IV. Характеристика закрытых и открытых источников ионизирующих излучений

Согласно (НРБ-99/2009) и (ОСПОРБ-2009/2010) к источникам ионизирующих излучений относят радиоактивные вещества или устройства, испускающие или способные испускать ионизирующие излучения.

Прежде всего, необходимо отметить, что источники ионизирующих излучений в зависимости от нахождения (размещения) радиоактивного вещества и условий образования ИИ делятся на:

1) открытые;

2) закрытые;

3) генерирующие ИИ;

4) смешанные.

Закрытые источники - это источники, устройство которых, при нормальной эксплуатации, исключает поступление содержащихся в них радионуклидов в окружающую среду в условиях применения и износа, на которые они рассчитаны.

Эти источники находят широкое применение в практике. Например, они используются на судоверфях, в медицине (рентгеновские и γ - аппараты, ускорители заряженных частиц - СанПиН 2.6.1.1192-03 «Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских кабинетов, аппаратов и проведению рентгенологических исследований»), в дефектоскопах, в химической промышленности, строительной индустрии, металлургии, легкой промышленности, пищевой промышленности, геологии, сельском хозяйстве, научных исследованиях.

Опасности при работе с закрытыми источниками:

1) Проникающая радиация.

2) Для мощных источников - образование общетоксических веществ (оксиды азота и др.)

3) В аварийных ситуациях - загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами.

При работе с закрытыми источниками ионизирующих излучений, как это было указано в определении, при штатных условиях не происходит выброса радиоактивных веществ в окружающую среду и поэтому они не могут попасть внутрь организма человека.

Таким образом при работе с закрытыми источниками ИИ человек подвергается только внешнему облучению.

Биологический эффект в результате внешнего облучения человека зависит от:

1) вида излучения, основную опасность имеет γ- излучение из-за большой проникающей способности;

2) полученной дозы;

3) площади облучаемой поверхности.

Полученная доза может быть рассчитана по формуле:

Д = (8,4 × т×I) / К²

т - масса радиоактивного вещества

I - время облучения

К - расстояние до источника

То есть, доза тем больше, чем больше масса радиоактивного вещества в закрытом источнике и время работы с ним и чем меньше расстояние от работающего человека до источника.

Исходя из этого могут быть сформулированы принципы защиты при работе с закрытыми источниками:

1) защита количеством (уменьшение количества радиоактивного вещества);

2) защита временем (снижение продолжительности работы с источником ИИ);

3) защита расстоянием (увеличение расстояния от человека до источника);

4) принцип экранирования, при этом экран выглядит в формуле как коэффициент (к): Б =(8,4 ×т×I) / кК².

В практике используются экраны-контейнеры, экраны приборов, передвижные экраны, составные части строительных конструкций, а также средства индивидуальной защиты.

Материалы используемые для защиты зависят от вида излучения. Для внешнего? - излучения особой защиты не нужно, так как пробег? -частиц составляет сантиметры в воздухе и микроны в биологических тканях.

Для защиты от β- излучения целесообразно использовать материал из элементов с малым порядковым номером (алюминий, медь) для уменьшения величины тормозного излучения (когда частицы тормозятся, их энергия выделяется в виде фотонного излучения).

Материалы для защиты от n° - нейтронного излучения зависят от скорости частиц. Нейтронное излучение делят на быстрое и медленное (то есть с большой и маленькой энергией соответственно). Для защиты от медленных излучений целесообразно - использовать материалы, содержащие кадмий и бор. При защите от быстрых излучений их необходимо сначала замедлить, поэтому используется многослойная защита.

Первый слой (для замедления) - из Н⁺ и -СН- содержащих материалов (парафин, пластики, вода).

Второй слой - аналогичен защите от медленных излучений (кадмий и бор).

Третий слой (необходим при мощных потоках) - для защиты от тормозного излучения (используются материалы для защиты от фотонного излучения – см. ниже).

При защите от фотонных излучений (γ - излучение, Rg - рентгеновское излучение) наименьшую толщину будут иметь материалы с большим порядковым номером (например, свинец).

Устройство, в которое помещен закрытый радионуклидный источник, должно быть устойчивым к механическим, химическим, температурным и другим воздействиям, иметь знак радиационной опасности. Æ

В нерабочем положении закрытые радионуклидные источники должны находиться в защитных устройствах, а устройства, генерирующие ионизирующее излучение, должны быть обесточены. Для извлечения закрытого радионуклидного источника из контейнера следует пользоваться дистанционным инструментом или специальными приспособлениями. При работе с закрытым радионуклидным источником, извлеченным из защитного контейнера, должны применяться защитные экраны и манипуляторы, а при работе с источником, создающим мощность эквивалентной дозы более 2 мЗв/ч на расстоянии 1 м - специальные защитные устройства с дистанционным управлением.

При работе с закрытыми радионуклидными источниками специальные требования к отделке помещений не предъявляются. Поверхности стен, пола и потолка должны быть гладкими, легко очищаемыми и допускать влажную уборку.

В целях обеспечения радиационной безопасности персонала и населения следует:

- направлять ионизирующее излучение в сторону земли или туда, где отсутствуют люди;

- удалять источники излучения от обслуживающего персонала и других лиц на возможно большее расстояние;

- ограничивать время пребывания людей вблизи источников излучения;

- вывешивать знак радиационной опасности и предупредительные плакаты, которые должны быть видны с расстояния не менее 3 м.

Открытыми источником ионизирующего излучения называется источник излучения, при использовании которого возможно поступление содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду.

Их можно разделить на:

1) открытые по технологическим причинам (радиотерапия, диагностика).

2) открытые из-за образования побочных продуктов (атомные станции).

Опасности при работе с открытыми источниками ИИ:

1) проникающая радиация (ИИ);

2) загрязнение рабочей обстановки радиоактивными веществами;

3) загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами.

Принципы защиты:

Защита от проникающей радиации (ИИ) включает четыре принципа (см. стр.10), для снижения уровней внешнего облучения персонала от открытых источников излучения должны использоваться системы автоматизации и дистанционного управления, экранирование источников излучения и сокращение времени выполнения рабочих операций, а также дополнительно проводится комплекс мероприятий, который должен обеспечивать защиту персонала от внутреннего облучения:

– предупреждение и ограничение поступления радионуклидов в рабочие помещения и окружающую среду должно обеспечиваться использованием системы статических (оборудование, стены и перекрытия помещений) и динамических (вентиляция и пылегазоочистка) барьеров;

- снижение загрязнения РВ окружающей среды достигается – использованием специального санитарно-технологического оборудования: системы вентиляции, очистки, дренирования, спец. канализация; дезактивация помещений, оборудования, спец. одежды и индивидуальных средств защиты (ИСЗ), сбором и удалением радиоактивных отходов;

- предупреждение инкорпорации РВ (достигается: использованием ИСЗ, устройством санитарных пропускников и шлюзов, соблюдением правил личной гигиены);

- выведение радионуклидов из организма (комплексообразователи, сорбционные средства, слабительные, рвотные соко- и потогонные средства, желче- и мочегонные препараты.

Опасность радиоактивных веществ при их попадании в организм связана с понятием радиотоксичности (токсичность радиоактивного изотопа). Она в свою очередь зависит от многих причин:

1) вид распада, образующееся излучение (наиболее опасны при внутреннем облучении организма излучения, обладающие небольшой проникающей способностью, но высокой ионизационной способностью, например,?- излучение);

2) активность вещества и период полураспада, чем выше активность, тем выше радиотоксичность;

3) путь поступления радиоактивного вещества в организм;

4) скорость поступления и вывода радиоактивного вещества из организма; (Скорость выведения определяется эффективным периодом полувыведения вещества (время, за которое активность вещества в организме уменьшается в 2 раза). Чем быстрее выведение вещества, тем меньше радиотоксичность.)

5) наличие в организме органов-мишеней (тропность изотопа).

Существует классификация радиоактивных веществ по радиотоксичности. В основе классификации лежит так называемая минимальная значимая активность (МЗА) - та активность изотопа, с которой можно работать, без разрешения органов Госсанэпиднадзора.

По радиотоксичности элементы делятся на 4 группы: