Нормирование ионизирующих излучений

Ионизирующим излучением называется излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов разных знаков.

К ионизирующим излучениям относятся корпускулярные излучения (альфа-, бета-, нейтронное, поток заряженных частиц) и электромагнитные излучения (гамма-, рентгеновское излучение).

При воздействии ионизирующих излучений на живой организм поглощается энергия, вследствие чего возникают возбуждения и ионизация атомов облучаемого вещества, что может привести к отрицательным последствиям.

Нормы радиационной безопасности установлены НРБ-99[1], которыми регламентированы:

1) Категории облучаемых лиц:

Персонал - лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия (группа Б).

Население – все лица, включая персонал, находящиеся вне работы с источниками ионизирующего излучения.

2) Основные пределы доз (ПД).

Предел дозы (ПД) – величина годовой эффективной или эквивалентной дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться в условиях нормальной работы.

Основные пределы доз (ПД) приведены в табл.1.

Таблица 1

Основные пределы доз

Нормируемые величины*	Пределы доз
Персонал (группа А)**	Население
Эффективная доза	20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 50 мЗв в год	1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но не более 5 мЗв в год
Эквивалентная доза за год: в хрусталике глаза	150 мЗв	15 мЗв
Коже	500 мЗв	50 мЗв
кистях и стопах	500 мЗв	50 мЗв

* Допускается одновременное облучение до указанных пределов по всем нормируемым величинам.

** Основные пределы доз облучения персонала группы Б равны ¼ значений для персонала группы А.

Эквивалентная доза (Н) – поглощенная доза в органе или ткани умноженная на взвешивающий коэффициент коэффициент, учитывающий биологическое действие различных ионизирующих излучений на организм человека.

Единица измерения эквивалентной дозы – Зиверт (Зв).

Эффективная доза (Е) – сумма произведений эквивалентных доз в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты (Wт). Эффективная доза используется как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных органов и тканей с учетом их различной радиочуствительности. Эффективная доза рассчитывается по формуле:

(1)

где Н_Т – эквивалентная доза в органе или ткани;

Wт – взвешивающий коэффициент для соответствующего органа или ткани.

Wт определяет различную радиочуствительность органов и тканей к ионизирующему излучению.

Единица измерения эффективной дозы - Зиверт (Зв)

Установлены следующие взвешивающие коэффициенты (Wт) для органов и тканей:

Гонады	-0,20
Костный мозг (красный)	-0,12
Толстый кишечник	-0,12
Легкие	-0,12
Желудок	-0,12
Мочевой пузырь	-0,05
Грудная железа	-0,05
Печень	-0,05
Пищевод	-0,05
Щитовидная железа	-0,05
Кожа	-0,01
Клетки костных поверхностей	-0,01
Остальные	-0,05

Годовая эффективная (или эквивалентная) доза - сумма эффективной (или эквивалентной) дозы внешнего облучения, полученной за календарный год, и ожидаемой эффективной (или эквивалентной) дозы внутреннего облучения за этот же год, обусловленной поступлением в организм радионуклидов. При сочетании внешнего и внутреннего облучения должны соблюдаться следующие соотношения:

Эффективная доза

(2)

(3)

где ПД_Е - предел дозы: величина предельной годовой эффективности дозы;

ПД_Н - предел дозы: величина предельной годовой эквивалентной дозы;

П_j - доза облучения при поступлении радионуклидов внутрь организма человека;

ПГП_j – предел годового поступления радионуклидов внутрь организма человека.

Предел годового поступления (ПГП) – допустимый уровень поступления данного радионуклида в организм человека в течение года, который при монофакторном воздействии приводит к облучению человека ожидаемой дозой, равной соответствующему пределу годовой дозы.

Пределы годового поступления для персонала (группы А и Б) приведены в табл. 2, для населения – в табл. 3.

Таблица 2

Пределы годового поступления (ПГП) для персонала, Бк/год

Радионуклид	Персонал группы А* (поступление с воздухом)
Цезий – 135	2,8*10**7
Плутоний – 241	1,3*10**5
Цирконий – 93	8*10**5
Цезий – 134	2,9*10**6
Цезий – 137	4,2*10**6

* Пределы годового поступления для персонала группы Б равны ¼ значений для персонала группы А.

Для персонала группы А и Б пределы годового поступления (ПГП) радионуклидов внутрь организма с водой и пищей не установлены.

Таблица 3

Пределы годового поступления (ПГП) для населения, Бк/ год

Возрастная категория населения*	Радионуклид	Поступление с воздухом	Поступление с водой и пищей
Взрослые (свыше 17 лет)	Цезий – 135	1,4*10**6	5*10**5
Взрослые	Плутоний – 241	1,1*10**3	2,1*10**5
12-17 лет	Барий – 133	1,8*10**5	1,4*10**5
7-12 лет	Иод – 129	1,5*10**4	5,3*10**3
1-2 года	Натрий - 22	1,4*10**5	6,7*10**4

* Поступление радионуклидов с пищей не рассматривается у детей в возрасте менее года, поскольку они питаются преимущественно грудным молоком.

Доза от внутреннего облучения при поступлении радионуклидов с вдыхаемым воздухом или водой и пищей определяется по следующей формуле:

Пj = Aj * Vj * t, Бк/год (4)

где Аj - удельная активность радионуклида на единицу объема воздуха (Бк/м³), воды (Бк,л) и пищи (Бк/кг) или (Бк/л);

V j - годовой объем вдыхаемого воздуха (м³/год), воды (л/год), пищи (кг/год) или (л/год);

t - время поступления радионуклида в организм человека, год.

Данные о скорости дыхания, потреблении воды и пищи приведены табл. 4.

Таблица 4

Данные о потреблении питьевой воды, продуктов питания и скорости дыхания

Параметр	Возрастная группа, год
1-2	2-7	7-12	12-17	Взрослые (свыше 17)
Молочные продукты, л/год
Мясные продукты, кг/год
Растительные продукты, кг/год: картофель
Питьевая вода, л/год
Объем воздуха для дыхания, м3/год

Пример выполнения практического занятия «Нормирование ионизирующих излучений»

Категория облучаемых лиц – персонал группы Б.

Возрастная категория – взрослые.

Внешнее облучение:

эквивалентная доза –10 мЗв год

Облучения органа или ткани – легкие.

Внутреннее облучение: