Основной поражающий фактор при аварии на РАОО

Основным поражающим фактором при аварии на РАОО, кроме пожаров и взрывов, является радиоактивное заражение. Радиоактив­ные вещества не имеют запаха, цвета, вкуса, не улавливаются орга­нами чувств. Радиация — это результат изменения структуры атома, свойство атомных ядер самопроизвольно распадаться из-за внутрен­ней неустойчивости и вызывать ионизацию среды. Различают не­сколько видов излучений, возникающих при распаде ядер.
альфа - частицы — поток ядер гелия. Их заряд +2, масса 4, то есть для микромира это очень тяжелая частица, которая быстро нахо­дит себе мишень. После ряда столкновений? - частица теряет энер­гию и захватывается каким-нибудь атомом. Их взаимодействие ана­логично соударению бильярдных шаров или электрических зарядов. Внешнее облучение от таких частиц незначительно, но они крайне опасны при попадании внутрь организма.
бета - частицы — поток электронов (позитронов), их заряд равен —1 (или +1), а масса в 7,5 тысячи раз меньше, чем у ос-частицы,?-частице труднее найти мишень в облучаемой среде, так как она воздействует в основном только своим электрическим зарядом. Внешнее облучение при этом не велико (?-частицы задерживают­ся оконным стеклом).
гамма - излучение — это высокочастотное электромагнитное излуче­ние. Поскольку полной защиты от него обеспечить невозможно, то используют экраны из материалов, способных ослаблять поток излучения. Если материал ослабляет поток в 2 раза, то говорят, что он обладает коэффициентом половинного ослабления. Имен­но этот коэффициент и используют на практике.
Протоны и пары протон-нейтрон воздействуют на облучаемую среду аналогично альфа-частицам.
Нейтроны — эти частицы, которые не имеют заряда, но, обла­дая огромной массой, способны нанести непоправимый вред при облучении организма. Они взаимодействуют только с ядрами атомов (процесс аналогичен столкновению двух бильярдных шаров). В ре­зультате нескольких таких столкновений нейтрон теряет энергию и захватывается одним из ядер облучаемого вещества.
Поражение организма из-за воздействия ионизирующих излу­чений зависит от энергии, которую радиоактивное излучение (РАИ) передает организму. Это и взято за основу при их измере­нии. Рассмотрим наиболее распространенные из таких единиц.
Рад — единица дозы РАИ, при которой грамм живого орга­низма поглотил 100 эрг энергии. Единицей поглощенной дозы в СИ является один грей (Гр), при котором каждый килограмм облу­ченного вещества поглощает энергию в один джоуль, то есть 1 Гр соответствует 100 рад. Так как выполнить замеры поглощенной дозы затруднительно, то часто используют другую единицу — рентген.
Рентген — это внесистемная единица экспозиционной (излу­ченной) дозы. Определяется действием РАИ на воздух (он оказал­ся для этого случая эквивалентом живой ткани), что приводит к ионизации, то есть появлению электрического заряда, который фиксируется с помощью измерительных приборов. Экспозицион­ная доза характеризует потенциальную опасность воздействия ИИ при общем равномерном облучении тела человека. 1 рентген — доза рентгеновского или гамма-излучения, при которой в 1 см3 сухого воздуха при температуре 0°С и давлении 760 мм рт. ст. созда­ется 2,08 * 109 пар ионов, несущих одну электростатическую еди­ницу количества электричества каждого знака. В системе СИ экспозиционная доза измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг). При этом один рентген равен 2,58 * 10 4 Кл/кг.
Степень РЗ местности характеризуется уровнем радиации (мощ­ностью дозы) на данный момент времени, которая измеряется в Р/ч или рад/ч. Так, доза облучения 400 рад за 1 час приведет к тяжелому лучевому поражению, а та же доза, полученная за не­сколько лет, даст излечимое заболевание, то есть интенсивность облучения играет огромную роль. Лучевое поражение организма зависит от плотности потока облучения и его энергии (жесткости). Из-за распада продуктов радиации со временем происходит спад уровня радиации, который подчиняется закону РА распада:

где Р0 — уровень радиации в момент аварии или взрыва t0; Рt — уровень радиации в данный момент времени t.
О количестве РВ судят не по весу, а по его активности, то есть количеству распадающихся ядер вещества в единицу времени. За единицу измерения принимается 1 акт распада в секунду, в систе­ме СИ это беккерель (Бк). Внесистемной единицей измерения ак­тивности является 1 кюри (Ки) — активность такого количества РВ, в котором происходит 37 млрд актов распада ядер атомов в се­кунду, то есть1 Ки =3,7-1010Бк. Поскольку со временем количество РА атомов уменьшается, то снижается и активность РВ, то есть

где Ct — активность РВ через заданное время t; C0 — активность вещества в начальный момент t0; а и Т - постоянная распада и период полураспада РВ.
Рассмотренные единицы РАИ отражают энергетическую сто­рону вопроса, но не учитывают биологического воздействия РАИ на организм. Вид облучения и энергия частиц резко меняют карти­ну! Знать поглощенную дозу мало, надо знать изменения, которые произойдут в организме из-за воздействия излучений, то есть био­логические последствия излучения. Ионизация биологической ткани приводит к разрыву молекулярных связей и к изменению хими­ческой структуры ее соединений. Изменения в химическом соста­ве многих молекул приводят к гибели клеток. Излучения расщеп­ляют находящуюся в тканях воду на Н (атомарный водород) и ОН (гидроксильную группу). В результате реакции появляется Н200 (пе­рекись водорода) и ряд других продуктов. Все они обладают высо­кой химической активностью, и в организме начинают протекать реакции окисления, восстановления и соединения одних молекул с другими молекулами ткани. Это приводит к образованию химических соединении, не свойственных живой ткани организма, что включает в работу его иммунную систему. Все это вызывает нару­шения нормального течения биологических процессов в организ­ме. Достаточно знать коэффициент биологической вредности дан­ного вида РАИ, чтобы определить дозу, полученную организмом. Для этого введена единица бэр — биологический эквивалент рада, который отличается от дозы гамма-облучения на величину коэф­фициента качества (КК). Его иногда называют ОБЭ (относитель­ная биологическая эффективность) данного вида и жесткости из­лучения. Гамма-излучение принято за единицу эквивалента, так как для этого случая есть эталонный источник и отработана мето­дика замера. Величина КК для разных излучений определяется по справочнику. Некоторые из таких коэффициентов приведены ниже:
КК
— рентгеновские, гамма-, бета-излучения 1
— тепловые нейтроны 3
— быстрые нейтроны, протоны 10
— альфа-частицы, ядра отдачи 20

Сложность выведения из организма РВ усугубляется тем, что раз­личные РВ по-разному усваиваются организмом. РА натрий, калий, цезий почти равномерно распределяются по органам и тканям; ра­дий, стронций, фосфор скапливаются в костях; рутений, полоний — в печени, почках, селезенке, а йод-131 накапливается исключительно в щитовидной железе — важнейшем органе внутренней секреции, который регулирует обмен веществ, рост и развитие организма. Щитовидная железа поглощает весь йод, попавший в организм, до полного ее насыщения. Накопление в ней РА йода приводит к рас­стройству гормонального статуса щитовидной железы. Особенно опас­но такое насыщение у детей, так как щитовидная железа играет в их жизни более важную роль, чем у взрослых. Именно поэтому перед облучением и в первые его часы для защиты щитовидной железы необходимо предоставить организму избыток нейтрального йода. После получения дозы облучения от РА йода в этой железе может развиться острейшее гормональное расстройство; в крайних случаях наблюдается полное разрушение щитовидной железы.
Человек всегда был подвержен действию естественной радиа­ции. Ее величина — в зависимости от местности — варьируется от 100 мбэр до 1,2 бэр в год. Среднее значение по РФ составляет 300 мбэр в год, а в ее центральном регионе радиационный фон 10...30 мкбэр/ч. Ослабленная атмосферой радиация приходит из кос­моса, восходит от земли, ее излучают гранитные здания и химичес­кие элементы в теле человека. Чем больше высота полета, тем тоньше защитный слой атмосферы (при полете на высоте 13 км человек получает дозу радиации в 1 мР/ч, а при наличии на солнце пятен эта доза возрастает).
Облучение может привести к биологическим изменениям в орга­низме, а само это заболевание названо лучевой болезнью. Лучевая болезнь — это комплексная реакция организма на количество и интенсивность поглощенной энергии: важно, какое это было из­лучение, какие участки и органы тела поражены, какое произош­ло облучение — внутреннее или внешнее, поражен ли костный мозг — главный кроветворный орган.
Постоянное облучение малыми дозами (даже при неполной дезактивации) может вызвать хроническую форму лучевой болезни или отрицательные последствия в более поздний период жизни. К та­кому же результату приводит попадание внутрь организма РВ через органы дыхания, раны, ожоги, с пищей, жидкостями. Такая форма лучевой болезни излечима, но необходимо прекратить облучение. Острая форма лучевой болезни характеризуется данными табл. 5.2.
Руководящими документами в вопросах нормирования ИИ яв­ляются «Нормы радиационной безопасности НРБ-96» и «Основ­ные санитарные правила работы с РВ и ИИИ ОСП-72/87». Опреде­ляющим здесь считают предельно допустимую дозу (ПДД) — го­довой уровень облучения, не вызывающий при равномерном облучении в течение 50 лет неблагоприятных изменений в состоя­нии здоровья облучаемого и его потомства.
Категории облучаемых лиц:
— категория «А» — персонал, имеющий контакт с РВ или ИИ;
— категория «Б» — остальное население.
ПДД внешнего и внутреннего облучения устанавливаются раз­ные для разных групп критических органов и тканей. К работе с РВ и ИИИ допускаются лица старше 18 лет, при этом

Таблица 2.2
Характеристика основных форм лучевой болезни

Набранная доза облучения для лиц категории «А» конкретного возраста определяется формулой Д = 5 (N-18) (бэр), где N — возраст в годах. Генетически значимая доза облучения, получае­мая населением в целом от всех источников, не должна превы­шать 5 бэр на человека за 30 лет.
Среднегодовая допустимая концентрация РВ в организме, воде и воздухе — это предельно допустимое количество РА изотопа в еди­нице объема или массы, при поступлении которого естественными путями организм не получает доз облучения, превышающих ПДД.
При работе с РВ возможно загрязнение ими рабочих поверхно­стей и тела работающих, что может стать источником внутреннего или внешнего облучения. ПДУ загрязнения кожных покровов и поверхностей объектов устанавливается санитарными нормами (правилами) исходя из опыта работы с РВ и измеряется числом частиц, испускаемых с единицы площади в минуту. Этим определя­ется решение о принятии мер защиты и эвакуации.
Необходимость отселения диктуется тем, что невозможно по­лучить «чистую» продукцию, переработать ее и сбыть. Накоплен­ный к настоящему времени материал показывает, что при одно­кратном облучении всего тела дозой в 25 бэр каких-либо измене­ний в состоянии здоровья и крови (которая прежде всего реагирует на облучение) не наблюдается. При получении однократной дозы 25...50 бэр могут наблюдаться временные изменения в крови, ко­торые быстро нормализуются. При облучении дозой 50... 100 бэр могут появиться слабые признаки лучевой болезни первой степе­ни без потери работоспособности, а у 10% облученных — рвота. Вскоре их состояние нормализуется.
На основании экспериментального материала можно считать, что скорость восстановления после лучевого поражения в день до­стигает 2,5% от накопленной дозы, а необратимая часть поражения составляет 10% (то есть через 40 дней после облучения оста­точная доза равна 10%, а не нулю). Пример: человек получил дозу 200 бэр, тогда через 40 дней у него остаточная доза 20 бэр. Через 50 дней он вновь получил дозу 200 бэр, то есть имеет 220 бэр. Для оценки действия длительного облучения вводится понятие «эф­фективная доза» (которая учитывает результат эффекта восстанов­ления). Она меньше суммарной дозы, полученной за весь период.

Таблица 2.4
Критерии для принятия решения об отселении при РЗ, Ки/км2

Считают, что реакция организма на облучение может проявить­ся и в отдаленные сроки (через 10...20 лет). Это лейкозы, опухоли, катаракты, поражения кожи, что не всегда связывается с перене­сенным когда-то облучением. Эти же заболевания могут явиться результатом других вредных факторов нерадиационного характера. Анализ данных (результатов ядерных бомбардировок Японии, лу­чевой терапии) показывает, что отдаленные последствия наблю­даются при облучении сравнительно большой дозой радиации (при дозе более 70 бэр возрастает опасность заболевания раком легких, при дозе более 100 бэр — лейкемией).
Невозможно обнаружить изменение в состоянии здоровья у лю­дей, проходящих рентгенологические исследования (облучения), при которых доза в сотни раз больше естественного фона (при рентгено­скопии желудка до 3 бэр, легких — до 0,2 бэр, плеча — до 1 бэр).
Составляющие естественного РА фона:
1. космическая радиация (протоны, альфа-, бета-частицы);
2. РА излучения из почвы;
3. излучения РВ, попавших в организм с воздухом, пищей, водой.
Фон от деятельности человека:
1.рентгеноскопия и другие медицинские процедуры дают до 200 мР/год;
2. разовые обследования — от 0,4 до 7 Р;
3. тепловые выбросы (сжигание угля) — 0,2 мР/год.