопи, з меншою активністю («захист якістю»). Необхідно також організувати дозиметричний контроль та своєчасне збирання і видалення радіоактивних відходів із приміщень у спеціальних контейнерах.
До технічних заходів та засобів захисту від іонізуючого випромінювання належать: застосування автоматизованого устаткування з дистанційним керуванням; використання витяжних шаф, камер, боксів, що оснащені спеціальними маніпуляторами, які копіюють рухи рук людини; встановлення захисних екранів.
Санітарно-гігієнічні заходи передбачають: забезпечення чистоти приміщень, включаючи щоденне вологе прибирання; улаштування припливно-витяжної вентиляції з щонайменше 5-кратним повітрообміном; дотримання норм особистої гігієни.
До лікувально-профілактичних заходів належать: попередній та періодичні медогляди осіб, які працюють з радіоактивними речовинами; встановлення раціональних режимів паці та відпочинку; використання радіопротекторів - хімічних речовин, що підвищують стійкість організму до іонізуючого опромінення.
Захист працівника від негативного впливу джерела зовнішнього іонізуючого випромінювання досягається шляхом:
- зниження потужності джерела випромінювання до мінімально необхідної величини («захист кількістю»);
- збільшення відстані між джерелом випромінювання та працівником («захист відстанню»);
- зменшення тривалості роботи в зоні випромінювання («захист часом»);
- встановлення між джерелом випромінювання та працівником захисного екрану («захист екраном»).
При роботі з радіоактивними речовинами важливе значення має застосування засобів індивідуального захисту (ЗІЗ), які запобігають потраплянню радіоактивних забруднень на шкіру та всередину організму, а також захищають від альфа - та при можливості, від бета-випромінювань.
До ЗІЗ від іонізуючих випромінювань належать: халати, костюми, пневмокостюми, шапочки, гумові рукавички, тапочки, бахіли засоби захисту органів дихання та ін. Застосування тих чи інших ЗІЗ залежить від виду і класу робіт. Так при ремонтних і аварійних роботах застосовуються ЗІЗ короткочасного використання – ізолювальні костюми (пневмокостюми) шлангові чи з автономним джерелом живлення повітрям.
46 Лазерне випромінювання
Використання лазерної техніки зумовлене унікальними властивостями лазерного випромінювання: монохромністю (генерування хвилі лише однієї довжини хвилі), високою спрямованістю (малим кутовим розширенням променя навіть на значних відстанях), великою інтенсивністю (до 1014 Вт/см2) когерентністю f = const
Діапазон лазерного випромінювання ділиться на УФ 0,2...0,4 мкм, видиме 0,4...0,75 мк; ближнє ІЧ 0,75...1,4 мкм, дальнє ІЧ >1,4 мкм.
Випромінювання металу відбувається при потужності лазерного випромінювання порядку 1012 Вт/см2, тривалості імпульсу 10-9с.
Джерелом лазерного випромінювання є оптичний квантовий генератор (лазер), принцип роботи якого базується на використанні вимушеного (стимульованого) електромагнітного випромінювання, яке генерується робочим елементом у результаті збудження (накачування) його атомів електромагнітною енергією. Лазери відрізняються за наступними ознаками:
- за активним елементом, в якому енергія накачування перетворюється у випромінювання – газові, рідинні, твердотілі, напівпровідникові;
- за методом збудження (накачування) – пропусканням постійного, імпульсного чи високочастотного струму через газ; неперервним чи імпульсним світлом; опромінення іонізуючими променями;
- за довжиною світлової хвилі, що регенерується – ультрафіолетові, видимого випромінювання, інфрачервоні;
- за режимом роботи – неперервний та імпульсний;
- за конструктивним виконанням – закриті та відкриті;
- за особливостями використання – стаціонарні та переносні;
- за способом відведення тепла від лазера – з природним та примусовим охолодженням: повітряним чи водяним;
- за ступенем безпеки вимірювання, що генерується лазером – чотирьох класів (дивись таблицю).
Дія лазерного випромінювання на організм людини відзначається складним характером, а біологічні ефекти, які при цьому виникають можна підрозділити на дві групи: первинні ефекти – органічні зміни, що виникають безпосередньо в опромінених тканинах; вторинні ефекти – фізіологічні зміни, що виникають в організмі, як реакція на опромінення. Вторинні ефекти проявляються у частих болях голови, швидкому стомлюванні, порушенні сну, підвищеній збудливості тощо. Оскільки лазерне випромінювання характеризується великою густиною енергії, то в опромінених тканинах можуть виникнути опіки різного ступеня. Найбільш небезпечне лазерне випромінювання для очей, оскільки кришталик фокусує та концентрує його на сітківці. Залежно від інтенсивності лазерне випромінювання може викликати тимчасову чи незворотну втрату зору внаслідок сильного опіку сітківки. При великій інтенсивності випромінювання можливе ураження не лише очей, але й шкіри, оболонок мозку, внутрішніх органів.