Защита от внешнего излучения

ТЕМА (3.2.)

Понятие естественного радиационного фона (ЕРФ) причины его повышения. Гигиена труда при работе с закрытыми и открытыми источниками ионизирующих излучений.  Меры защиты.

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ (закрытые источники)

1. Предмет и задачи радиационной гигиены.

2. Понятие о радиоактивности, величины и единицы её характеризующие.

3. Ионизирующие излучения. Понятие, виды, величины и единицы их характеризующие.

4. Гигиеническая характеристика основных видов ионизирующих излучений.

5. Естественный радиационный фон и причины его колебаний.

6. Особенности биологического действия ионизирующих излучений.

7. Принципы радиационной безопасности. Особенности нормирования доз внешнего облучения.

8. Понятие о категориях облучаемых лиц, основных дозовых пределах, допустимых и контрольных уровнях.

9. Классификация источников ионизирующего излучения.

10. Закрытые источники ионизирующих излучений. Определение. Основные опасности при работе с ними, использование в медицине.

11. Принципы защиты от внешнего излучения.

12. Гигиена труда медицинского персонала при работе с закрытыми источниками.

13. Защита пациентов при рентгенологических процедурах.

14. Нормативные документы в области обеспечения радиационной безопасности.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Радиационное воздействие на людей в современных условиях определяется многочисленными природными и техногенными источниками ИИ, часто имеет характер побочного, нежелательного явления.

К природным источникам относятся космическая радиация, природные радионуклиды земного и космического происхождения, присутствующие во всех элементах биосферы. Совокупность природных источников ИИ определяет естественный радиационный фон - дозу облучения, создаваемую космической радиацией и излучением природных радионуклидов, естественно распределенных в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека.

Кроме того, на человека воздействует технологически измененный естественный радиационный фон. Также на человека действуют техногенные (искусственные) источники. (рис 1)

 Вклад этих источников в суммарную дозу облучения различен. Средняя доза ИИ, действующего на человека в нашей стране составляет около 4 мЗв/год. При этом основная часть дозы облучения (около 86%) обусловлена природными источниками излучения, вклад медицинских рентгенорадиологических процедур составляет чуть более 14%, а на долю остальных источников проходится менее 0,2%.

Медицинское рентгенодиагностическое облучение в последние годы привело к существенному увеличению лучевых нагрузок. Для населения, подвергающегося регулярным рентгенодиагностическим исследованиям, риск облучения выражается дополнительными ежегодно регистрируемыми случаями злокачественных новообразований.

 Уровни облучения в рентгенодиагностике относятся к так называемым малым дозам, воздействие которых на организм характеризуется возможностью отдаленных стохастических (вероятностных) эффектов. Эти эффекты не обладают специфичностью, т.е. не вызывают особых форм заболеваний, и могут проявляться по прошествии длительного латентного периода – от нескольких лет до десятилетий.

В области действия малых доз принята беспороговая концепция зависимости «доза-эффект», означающая, что сколь угодно малое радиационное воздействие, в т.ч. проведение рентгенологических исследований, увеличивает риск возникновения неблагоприятных последствий облучения, выявляемых в достаточно больших контингентах населения.

 

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ

                       

 

 

Источники радиоактивного облучения

 

 

Природные

Искусственные

 

Косми-ческое излучение		Радионук-лиды воздуха, воды, пищи, почвы
				Медицинские		Техногенные

 

 

Диагно-стические процедуры

Радиоте-рапевти-ческие процедуры

Искусст-венные радиону-клиды

Специаль-но скон-центриро-ванные природные радиону-клиды

Генераторы ионизи-рующего излучения

 

Система радиационной защиты персонала и пациентов в ЛПУ направлена на исключение детерминированных (пороговых эффектов облучения и ограничение до приемлемого уровня риска возникновения стохастических (беспороговых) эффектов.

Эффекты излучения детерминированные пороговые – клинически выявляемые вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, в отношении которых предполагается существование порога, ниже которого эффект отсутствует, а выше – тяжесть эффекта зависит от дозы (острая лучевая болезнь – порог 1 Зв.; хроническая лучевая болезнь – 1,5 Зв.; лучевая катаракта -2 Зв., лучевые ожоги кожи -8 Зв., и др.)

Эффекты излучения стохастические (вероятностные) беспороговые – вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, не имеющие дозового порога возникновения, вероятность их возникновения пропорциональна дозе, при этом тяжесть проявления не зависит от дозы (злокачественные опухоли, лейкозы, наследственные болезни).

Исключить риск возникновения стохастических эффектов невозможно, одним из способов его ограничения является реализация принципов радиационной безопасности – нормирования, обоснования, оптимизации.

- принцип нормирования – не превышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ионизирующего излучения (т.е. не превышение установленных гигиенических нормативов);

- принцип обоснования – запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному радиационному фону облучением (т.е. исключение любого необоснованного облучения);

- принцип оптимизации – поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ионизирующего излучения (т.е. снижение дозы облучения до возможно низкого уровня).

В качестве основного критерия радиационной безопасности Федеральный закон «О радиационной безопасности населения» и нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009) вводят следующие гигиенические нормативы (основные пределы доз) для населения и персонала:

 

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 коже кистях и стопах	150 мЗв 500 мЗв 500 мЗв	15 мЗв 50 мЗв 50 мЗв

  

Основные пределы доз, как и остальные допустимые уровни воздействия персонала группы Б, равны ¼ значений для персонала группы А.

Выше обозначенные нормативы основных дозовых пределов относятся только к воздействию техногенных источников ионизирующего излучения и не включают в себя дозы, обусловленные природными источниками излучений, а также медицинскими рентгенологическими процедурами и радиационными авариями.

Предел дозы – значение эффективной или эквивалентной дозы техногенного облучения населения и персонала за счет нормальной эксплуатации радиационного объекта, которое не должно превышаться. Соблюдение предела годовой дозы предотвращает возникновение детерминированных эффектов, а вероятность стохастических эффектов сохраняется на приемлемом уровне.

Персонал – лица, работающие с техногенными источниками излучения (группа А) или работающие на радиационном объекте или на территории его санитарно-защитной зоны и находящиеся по условиям работы в сфере воздействия техногенных источников (группа Б).

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

В медицине для лечебно-диагностических целей широко используются закрытые источники ионизирующих излучений.

Источник ионизирующего излучения – радиоактивное вещество или устройство, испускающее или способное испускать ионизирующее излучение.

Источник излучения закрытый – источник излучения, устройство которого исключает поступление содержащихся в нем радионуклидов в окружающую среду в условиях применения, т.е. радионуклиды заключены в такие оболочки, физическое состояние которых (напр. металл) исключают возможность загрязнения изопотами окружающей среды (в том числе и тканей больного).

 В большинстве случаев закрытые источники имеют форму цилиндров с закругленными концами или игл, у которых один конец заостренный, второй -закругленный; коротких стержней; колец, которые содержат ϒ-излучающие радионуклиды – кобальт-60, цезий -137, тантал -182, иридий-192, или β-излучающие радионуклиды – фосфор-32, стронций-90, итрий-90, прометий-147, талий-204.

Для лучевой терапии применяют разные квантовые и корпускулярные излучения. Их источниками являются:

- β-, ϒ- излучающие радионуклиды в виде закрытых источников;

- рентгеновские аппараты, которые являются генераторами квантового излучения низких и средних энергий;

- бетатроны и линейные ускорители, которые генерируют тормозное и корпускулярное излучение высоких энергий.

Существующие способы лучевой терапии делятся на две основные группы: 1) способы дистанционного облучения; 2) способы контактного облучения.

При дистанционном облучении источник находится на значительном расстоянии от больного (дальнедистанционное облучение) или на незначительном расстоянии от него (короткодистанционное облучение). В обоих случаях пучку излучения предоставляют необходимую ширину и форму и направляют его на часть тела, которая подлежит облучению.

Контактное облучение включает: аппликационный способ, при котором закрытые источники размещают на поверхности тела, которое облучают, с помощью специальных устройств – муляжей, масок, аппликаторов; внутриполостной – сначала в полый орган вводят специальное фиксирующее устройство (кольпостат, эндостат), а потом источник излучения (при этом источник излучения может быть введен без участия медперсонала с помощью запрограммированных автоматических систем или дистанционных манипуляторов); и внутритканевой – при котором источник излучения вводится непосредственно в ткань опухоли.

Разнообразие способов и средств лучевой терапии обусловлено необходимостью обеспечения основного принципа лучевой терапии – концентрации энергии излучения в патологически измененных тканях при максимальном снижении дозы в окружающих их тканях и во всем организме.

Радиационная опасность для персонала радиологических отделений, больных, которые получают лучевую терапию, для лиц, которые могут находиться в разных помещениях и на территории, которая прилегает к зданию, заключается в возможности внешнего облучения.

Защита от внешнего излучения

            Мероприятия, обеспечивающие условия радиационной безопасности (защита от внешнего облучения), основаны на следующих принципах:

1. «Защита количеством» основывается на выборе источника с наименьшей мощностью или активностью.

2. «Защита временем» - основывается на максимально возможном сокращении времени работы с источниками излучений (доведение навыков в работе персонала до высокой степени автоматизма; высокая квалификации врача сокращает время постановки диагноза, что ведет к снижению лучевой нагрузки; сокращение рабочего дня и др.)

3.  «Защита расстоянием» - использование различного дистанционного инструментария: пинцетов, корнцангов, щипцов, манипуляторов и др.; использование устройств для дистанционного перемещения источников ИИ в рабочее положение или в положение для хранения; вынос пультов управления (например, рентгеноустановки) в отдельное помещение; оборудование тележек для перевозки радиопрепаратов длинными ручками и т.д.

4. «Защита экранами» - осуществляется путем создания стационарных (стены, полы, потолки, двери, смотровые окна и др.) и передвижных защитных ограждений (ширмы, экраны, тубусы и диафрагмы рентгеновских и гамма-терапевтических установок, контейнеры для транспортировки радиоактивных веществ т.д.). Толщина экрана определяется проникающей способностью излучения. Для защиты от α- частиц достаточно воздушной прослойки 9-10 см, полностью от них защищают одежда, обувь, резиновые перчатки. Для защиты от β –частиц используют экраны из алюминия, пластика, железа, воды,. Для защиты от гамма- и рентгеновского излучения – экраны из бетона, железобетона, свинца, баритобетона и др.  Система защиты от нейтронной существенно зависит от их энергии. Защита от быстрых нейтронов строится послойно: первый слой для замедления быстрых нейтронов – вода, парафин, полиэтилен, бетон и др.; второй слой – для поглощения тепловых нейтронов - бор, кадмий, гафний и до.; третий слой для поглощения гамма-излучения, сопровождающего процесс поглощения нейтронов состоит из тяжелых металлов или эквивалентных им материалов.