Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини. Методи захисту

- малі дози можуть підсумовуватися  чи накопичуватися;

- випромінювання може впливати  не тільки на даний живий  організм, а й на його нащадків (генетичний ефект);

- різні органи живого організму  мають певну чутливість до  опромінення. 

Найбільш чутливими є:

- кришталик ока, червоний кістковий  мозок, щитовидна залоза, внутрішні  (особливо кровотворні) органи, молочні  залози, статеві органи;

- різні організми мають істотні  відмінні особливості реакції  на дози опромінення;

- ефект опромінення залежить  від частоти впливу іонізуючого  випромінювання.

Одноразове опромінення у великій  дозі спричиняє більш важкі наслідки, ніж розподілене у часі.

При одноразовому опроміненні всього тіла людини можливі такі біологічні порушення в залежності від сумарної поглинутої дози випромінювання:

Доза 60 Гр (6000 рад) призводить до того, що смерть, як правило, настає протягом декількох годин або діб. Якщо доза опромінення перевищує 60 Гр, людина може загинути під час опромінення ("смерть під променем").

Репродуктивні органи та очі мають  особливо високу чутливість до опромінення. Одноразове опромінення сім'яників при дозі лише 0,1 Гр (10 рад) призводить до тимчасової стерильності чоловіків, доза понад 2 Гр (200 рад) може призвести до сталої стерильності (чи на довгі роки). Яєчники менш чутливі, але дози понад 3 Гр (300 рад) можуть призвести до безпліддя. Для цих органів сумарна доза, отримана за кілька разів, більш небезпечна, ніж одноразова, на відміну від інших органів людини.

Очі людини уражаються при дозах 2...5 Гр (200...500 рад). Встановлено, що професійне опромінення із сумарною дозою 0,5...2 Гр (50...200 рад), отримане протягом 10-20 років, призводить до помутніння кришталика.

Небезпека радіоактивних елементів  для людини визначається здатністю  організму поглинати та накопичувати ці елементи. Тому при потраплянні  радіоактивних речовин усередину  організму уражаються ті органи та тканини, у яких відкладаються ті чи інші ізотопи: йод - у щитовидній залозі; стронцій - у кістках; уран і  плутоній - у нирках, товстому кишечнику  печінці; цезій - у м'язовій тканині; натрій поширюється по всьому організму. Ступінь небезпеки залежить від  швидкості виведення радіоактивних  речовин з організму людини. Більша частина людських органів є мало чутливою до дії радіації. Так, нирки  витримують сумарну дозу приблизно 23 Гр (2300 рад), отриману протягом п'яти тижнів, сечовий міхур -55 Гр (5500 рад) за один місяць, печінка - 40 Гр (4000 рад) за місяць.

Надходження радіоактивних  речовин в організм можливе при:

• вдиханні забрудненого повітря;
• через шлунково-кишковий тракт;
• шкіряні покриви.

Певні радіоактивні речовини вибірково діють на організм, тому чутливість різних органів до дії  опромінення неоднакова. У зв’язку  з цим введено таке поняття  як критичний орган.

Критичним органом називається  орган або частина тіла людини опромінення якого завдає найбільшої шкоди здоров’ю.

Радіоактивні речовини виводяться з організму через  шлунково-кишковий тракт, нирки, дихальні шляхи, шкіру, а також через молочні  залози. Залежно від періоду піврозпаду деякі речовини швидко виводяться, інші - повільно, утворюючи так зване  депо. Наприклад, радій і стронцій накопичуються у кістковій тканині, полоній - у печінці, селезінці, плутоній – у кістках, легенях і ін.

Вибіркова здатність дії  радіоактивних речовин обумовлює  в першу чергу, захворювання критичних  органів.

Найчутливішими до радіації є клітини, що швидко ростуть, відносно стійкою є м’язова тканина. При опроміненні дозами, що значно перевищують допустимі, людина може миттєво загинути – так звана “ смерть під променем ”.

При роботі з радіоактивними речовинами найбільші дози, що впливають  на організм, називаються гранично допустимими дозами (ГДД).

Річний рівень опромінення  має бути таким, щоб при рівномірному накопиченні протягом 50 років не виникали зміни не лише у здоров’ї працюючого, а й у здоров’ї його нащадків.

Допустимі рівні іонізуючого  випромінювання регламентуються „Нормами радіаційної безпеки НРБ 76/87" та „Основними санітарними правилами роботи з радіоактивними речовинами та іншими джерелами іонізуючого випромінювання" ОСП 72/87.

Згідно з цими нормативними документами опромінювані особи  поділяються на наступні категорії:

А — персонал — особи, котрі постійно або тимчасово  працюють з джерелами іонізуючого  випромінювання;

Б — обмежена частина  населення — особи, що не працюють безпосередньо з джерелами випромінювань, але за умовами проживання або  розташування робочих місць можуть підлягати опроміненню;

В — населення області, країни.

Питання захисту людини від негативного впливу іонізуючого  випромінювання виникли майже одночасно  з відкриттям рентгенівського випромінювання і радіоактивного розпаду. Це обумовлено наступними факторами: по-перше, надзвичайно  швидкий розвиток застосування знову  відкритих випромінювань у науці  та на практиці, і, по-друге, виявлення  негативного впливу випромінювання на організм.

Заходи радіаційної  безпеки використовуються на підприємствах  і, як правило, потребують проведення цілого комплексу різноманітних захисних способів, що залежать від конкретних умов роботи з джерелами іонізуючих випромінювань і, в першу чергу, від типу джерела випромінювання.

Закритими називаються  будь-які джерела іонізуючого  випромінювання, обладнання яких виключає проникнення радіоактивних речовин  у навколишнє середовище при передбачених умовах їхньої експлуатації та зносу. Це – гамма-установки різноманітного призначення; нейтронні, бета- і гамма-випромінювачі; рентгенівські апарати і прискорювачі заряджених часток. При роботі з закритими джерелами іонізуючого випромінювання персонал може піддаватися тільки зовнішньому опроміненню.

Захисні заходи, що дозволяють забезпечити умови радіаційної  безпеки при застосуванні закритих джерел, засновані на знаннях законів  поширення іонізуючих випромінювань  і характеру їхньої взаємодії  з речовиною.

Головні з них такі:

а) доза зовнішнього опромінення  пропорційна інтенсивності випромінювання і часу впливу;

б) інтенсивність випромінювання від крапкового джерела пропорційна  кількості квантів або часток, що виникають у ньому за одиницю  часу, і обернено пропорційна квадрату відстані;

в) інтенсивність випромінювання може бути зменшена за допомогою екранів.

З цих закономірностей  випливають основні принципи забезпечення радіаційної безпеки:

1) зменшення потужності  джерел до мінімальних розмірів (“захист кількістю”);

2) скорочення часу роботи  з джерелом (“захист часом”);

3) збільшення відстані  від джерел до працюючих (“захист відстанню”);

4) екранування джерел  випромінювання матеріалами, що  поглинають іонізуюче випромінювання (“захист екраном”).

Кращими для захисту  від рентгенівського і гамма-випромінювання є матеріали з великим  порядковим номером, наприклад свинець і  уран. Проте, з огляду на високу вартість свинцю й урану, можуть застосовуватися  екрани з більш легких матеріалів – просвинцьованого скла, заліза, бетону, залізобетону і навіть води. У цьому випадку, природно, еквівалентна товща екрана значно збільшується.

Для захисту від бета-потоків  доцільно застосовувати екрани, які  виготовлені із матеріалів з малим  атомним номером. У цьому випадку  вихід гальмівного випромінювання невеликий. Звичайно, в якості екранів  для захисту від бета-випромінювань  використовують органічне скло, пластмасу, алюміній.

Відкритими називаються  такі джерела іонізуючого випромінювання, при використанні яких можливе попадання  радіоактивних речовин у навколишнє середовище. При цьому може відбуватися  не тільки зовнішнє, але й додаткове  внутрішнє опромінення персоналу. Це може відбутися при надходженні  радіоактивних ізотопів у навколишнє робоче середовище у вигляді газів, аерозолів, а також твердих і  рідких радіоактивних відходів. Джерелами аерозолів можуть бути не тільки виконувані виробничі операції, але й забруднені радіоактивними речовинами робочі поверхні, спецодяг і взуття.

Основні принципи захисту:

1) використання принципів  захисту, що застосовуються при  роботі з джерелами випромінювання  у закритому вигляді;

2) герметизація виробничого  устаткування з метою ізоляції  процесів, що можуть стати джерелами  надходження радіоактивних речовин  у зовнішнє середовище;

3) заходи планувального  характеру;

4) застосування санітарно-технічних  засобів і устаткування, використання  спеціальних захисних матеріалів;

5) використання засобів  індивідуального захисту і санітарного  опрацювання персоналу; 

6) виконання правил  особистої гігієни;

7) очищення від радіоактивних  забруднень поверхонь будівельних  конструкцій, апаратури і засобів  індивідуального захисту. 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

Отже, 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, 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. 
     Іонізуюче випромінювання має високу біологічну активність. Залежно від дози опромінення та низки інших умов воно здатне негативно впливати на людину навіть до її загибелі. Біологічна дія радіоактивного випромінювання полягає в ушкодженні; іонізації або збудженні молекул (у тому числі ДНК), загибелі клітин, виникненні мутацій. 
    

 

 

                                                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                               

                                             Література

 

1. Безпека життєдіяльності: Курс лекцій. – Ірпінь: Академія ДПС України, 2001.

 

2. Керб Л.П. Основи охорони праці: Навчально-методичний посібник. – К.: КНЕУ, 2001.

 

3. Джигирей В.С., Житецький В.Ц. Безпека життєдіяльності. - Львів, 2000.