Лекция 6. Воздействие на организм человека ионизирующего излучения

Задание на СРС

Тема занятия	Максимальный балл по теме	Задания на СРС	Рекомен. литерат. (стр.)	Форма контроля	Сроки сдачи	балл
Воздействие на организм человека негативных факторов среды обитания. Цель: изучить воздействие на организм человека негативных факторов среды обитания.		5.1Подготовить сообщение на тему: «Профессиональные вредности производственной среды и классификация основных форм трудовой деятельности»	{1} стр 15-20	текущий	5 неделя
5.2Подготовить сообщение на тему: «Физиологические основы труда и профилактика утомления»	{1} стр 21-29	текущий	5 неделя
5.3Подготовить сообщение на тему: «Регулирование температуры, влажности и чистоты воздуха в помещениях»	{1} стр 36-42	текущий	5 неделя
5.4Подготовить сообщение на тему: «Оптимизация освещения»	{1} стр 43-48	текущий	5 неделя
5.5 Подготовить сообщение на тему: «Влияние на организм неблагоприятного производственного микроклимата и меры профилактики»	{1} стр 49-52	текущий	5 неделя
5.6 Составить тесты по лекционному материалу с 3 ответами	Конспект лекций	текущий	5 неделя

Пояснения: По данной теме предусмотрен комплекс заданий для самостоятельной работы. Студент может выполнить какое- либо одно задание (на выбор обучающегося) и/или несколько и получить соответствующее количество баллов.

Рекомендуемая литература:

1. Безопасность жизнедеятельности //Арустамов Э.А, Волощенко А.Е., Гуськов Г.В., Платонов.- М.: Издат. Дом «Дашков и К», 2001.

2. Чрезвычайные ситуации социального характера и защита от них: учеб. пособие // Губанов В.М., Михайлов Л.А., Соломин В.П.- М.: Дрофа, 2007

3. Приходько Н. Безопасность жизнедеятельности: курс лекций. – Алматы: ВШП «Әділет», 2000. -366с.

4. Мамыров Н.К., Тонкопий М.С., Упушев Е.М. – М: Финансы и статистика.- Алматы: Экономика, 2003.

5. Коробкин В.И. Экология: Конспект лекций / В.И. Коробкин В.И., Л.В. Передельский.- Ростов н/Д: Феникс, 2005.

6. Мастрюков Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях.- М.: Издательский центр «Академия», 2008

7. Медико-санитарная подготовка учащихся / В.Н.Завьялов и соавт.- М.: Просвещение, 1986.

8. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие. Часть II // Под ред. проф.Арустамова Э.А.- М.: Информационно-внедренческий центр «Маркетинг», 1999

.

План лекции:

1. Понятие об ионизирующих излучениях.
2. Особенности биологического действия ионизирующих излучений на организм человека.
3. Допустимые уровни ионизирующего излучения.

1. Понятие об ионизирующих излучениях.

Радиоактивность - самопроизвольное превращение (распад) атомных ядер некоторых химических элементов (урана, тория, радия, калифорния и др.), приводящие к изменениям их атомного номера и массового числа. Такие элементы называются радиоактивными. Радиоактивные вещества распадаются со строго определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада, т. е. временем, в течение которого распадается половина всех атомов. Радиоактивный распад не может быть остановлен и сопровождается выделением ионизирующих излучений: гамма (g- излучение), альфа (a- излучение),бета (b- излучение) и нейтронного излучения. За время, равное одному периоду полураспада, останутся неизменными каждые 50 атомов из 100, за следующий аналогичный промежуток времени - 25 из них распадутся, и так далее по экспоненциальному закону.

Ионизирующие излучения могут быть получены также искусственным путем, например, рентгеновское и позитронное излучения. Нейтронное излучение имеет место только при искусственно вызванном радиоактивном распаде.

Основным свойством этих излучений является ионизирующее действие. При прохождении их в тканях нейтральные aтомы или молекулы приобретают положительный или отрицательный заряд и превращаются в ионы.

Ионизирующие излучения характеризуются следующими параметрами:

-экспозиционная доза — отношение заряда вещества к его массе [Кл/кг];

-мощность экспозиционной дозы [Кл/кг×с];

-поглощенная доза — средняя энергия в элементарном объеме на массу вещества в этом объеме [Гр=Грей], внесистемная единица - [Рад];

-мощность поглощенной дозы [Гр/с], [Рад/с];

-эквивалентность — вводится для оценки заряда радиационной опасности при хроническом воздействии излучения произвольным составом [Зв=Зиверт], внесистемная единица [бэр].

1 Зв=1Гр/Q, где Q - коэффициент качества (зависит от биологического эффекта ИИ).

При однократном ионизирующем облучении всего тела в дозе 1-2 грей отмечается легкая степень тяжести острой лучевой болезни. При однократном ионизирующем облучении всего тела в дозе 2- 4 грей отмечается средняя степень тяжести острой лучевой болезни. При однократном ионизирующем облучении всего тела в дозе 4-6 грей отмечается тяжелая степень тяжести острой лучевой болезни. При однократном ионизирующем облучении всего тела в дозе свыше 6 грей отмечается крайне тяжелая степень острой лучевой болезни.

Радиоактивность — самопроизвольное превращение неустойчивого нуклида в другой нуклид, сопровождающееся испусканием ионизирующего излучения.

Активностью радионуклида называется величина, которая характеризуется числом распада радионуклидов в ед. времени или числом радиопревращений в ед. времени. В системе СИ активность измеряется в беккерелях, 1беккерель (Бк) равен одному распаду в секунду.

Внешнее излучение действует на весь организм человека.

Фоновое облучение организма человека создается космическим излучением, искусственными и естественными радиоактивными веществами, которые содержатся в теле человека и окружающей среде.

Фоновое облучение включает:

1) Доза от космического облучения;

2) Доза от природных источников;

3) Доза от источников, испускающих в окружающую среду и в быту;

4) Технологически повышенный радиационный фон;

5) Доза облучения от испытания ядерного оружия;

6) Доза облучения от выбросов АЭС;

7) Доза облучения, получаемая при медицинских обследованиях и радиотерапии;

Эквивалентная доза — от космического облучения — 300 мкЗв/год.

В биосфере Земли находится примерно 60 радиоактивных нуклидов. Эффективность дозы облучения ТЭЦ в 5 - 10 раз выше, чем АЭС в увеличении фона.

При полете в самолете на высоте 8 км дополнительное облучение составляет 1,35 мкЗв/год.

Цветной телевизор на расстоянии 2,5 метра от экрана 0,0025 мкЗв/час, 5 см. от экрана — 100 мкЗв/час.

Ср. эквивалентная доза облучения при медицинских исследованиях 25 - 40 мкЗв/год. Дополнительные дозы облучения 0,5 млБэр/час на расст. 5 м. от бытовой аппаратуры 28 млРент/час.

По ионизирующей способности наиболее опасно a излучение, особенно для внутреннего излучения (при проникновениивнутрь организма с воздухом и пищей).

2. Особенности биологического действия ионизирующих излучений на организм человека.

Особенности биологического действия ионизирующих излучений на организм человека следующие:

- высокая эффективность поглощенной энергии, при этом даже малые количества поглощенной энергии излучения могут вызвать глубокие биологические изменения в организме;

- действие ионизирующих излучений неощутимо человеком;

- видимые поражения кожного покрова, недомогания,характерные для лучевого заболевания, появляются не сразу, а спустя некоторое время;

-суммирование доз происходит скрыто, что неизбежно приводит к лучевым заболеваниям.

Первичные эффекты действия ИИ на организм возникают в молекулах живых клеток, поражая ткани. Наиболее радиочувствительными органами являются костный мозг, половая сфера, селезенка.

По изменениям на клеточном уровне различают:

- соматические или телесные эффекты, последствия которых сказываются на человеке, но не на потомстве;

- стохастические (вероятностные) эффекты: лучевая болезнь, лейкозы, опухоли;

- нестохастические эффекты- поражения, вероятность которых растет по мере увеличения дозы облучения;

- генетические, последствия которых сказываются на потомстве.

Существует дозовый порог облучения. 100%-я доза летальности наблюдается при облучении всего тела поглощенной дозой в 6 Гр, доза 50% выживания — 2,4-4,2 Гр. Лучевая болезнь развивается при облучении всего тела поглощенной дозой более одного Гр. Биологические периоды выведения радионуклидов из внутренних органов колеблются от нескольких десятков суток до бесконечности.

3.Допустимые уровни ионизирующего излучения.

Допустимые уровни ионизирующего излучения регламентируются "Нормами радиационной безопасности НРБ-96" и "Основными санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87". Нормами радиационной безопасности НРБ-96 регламентированы три категории облучаемых лиц и три группы критических органов:

А — персонал, связанный с источником ИИ;

Б — персонал (ограниченная часть населения), находящийся вблизи источника ИИ;

В — население района, края, области, республики.

Группа критических органов (по мере уменьшения чувствительности):

1. Все тело, половая сфера, красный костный мозг

2. Мышцы, щитовидная железа, жировая ткань и др. органы за исключением тех, которые относятся к 1 и 3 группам

3. кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, лодыжки и стопы.

Основные дозовые пределы, допустимые и контрольные уровни, которые приводятся в НРБ — 76/87 установлены для лиц категории А и Б.

Нормы радиационной безопасности для категории В не установлены, а ограничение облучений осуществляются регламентацией или контролем радиоактивных объектов окр. среды.

А -дозовый предел — ПДД - наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, которое при равномерном воздействии в течении 50 лет не вызывает отклонении в состоянии здоровья обслуживающего персонала, обнаруживаемые современными методами исследования.

Б- дозовый предел — ПД - основной дозовый предел, который при равномерном облучении в течение 70 лет не вызывает отклонений у обслуживающего персонала, обнаруживаемые современными методами исследования.

Основные дозовые пределы внутреннего и внешнего облучения мЗв/год для категорий А и Б:

Категории	группы критических органов
	I	II	III
А
Б

Основные санитарные правила (ОСП) работы с источниками ионизирующих излучений

(ОСП 72/78 — нормативный документ) включают следующие требования.

1. Требования к размещению установок с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений.

2. Требования к организации работ с ними.

3. Требования к поставке, учету и перевозке.

4. Требования к работе с закрытыми источниками.

5. Требования к отоплению, вентиляции и пыле-, газоочистки при работе с источниками.

6. Требования к водоснабжению и канализации.

7. Требования к сбору, удалению и обезвреживанию отходов.

8. Требования к содержанию и дезактивации раб. помещений и оборудования.

9. Требования по индивидуальной защите и в личной гигиене.

10. Требования к проведению радиационного контроля.

11. Требования к предупреждению радиац. аварий и ликвидаций их последствий.

Проектированние защиты от внешнего ионизирующего излучения, рассчитанные по мощности экспозиционной дозы, коэф. защиты равен 2.

Все работы с открытыми источниками радиоктивных веществ подразделяются на три класса:

I. (самый опасный). Работа осуществляется дистанционно.

Работа с источниками III-го класса осуществляется при использовании систем местной вентиляции (вытяжные шкафы).

Работа с источником II-го класса осуществляется в отдельно расположенных помещениях, которые имеют специально оборудованный вход (душевой и средства проведения радиационного контроля).

При выполнении работ с веществами I, II и III классов проведение радиационного контроля обязательно.

Основными методами защиты от ионизирующих излучений являются:

- метод защиты количеством, т.е. по возможности снижение нормы дозы облучения,

- защита временем,

- экранирование (свинец, бетон),

- защита расстоянием.

Приборами радиационного контроля являются дозиметры, радиометры, спектрометры, сигнализаторы, универсальные приборы (дозиметры + другие), устройство детектирования.

В 1986 г. на АЭС было 370 работающих атомных реакторов, являющихся источниками практически незаметного загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами, так как все процессы находятся под контролем персонала. Средняя эффективная доза облучения населения, проживающего в радиусе 10 км от АЭС, составляет 1,35 мкЗв/год].

Однако, в случае аварии на атомном объекте, опасность облучения людей и его последствия во много раз превзойдут последствия от испытательного ядерного взрыва (напр., авария на Чернобыльской АЭС). Как известно, за период 1971-1984 гг. в 14 странах мира имели место 152 аварии на АЭС.

В радиационном отношении Республика Казахстан считает­ся самой загрязненной страной мира. Казахстан - единствен­ное место на Земле, где ядерно-стратегические программы осу­ществлялись в полном объеме: добыча и переработка сырья, изготовление и испытание ядерных боеголовок и ракетных ус­тановок. В итоге степные просторы Казахстана оказались плот­но загрязненными радионуклидами и другими веществами, об­разовавшимися от промышленных отходов урановых заводов и ракетно-космических комплексов. Так, например, в хвосто­хранилищах и отвалах Целинного горно-химического комбина­та находится 66 млн т радиоактивных отходов с активностью 68 тыс. Ки, в Жамбылской области - 54 млн тонн, в Жезказганской - 57 млн т, в г. Усть-Каменогорске - 1,4 млн т радиоактивных и токсических (бериллий) отходов. Дезактивация территории по настоящее время не проводилась.

Литература:

1.Каспаров А.А. Гигиена труда: Учеб. М.: Медицина, 1998.

2.Санитарные правила и нормы по гигиене труда в промышленности: Санитарное законодательство РК: В 3 ч. / Под ред. В.А. Козловского. Омск: ИПК «Омич», 1995.

3.Прибор химической разведки войсковой (ВПХР): Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ГО 57.00.000 ТО, 1989.

4.Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. 3-е изд., перераб. И доп. М.: Энергоатомиздат, 1987.