Защита человека от радионуклидов

 
 
 

     Организм  человека подвержен внешним и  внутренним облучениям. Внешнее облучение  создается за счет воздействия на организм человека ионизирующих излучений от внешних по отношению к нему источников излучения – как естественных, так и искусственных. 
Внутреннее облучение человека создается радионуклидами, попадающими с воздухом, пищей и водой внутрь организма. 
Человек подвержен облучению не только естественными, но и искусственными источниками ионизирующих излучений, которые могут превосходить допустимые нормы. Отсюда возникает необходимость защиты человека от этой опасности. Условия безопасности требуют проведения защитных мероприятий не только в отношении людей, работающих с радиоактивными веществами, но и тех, которые находятся в смежных помещениях или проживают на близких расстояниях от источников излучений.

     Источниками    ионизирующих    излучений    являются     радиоактивных

     элементы   и  их   изотопы,   ядерные   реакторы,  ускорители    заряженными частиц   и  др.  рентгеновские   установки   и   высоковольтные    источники постоянного  тока  относятся  к  источникам  рентгеновского  излучения.

     Здесь   следует   отметить,   что    при    нормальном    режиме    их

эксплуатации  радиационная  опасность  незначительна.  Она   наступает   при

возникновении  аварийного  режима  и  может   долго   проявлять   себя   при

радиоактивном  заражении  местности.

      Ионизирующие  излучения  разделяются   на  два  вида:  электромагнитное

(гамма-излучение    и    рентгеновское    излучение)    и    корпускулярное,

представляющее  собой  (-  и  (-частицы,  нейтроны и др.

      По   своим   свойствам   (-частицы    обладают    малой    проникающей

способностью   и   не   представляют   опасности   до    тех    пор,    пока

радиоактивные   вещества,   испускающие   (-частицы,   не   попадут   внутрь

организма  через  рану,  с  пищей   или   вдыхаемым   воздухом;  тогда   они

становятся  чрезвычайно  опасными.

      (-частицы могут проникать в ткани организма на  глубину один  –

два  сантиметра.

      Большой  проникающей   способностью   обладает   (-излучение,  которое

распространяется   со   скоростью   света;  его   может    задержать    лишь

толстая  свинцовая  или  бетонная  плита.

Источниками    ионизирующих    излучений    являются     радиоактивных

элементы   и  их   изотопы,   ядерные   реакторы,  ускорители    заряженными

частиц   и  др.  рентгеновские   установки   и   высоковольтные    источники

постоянного  тока  относятся  к  источникам  рентгеновского  излучения.

      Здесь   следует   отметить,   что    при    нормальном    режиме    их

эксплуатации  радиационная  опасность  незначительна.  Она   наступает   при

возникновении  аварийного  режима  и  может   долго   проявлять   себя   при

радиоактивном  заражении  местности.

      Ионизирующие  излучения  разделяются   на  два  вида:  электромагнитное

(гамма-излучение    и    рентгеновское    излучение)    и    корпускулярное,

представляющее  собой  (-  и  (-частицы,  нейтроны и др.

      По   своим   свойствам   (-частицы    обладают    малой    проникающей

способностью   и   не   представляют   опасности   до    тех    пор,    пока 

радиоактивные   вещества,   испускающие   (-частицы,   не   попадут   внутрь

организма  через  рану,  с  пищей   или   вдыхаемым   воздухом;  тогда   они

становятся  чрезвычайно  опасными.

      (-частицы могут проникать в ткани организма на  глубину один  –

два  сантиметра.

      Большой  проникающей   способностью   обладает   (-излучение,  которое

распространяется   со   скоростью   света;  его   может    задержать    лишь

толстая  свинцовая  или  бетонная  плита. 

   

      Как  все-таки  действует   радиация  на  человека  и   окружающую среду?

 Это  одна  из  многих  сегодняшних   проблем, которая  приковывает   к   себе

внимание  огромного  количества  людей.

      Радиация  действительно  опасна:  в больших  дозах  она   приводит   к

поражению  тканей, живой  клетки,  в  малых -   вызывает   раковые   явления

и  способствует  генетическим  изменениям.

     В результате аварии на ЧАЭС радиоактивному загрязнению более 1 Ки/км² (37 кБк/м²) подверглось 23% территории Беларуси. В 3668 населённых пунктах этой территории в 1986г. проживало более 2 миллионов человек, в т.ч. 500 тысяч детей. В этой зоне действует 811 детских дошкольных учреждений, 911 общеобразовательных школ, 78 профтехучилищ, 19 школ-интернатов. Загрязнёнными цезием-137 оказалось около 1,6 миллионов га сельхозугодий, более 1685 тысяч га лесов республики, 260 тысяч га сельхозугодий исключены из землепользования. За эти годы из наиболее опасных мест отселено 140 тысяч человек, на землях с уровнем загрязнения более 185 кБк/м² всё ещё проживает 27871 человек, из них 6758 детей.

     После выброса на территорию Беларуси долгоживущих радионуклидов значительная их часть  аккумулировалась в верхнем слое почвы и теперь почва является главным источником поступления радионуклидов в сельхозпродукцию. Вертикальная миграция радионуклидов мала и ближайшие десятилетия будет сохраняться радиоактивное загрязнение продуктов питания.

     В ходе операций по гашению пожара в  реакторе ЧАЭС в него было сброшено с вертолётов от 2400 до 6720 тонн свинца, который после расплавления и  испарения попал в атмосферу, вызвав загрязнение земель за несколько  сотен километров от Чернобыля. Исследования, проведенные НИИ радиационной медицины и эндокринологии (НИКИ РМиЭ), показали большое увеличение содержания свинца в крови у детей г.Бреста – 0,11-0,188 мг/л. Примерно такая же картина наблюдается в Брестской и Гомельской областях. Такое загрязнение по свинцу при наличии радиоактивного загрязнения является сочетанным фактором, что усиливает влияние малых доз радиации на живой организм. 

      Однако  опасность  представляют  вовсе  не  те   источники   радиации,

о  которых  больше  всего   говорят.   Радиация,   связанная   с   развитием

атомной  энергетики, составляет  лишь   малую   долю,   существенную   часть

облучения  население  получает  от  естественных  источников  радиации:   из

 космоса   и  от  радиоактивных  веществ,  находящихся  в  земной   коре,  от

применения   рентгеновских   лучей   в   медицине,  во   время   полета   на 

самолете, от  каменного   угля,   сжигаемого   в   бесчисленном   количестве

различными  котельными  и т.д.

      Сама  по  себе  радиоактивность  -  явление  не  новое,  как   считают

некоторые,   связывая   ее   возникновение   со   строительством    АЭС    и

появлением  ядерных  боеприпасов. Она  существовала  на  Земле  задолго   до

 зарождения   жизни.   С   тех   пор   как   образовалась   наша   Вселенная

(порядка  20   миллиардов   лет   назад),   радиация   постоянно   наполняет

космическое  пространство.

      Многие  удивляются,   узнав,   что   человек,   хотя   в   чрезвычайно

малой  мере,  но  тоже  радиоактивен.  В его мышцах,   костях   и   других

тканях  присутствуют  мизерные  количества  радиоактивных веществ.

      Однако  с  момента  открытия  радиации  как  явления   не   прошло   и

ста  лет.

      Так как  основную  часть   дозы   облучения   население   получает   от

естественных   источников,  то  большинства   из   них    избежать    просто

невозможно.

      Человек    подвергается    двум    видам    облучения:   внешнему    и

внутреннему.  Дозы  облучения   сильно   различаются   и   зависят,  главным

образом, от  того,  где  люди  живут.

      Радиоактивный  фон,  создаваемый   космическими  лучами (0,3  мЗв/год),

дает  чуть  меньше  половины  всего   внешнего   облучения  (0,65  мЗв/год),

получаемого  населением.  Нет такого   места   на   Земле,   куда   бы   ни

проникали  космические  лучи.  При  этом  надо  отметить,  что  Северный   и

 Южный  полюса  получают  больше  радиации,   чем   экваториальные   районы.

Происходит  это   из-за   наличия   у   Земли   магнитного   поля,   силовые

линии  которого  входят  и выходят у полюсов.

      Однако   более   существенную    роль    играет    место    нахождения

человека. Чем  выше  поднимается  он   над   уровнем   моря,   тем   сильнее

становится   облучение,   ибо   толщина    воздушной    прослойки    и    ее

плотность   по   мере   подъема   уменьшается,   а   следовательно,   падают

защитные  свойства.

      Те,  кто  живет  на  уровне  моря,  в  год  получают   дозу   внешнего

облучения  приблизительно  0,3 мЗв,  на  высоте   4000  метров  – уже   1,7

мЗв.  На  высоте  12  км  доза   облучения   за   счет   космических   лучей

возрастает  приблизительно  в  25  раз  по  сравнению  с   земной.   Экипажи

и  пассажиры  самолетов  при  перелете  на   расстояние   2400  км  получают

дозу  облучения  10 мкЗм (0,01 мЗв  или 1 мбэр), при   полете   из   Москвы

в  Хабаровск  эта  цифра  уже  составит  40 – 50 мкЗв. Здесь   играет   роль

не  только  продолжительность,  но  и  высота  полета.

      Земная  радиация,   дающая   ориентировочно   0,35  мЗв/год   внешнего

облучения,  исходит  в  основном   от   тех   пород   полезных   ископаемых,

которые  содержат  калий – 40,  рубидий – 87, уран  – 238,   торий – 232.

Естественно,  уровни  земной  радиации  на  нашей  планете   неодинаковы   и

колеблются  большей  частью  от  0,3  до  0,6 мЗв/год. Есть   такие   места,

где  эти  показатели  во  много  раз  выше.

      Внутренне  облучение  населения   от  естественных  источников  на  две

 трети   происходит  от  попадания   радиоактивных  веществ   в   организм   с

пищей,  водой  и   воздухом.   В   среднем   человек   получает   около  180

мкЗв/год за  счет  калия – 40,  который   усваивается   организмом   вместе

с  нерадиоактивным  калием,  необходимым  для   жизнедеятельности.   Нуклиды

свинца  – 210,  полония  –  210   концентрируются   в   рыбе   и   моллюсках. 

Поэтому   люди,   потребляющие   много   рыбы   и   других    даров    моря,

получают  относительно  высокие  дозы  внутреннего  облучения.

      В   промышленности   и   в    быту    из-за    применения    различных

технических   средств   люди   тоже   получают   дополнительное,   хотя    и

небольшое,   облучение.  Например,   работники,    которые    участвуют    в

производстве  люминофоров с  использованием  радиоактивных  материалов,   на

 заводах  стройиндустрии  и промплощадках,   где   используются   установки

промышленной   дефектоскопии.   Под   землей   повышенные   дозы    получают

шахтеры,  рудокопы,  золотодобытчики. Достается  и  персоналу   курортов   с

радоновыми  источниками.

Радиоактивная  защита  населения от внутреннего  облучения за счёт радиоактивных  отходов урановых рудников осуществляется с помощью покрытия отвалов слоем  глинистых материалов, посева на них  растительности, помещения отходов  в выработанные штреки и штольни. Радиоактивная защита  населения, проживающего вблизи крупных ЯЭУ, обеспечивается с помощью многобарьерной системы. Каждый из барьеров- матрица ядерного топлива, герметичная оболочка твэла, герметичный контур первичного теплоносителя, локализующие боксы со спец. вентиляцией и канализацией для петель 1-го контура, установки подавления активности снижает вероятность выхода накопленных радионуклидов в окружающую среду. На большинстве АЭС радиационно опасное оборудование окружают герметичной защитной оболочкой, которая способна противостоять повышенному давлению паровоздушной смеси, возникающей в случае разрушения 1-го контура и плавления активной зоны. При создании хранилищ отходов высокой уд. активности также используется многобарьерная система: перевод жидких отходов в твёрдую фазу (остекловывание, получение керамики), коррозионно-стойкие контейнеры, геохимические барьеры вокруг контейнеров, захоронение в геологически- стабильных формациях, изолирование от подпочвенных вод. В случае разрушения хранилища доза облучения населения не превысит сотых долей процента соответствующего предела дозы.

       Самым  распространенным   бытовым   облучателем   являются   часы   со

светящимся  циферблатом.  Они  дают  годовую  дозу,  в  4  раза   превышающую

 ту,  что  обусловлена  утечкой  на  АЭС.   На   расстоянии   1   метра   от

циферблата   излучение,  как  правило,  в  10000  раз  слабее,   чем   в   1

сантиметре.

      Источник   рентгеновского   излучения   -   цветной   телевизор.   При

просмотре,   например,   одного   хоккейного    матча    человек    получает

облучение  0,1мкЗв (1мкбэр).  Если  смотреть   передачи   в   течении   года

ежедневно  по  3  часа,  то  доза  облучения  составит  5 мкЗв.

      Таким  образом,  в   современных   условиях   при   наличии   высокого

естественного   радиационного   фона,   при   действующих    технологических

процессах  каждый  житель  Земли  ежегодно   получает   дозу   облучения   в

среднем  2 – 3 мЗв (200 – 300 мбэр). 

      Любой    вид    ионизирующих    излучений    вызывает    биологические

изменения   в   организме   как   при   внешнем  (источник   находится   вне

организма),  так  и  при  внутреннем   облучении  (радиоактивные   вещества,

т.е.  частицы,   попадают   внутрь   организма   с   пищей,   через   органы

дыхания).

      Однократное  облучение  вызывает  биологические   нарушения,   которые

зависят  от  суммарной  поглощенной  дозы.  Так   при   дозе   до   0,25  Гр

видимых  нарушений  нет,  но   уже   при   4  –  5  Гр  смертельные   случаи

составляют  50% от  общего  числа  пострадавших,  а  при  6 Гр  и   более  -

100%  пострадавших. (Здесь: Гр – грей).

Методы  и  средства  защиты  от  ионизирующих

                                  излучений 

      Включают  в  себя   организационные, гигиенические,  технические   и

лечебно-профилактические   мероприятия, применение средств индивидуальной защиты. 
а  именно:

      > увеличение  расстояния  между   оператором  и  источником;

      > сокращение  продолжительности   работы  в  поле  излучения;

      > экранирование источника  излучения;

      > дистанционное  управление;

      > использование  манипуляторов   и  роботов;

      > полная  автоматизация  технологического  процесса;

>   использование   средств   индивидуальной   защиты   и    предупреждение

   знаком  радиационной  опасности;

>  постоянный  контроль  за  уровнем излучения и за   дозами   облучения

   персонала.

Требования  к устройству и размещению помещений, в которых должны проводиться  работы с радиоактивными веществами, определяются классом работ. В зависимости  от группы радиационной опасности радионуклида, его активности на рабочем месте  все работы с радиоактивными изотопами  подразделяются на три класса. Особые требования предъявляются к помещениям работ 1-го класса. Такие помещения  должны иметь знак радиационной опасности  с указанием класса работы. Особые требования предъявляются к размещению оборудованию в тех помещениях, в  которых проводятся работы 1-го класса. Эти помещения должны находиться в отдельном здании или изолированной  части зданий, иметь отдельный  вход через санпропускник. В них  выделяются три зоны.

В  первой зоне размещаются укрытия-боксы, камеры, оборудование, коммуникации, являющиеся источниками радиоактивного загрязнения. 
Во второй зоне размещаются объекты и помещения, в которых люди могут находиться периодически (помещения для временного хранения отходов и др.). 
В третьей зоне располагаются пункты управления, операторные, т.е. помещения для постоянного пребывания людей во время работы. 
Между зонами устраиваются санитарные шлюзы для того, чтобы предотвратить перенос радиоактивных веществ. Желательно в одном помещении проводить работу с веществами одной активности. Это облегчает устройство защитных средств. Стены, потолки и двери делают гладкими, чтобы они не имели пор и трещин. Все углы в помещении закругляются для облегчения уборки помещений от радиоактивной пыли. Стены покрывают масляной краской на высоту 2 м, а при поступлении в воздушную среду помещения радиоактивных аэрозолей или паров стены и потолки покрывают масляной краской полностью. 
Полы изготавливаются из плотных материалов, которые не впитывают жидкости, применяя для этого линолеум, полихлорвиниловый пластикат и др. 
В помещении предусматривается воздушное отопление. Обязательно устройство приточно-вытяжной вентиляции не менее чем с пятикратным обменом воздуха. Рециркуляция воздуха запрещена. В рабочих помещениях ежедневно проводят влажную уборку, а один раз в месяц - генеральную уборку с мытьем горячей мыльной водой стен, окон, дверей и всей мебели. Это предотвращает накопление радиоактивных загрязнителей. Уборочный инвентарь из помещений не выносят, а хранят в закрывающихся металлических шкафах или ящиках.Перед началом работы с радиоактивными веществами тщательно проверяют действие вентиляции, состояние оборудования и средств индивидуальной защиты (СИЗ). При неисправности оборудования или СИЗ эксплуатацию помещения немедленно прекращают. 
Для работы с газообразными и летучими радиоактивными веществами применяют боксы, специальные вытяжные шкафы, оборудованные местными отсосами. Боксы оборудуют закрытой системой вентиляции: приточный воздух подается по самостоятельной системе воздуховодов, а удаляемый загрязненный воздух очищается в индивидуальном фильтре бокса. 
В настоящее время радиоактивное загрязнение окружающей среды обусловлено в основном длительностью на предприятии ядерного топливного цикла. Для максимального снижения доз облучения и охраны окружающей среды для каждого предприятия при работе в нормальных условиях нормативными актами устанавливаются санитарно-защитная зона и зона наблюдения.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) – это территория вокруг предприятия или источников радиоактивных  отходов, на которой уровень облучения  может превысить предел годовой дозы для лиц из населения (ПГДнас). В СЗЗ устанавливается режим ограничений: запрещается размещение жилых зданий, детских и лечебно-оздоровительных учреждений и других объектов, не относящихся к деятельности предприятия. Размеры СЗЗ определяются для каждого конкретного предприятия в зависимости от его типа и мощности, а также от климатических, метеорологических, топографических и других условий. Радиус СЗЗ для атомных электростанций может составлять от 3 до 5 км. 
Зона наблюдения (ЗН) – территория, в которой возможно влияние радиоактивных газоаэрозольных выбросов и жидких сбросов, где облучение может достигать ПГДнас. Минимальный радиус зоны наблюдения для атомных электростанций должен быть не менее 30 км. 
На территориях СЗЗ и ЗН проводится радиационный контроль, который включает в себя контроль загрязнения атмосферного воздуха, почвы, растительности, воды открытых водоемов, продуктов питания и кормов местного производства. 
К инженерно-техническим мероприятиям относят применение экранов. Под термином «экран» понимают передвижные или стационарные щиты, предназначенные для поглощения или ослабления ионизирующего излучения. Экранами служат стенки контейнеров, сейфов, боксов и др. Выбор материала для изготовления экрана зависит, прежде всего, от преобладающего вида излучения. Кроме того, учитываются энергия излучения, активность источника, наличие и стоимость материалов и др.

Для защиты от альфа-излучения достаточен слой воздуха в несколько сантиметров, т.е. небольшое удаление от источника. Применяют также экраны из плексигласа и стекла толщиной в несколько миллиметров. 
Для защиты от бета-излучения применяют комбинированные экраны, которые изготавливаются из материалов с малой и большой атомной массой. Материалы с малой атомной массой дают наименьшее тормозное излучение. При использовании экранов для защиты от бета-частиц из таких материалов возникает высокоинтенсивное излучение малоэнергетических квантов, а при применении экранов из тяжелых материалов возникают кванты больших энергий, но меньшей интенсивности. При этом со стороны источника располагают материал с малой атомной массой, а за ним - с большой. Возникающие в материале внутреннего экрана кванты с малой энергией поглощаются в дополнительном экране из материала с большой атомной массой. 
Для защиты от гамма-излучения применяют материалы с большой атомной массой и высокой плотностью (свинец, вольфрам и т.п.). Часто используют более легкие материалы, но менее дефицитные и более дешевые (сталь, чугун, сплавы меди). Стационарные экраны изготовляют из бетона. 
Для защиты от нейтронного излучения применяют материалы, содержащие водород (вода, парафин), а также графит, бериллий и др. При защите от нейтронов и гамма-лучей применяют смеси тяжелых материалов с водой, а также слоевые экраны из тяжелых и легких материалов (железо - вода, свинец - полиэтилен и др.). 
 
 
 
 

Первая  медицинская и  врачебная помощь пострадавшим при  радиационных авариях

Первый  этап медицинской помощи пострадавшим включает медицинскую сортировку, санитарную обработку первую врачебную помощь и подготовку к эвакуации. Для  выполнения мероприятий первого  этапа требуются распределительный  пост, отделение санитарной обработки, сортировочно-эвакуационное отделение  с рабочими местами для врача-гематолога, терапевта-радиолога и эвакуационное  отделение. На 100 человек, попавших в  зону аварии, необходимы две-три бригады  для оказания первой врачебной помощи в течение 2 ч.

Неотложные  мероприятия первой медицинской  и врачебной помощи включают:

1. Купирование  первичной реакции на облучение:  внутримышечное введение противорвотных  средств - 4 мл 0,2-процентного раствора  латрана или 2 мл 2,5 -процентного раствора аминазина. При тяжелой степени поражения - дезинтоксикацион-ная терапия: внутривенно плазмозамещающие растворы.

2. При  поступлении радионуклидов в  желудок - промывание его 1 -2 л  воды с адсорбентами (альгисорб, ферроцин. адсорбар и др.). Мероприятия по снижению резорбции и ускорению выведения радионуклидов из организма.

3. При  интенсивном загрязнении кожных  покровов для их дезактивации  применяется табельное средство  «Защита» или обильное промывание  кожных покровов водой с мылом.

4. В случае  ингаляционного поступления аэрозоля  плутония -ингаляция 5 мл 10-процентного раствора пентацина в течение 30 мин.

5. В случае  ранений при загрязнении кожи  радионуклидами -наложение венозного жгута, обработка раны 2-процентным раствором питьевой соды: при наличии загрязнения альфа-излучателями - обработка раны 5-процентным раствором пентацина, при возможности в дальнейшем - первичная хирургическая обработка раны с иссечением ее краев

6. При  сердечно-сосудистой недостаточности - внутримышечно 1 мл кордиамина, 1 мл 20-процентного раствора кофеина, при гипотонии - 1 мл мезатона, при сердечной недостаточности - 1 мл корглюкона или строфантина внутривенно.

7. При  появлении первичной эритемы  - ранняя терапия места поражения  кожи противоожоговым препаратом лиоксазоль в виде спрея. Препарат оказывает анальгезирующее, бактерицидное и противовоспалительное действие. Его наносят с расстояния 20-30 см на пораженные участки.