Іонізуюче випромінювання

Нині широко використовуються так звані мічені атоми для контролювання дефектів у будівельних конструкціях, для дефектоскопії трубопроводів, технологічного обладнання, якості зварних швів і т. ін.

Широке використання енергії поділу та синтезу ядер стимулювало розвиток радіаційної безпеки, яка займається питанням створення задовільних умов праці з джерелами іонізуючого випромінювання.

Іонізуючим випромінюванням (радіацією) називається будь-яке випромінювання, що прямо чи побічно викликає іонізацію середовища.

Техногенними джерелами іонізуючого випромінювання є підприємства ядерно-паливного циклу, прискорювачі заряджених часток, рентгенівські установки та інше.

У природі існують стійкі і нестійкі хімічні елементи. Нестійкі елементи розпадаються на ядра атомів інших елементів.

Процес спонтанного перетворення ядер атомів нестійких елементів називається радіоактивним розпадом. Цей самовільний розпад неможливо прискорити, сповільнити або зупинити. Розпад ядер супроводжується випромінюванням компонентами якого є альфа- ( ) , бета- ( ), гамма- ( ) випромінювання та нейтрони.

Основною властивістю іонізуючого випромінювання є його всепроникаюча здатність.

Під час роботи з радіоактивними елементами значення має не їх маса, а кількість ядер, що розпадаються за секунду. Час, протягом якого кількість ядер внаслідок самочинних перетворень зменшується вдвічі, називається періодом напіврозпаду. Період напіврозпаду для різних ізотопів коливається від долі секунди до багатьох мільярдів років.

При випромінюванні радіоактивних речовин середовище (об’єкт) поглинає відповідну кількість енергії, тому зміни, що будуть в ньому відбуватися, залежать від кількості поглинутої їм енергії та маси. Позасистемна одиниця поглинутої дози – рад.

На організм людини різні види іонізуючого випромінювання навіть при однаковій поглинутій дозі будуть чинити різну біологічну дію. Тому для оцінки ступеня опромінення людини необхідно знати не лише поглинуту дозу, а й вид випромінювання.

Для оцінки біологічної дії радіації на організм людини вводиться поняття еквівалентної дози, що визначається як добуток поглинутої дози на коефіцієнт якості даного випромінювання. Одиницею еквівалентної дози є бер (біологічний еквівалент рада).

Одиницею експозиційної дози, яку використовують для кількісної оцінки іонізуючої дії є рентген (Р).

Дозу в 1Р створює джерело випромінювання масою 1кг за 1годину на відстані 1м.

Організм людини не може відчути навіть згубної дози переопромінення, без спеціальних приладів не може дізнатися про наявний рівень радіації.

Іонізуюче випромінювання, проходячи через біологічні тканини, викликає їх іонізацію, призводить до утворення позитивних і негативних іонів, до складних функціональних і морфологічних змін. Молекули води, що входять до складу організму розпадаються утворюючи вільні атоми та радикали, які мають велику окислювальну здатність. Вільні радикали пошкоджують тканини і порушують нормальні біохімічні процеси у живій тканині.

Залежно від поглинутої дози ці зміни можуть бути зворотними і незворотними.

Ураження органів людини унаслідок дії різних видів іонізуючого випромінювання називається променевою хворобою. Існує гостра і хронічна форма променевої хвороби.

Надходження радіоактивних речовин в організм можливе при:

• вдиханні забрудненого повітря;
• через шлунково-кишковий тракт;
• шкіряні покриви.

Певні радіоактивні речовини вибірково діють на організм, тому чутливість різних органів до дії опромінення неоднакова. У зв’язку з цим введено таке поняття як критичний орган.

Критичним органом називається орган або частина тіла людини опромінення якого завдає найбільшої шкоди здоров’ю.

Радіоактивні речовини виводяться з організму через шлунково-кишковий тракт, нирки, дихальні шляхи, шкіру, а також через молочні залози. Залежно від періоду піврозпаду деякі речовини швидко виводяться, інші - повільно, утворюючи так зване депо. Наприклад, радій і стронцій накопичуються у кістковій тканині, полоній - у печінці, селезінці, плутоній – у кістках, легенях і ін.

Вибіркова здатність дії радіоактивних речовин обумовлює в першу чергу, захворювання критичних органів.

Найчутливішими до радіації є клітини, що швидко ростуть, відносно стійкою є м’язова тканина. При опроміненні дозами, що значно перевищують допустимі, людина може миттєво загинути – так звана “ смерть під променем ”.

При роботі з радіоактивними речовинами найбільші дози, що впливають на організм, називаються гранично допустимими дозами (ГДД).

Річний рівень опромінення має бути таким, щоб при рівномірному накопиченні протягом 50 років не виникали зміни не лише у здоров’ї працюючого, а й у здоров’ї його нащадків.

Допустимі дози опромінення регламентуються у Нормах радіаційної безпеки України (НРБУ).

Згідно з цим документом визначено такі категорії осіб які зазнають опромінювання:

• категорія А (особи, які працюють з іонізуючими джерелами);
• категорія Б (населення, яке з причини розміщення робочих місць або проживання може зазнати дії джерел випромінювання);
• категорія В (все інше населення країни).

За ступенем чутливості до іонізуючого випромінювання встановлено три групи критичних органів, опромінення яких спричиняє найбільшу шкоду для здоров'я людини:

• - усе тіло, гонади, червоний кістковий мозок;
• - щитовидна залоза, м’язи, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлунково-кишковий тракт, легені, кришталик ока та ті, що не належать до І або ІІІ груп;
• - шкіра, кісткова тканина, кисті рук, передпліччя, стопи.

Захист працюючих від внутрішнього та зовнішнього опромінення забезпечується системою:

• технічних;
• санітарно-гігієнічних;
• лікувально-профілактичних заходів.

Дози опромінення будуть тим меншими, чим більшою буде відстань до джерела радіації, меншим часом контактування і надійним екрануванням.

Заходи захисту працюючих можна поділити на 2 групи:

• засоби біологічного захисту від проникаючої радіації;
• заходи запобігання забруднення виробничого середовища, повітря, одягу та шкірного покриву людини.

Санітарно-гігієнічні вимоги передбачають такі заходи:

• радіаційне планування та оздоровлення приміщень;
• дистанційне управління й контролювання виробничого процесу;
• облаштування ефективної припливно-витяжної вентиляції;
• обладнання санпропускників із системою дозиметричного контролю;
• забезпечення відповідних ЗІЗ;
• відповідне зберігання і транспортування радіоактивних речовин та відходів.

Залежно від характеру роботи вдаються також і до організаційних заходів:

• надання дозиметричного наряду-допуску;
• дотримання санітарно-пропускного режиму;
• проведення інструктажів радіаційної безпеки;
• систематичний радіаційний контроль, його реєстрація та зберігання;
• попередні і періодичні медичні огляди (1 таз на рік);
• використання радіопротекторів, які підвищують стійкість організму до іонізуючого випромінювання.

4.8 Електромагнітні випромінювання (ЕМП)

В процесі еволюції біосфера постійно перебуває під впливом електромагнітного і магнітного полів Землі, космічних променів. Нині людство широко використовує штучні джерела ЕМП у різних галузях науки і техніки (термообробка, радіолокація, радіозв’язок, у мобільному і стільниковому зв’язку, радіонавігації, медицині і т. ін).

Основним джерелом ЕМП є трансформатори, ЛЕП, антенні пристрої радіотелевізійних станцій, та інше електричне устаткування, що працює у широкому діапазоні частот.

Устаткування, що генерує електромагнітну енергію, випромінює в оточуючий простір електромагнітні хвилі зі швидкістю близькою до швидкості світла (3108 м/с). Основними параметрами ЕМП є довжина хвилі, частота коливань і швидкість розповсюдження.
Електромагнітне поле навколо джерела випромінювання хвиль умовно поділяться на три діапазони:

• ближня (зона індукції);
• проміжна (зона інтерференції);
• дальня (хвильова або зона випромінювання).

Значним джерелом ЕМП є струми промислової частоти 50Гц. Під ЛЕП напруженість може досягти декількох тисяч вольт на метр. Хвилі такого діапазону сильно поглинаються землею, тому вже через 50-100м від лінії електропередач напруженість зменшується до сотень і навіть десятків В/м.

Проблема електромагнітного забруднення навколишнього середовища постала лише тоді коли було виявлено небезпечний вплив ЕМП на здоров'я людини.

Людина має п’ять органів чуття за допомогою яких сприймає оточуючий світ та орієнтується в просторі. Однак ЕМП вона не відчуває тому виникла хибна думка, що його взагалі не існує. Деякі обдаровані люди мають електросенсорні здібності, бачать і відчувають аномальні поля у приміщеннях, навколо людей і тварин.

В багатьох сферах діяльності та умовах побуту людина наражається на шкідливу дію ЕМП і не підозрює, що ця дія є причиною захворювання або навіть смерті.

Дія електромагнітних хвиль на організм залежить від інтенсивності джерела, тривалості опромінення, довжини хвиль, характеру випромінювання (безперервне, імпульсне) та режиму опромінення (постійне, інтермітуюче).

Основою функціонування організму є дуже слабкі біоелектричні струми, що синхронізують природні біологічні режими.

Штучні ЕМП якщо співпадають з частотами біологічних ритмів мозку або біоелектричною активністю серця чи інших органів людини можуть призвести до десинхронізації функціональних процесів в організмі.

Встановлено, що ЕМП (особливо високовольтні ЛЕП) при тривалій дії здатні викликати рак, лейкемію, пухлини мозку, розсіяний склероз та інші тяжкі захворювання. Встановлено , що ЕМП змінюють гени та генофонд усього живого.

Механізм біологічної дії на організм людини полягає як у тепловому, так і нетепловому специфічному ефекті, теплова дія ЕМП проявляються у підвищенні температури тіла, а також локальному, вибірковому нагріванні тканин, органів, клітин унаслідок переходу електромагнітної енергії у теплову.

На людину впливають перемінні ЕМП, статичні струми та ЕМП, що їх супроводять. Багато полімерних матеріалів накопичують електричні заряди, джерелом статичного струму може бути одяг людини, що легко електризується за рахунок тертя.

Електризація тіла людини позначається на нервовій системі. Людина стає роздратованою, надмірно втомлюється, відчуває головні болі або алергічні реакції.

Напруженість ЕМП величиною 300-1000В/см чинить негативний вплив на організм людини, а в діапазоні 5000-10000В/см викликає загибель тварин.

Інтенсивність опромінення ЕМП у мешканців міста значно вища, ніж у мешканців села. У містах утворюються зони, напруженість ЕМП у, яких в десятки та сотні разів перевищує електромагнітний фон природних зелених зон та сільських поселень.

Подальша урбанізація призведе до ще більшого забруднення середовища ЕМП, а відтак – до збільшення загрози здоров'я людини внаслідок інтенсивного електромагнітного опромінення.

Остаточно весь механізм впливу ЕМП на організм людини, ще не зовсім досконало вивчений, але відомо, що його шкідлива дія проявляється на всіх рівнях – субклітинному, окремих органах та організмі в цілому. Встановлена кореляційна залежність між народженням дітей з хворобою Дауна та опромінення їх батьків НВЧ-енергією.

ЕМП підлягають нормуванню через свою негативну дію на організм людини. Закон «Про забезпечення санітарного і епідемічного благополуччя населення» (1996р.) передбачає норми й правила захисту населення від впливу електромагнітного випромінювання.
Порогову інтенсивність теплової дії електромагнітних хвиль нормують залежно від діапазону частот, окремо –за електричною і магнітною складовою ЕМП.

У виробничих приміщення де є джерела електромагнітних випромінювань радіочастотного діапазону, допустимі значення ЕМП контролюються, не рідше ніж один раз на рік, шляхом вимірювання його напруженості на робочих місцях.

Напруженість електромагнітного поля вимірюється у вольтах на метер (В/м), напруженість магнітного поля – в амперах на метр (А/м). результати вимірювання заносять у спеціальний журнал.

Для забезпечення безпеки персоналу від дії ЕМП використовують такі заходи:

• організаційні;
• інженерно-технічні;
• лікувально-профілактичні.

Організаційні заходи включають: раціональне розміщення радіотехнічних пристроїв, відповідний режим праці та відпочинку, створення санітарно-захисних зон.

До інженерно-технічних заходів належить герметизація установок, екранування, захист відстанню дистанційне управління.

Для екранування робочого місця використовують відбиваючі, сіткові, еластичні та поглинаючі типи екранів. Форму, розміри і товщину екрана визначають розрахунком.

Для захисту працюючих використовують спеціальний одяг, виготовлений із металізованої тканини у вигляді комбінезонів, халатів, фартухів, курток із капюшонами з вмонтованими в них окулярами, скельця яких покриті шаром оксиду олова, що послаблює потужність хвиль.

До лікувально-профілактичних заходів захисту належить проведення попередніх та періодичних медичних оглядів з метою виявлення ушкодження здоров'я на ранніх стадіях радіохвильової форми хвороби.

Особи, які не досягли 18-річного віку, до робіт з генераторами радіочастот не допускаються. Особам, що контактують з джерелами КВЧ і УВЧ випромінювання, видається додаткова відпустка та скорочення тривалості робочого дня.