Виды ионизирующих излучений. Биологическое действие излучений на организм человека. Нормирование ионизирующих излучений. Эквивалентная и эффективная дозы излучений.

ИИ − любые излучения, которые создаются при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении ядерных частиц в веществе и способны прямо или косвенно вызывать ионизацию среды − образование заряженных атомов или молекул – ионов.

Все ИИ по своей природе подразделяются на:

1) корпускулярные:

− альфа-частицы (поток ядер гелия, высокая ионизирующая способность, низкая проникающая способность, поглощаются листом бумаги);

− бета-частицы (электроны или позитроны, проникающая способность в сотни раз выше чем у альфа-частиц, ионизирующая способность меньше);

− нейтроны; − протоны (ядра водорода); − дейтроны (ядра тяжелого водорода − дейтерия);

2) электромагнитные:

− гамма-излучение (коротковолновое ЭМИ, наибольшая проникающая способность и относительно слабая ионизирующая способность);

− рентгеновское излучение (малая ионизирующая способность и большая проникающая).

Степень поражения организма человека ИИ зависит главным образом от следующих факторов: вид ИИ, доза облучения, путь воздействия ИИ на человека, поведение радионуклида в организме человека, орган накопления.

Человек может подвергаться внешнему и внутреннему облучению. Внешнее облучение возможно при контакте открытых участков тела, при загрязнении кожных покровов радиоактивными веществами. При внутреннем облучении радиоактивные вещества поступают в организм человека ингаляционно или перорально.

Биологическое воздействие связано с ионизацией воды в организме человека. При этом резко ускоряются процессы окисления, нарушаются биохимические реакции, что приводит: торможение функций кроветворных органов, нарушение нормальной свертываемости крови, повышение хрупкости кровеносных сосудов, расстройство деятельности ЖКТ, снижение иммунитета, общее истощение организма

Ионизирующая радиация при воздействии на организм человека может вызвать два вида эффектов, которые клинической медициной относятся к болезням:

- детерминированные пороговые (лучевая болезнь, лучевой дерматит, лучевая катаракта, лучевое бесплодие);

- стохастические (вероятностные) беспороговые (лейкоз, злокачественные опухоли, генетические изменения).

При воздействии ИИ наблюдаются следующие изменения в клетках: повреждения механизма деления и хромосомного аппарата облученных клеток, блокирование процессов обновления клеток, блокирование процессов физиологической регенерации тканей. Наиболее радиочувствительными являются клетки постоянно обновляющихся тканей и органов (костный мозг, селезенка, половые железы и т.п.).

При нормировании пределов доз ионизирующего излучения установлены следующие категории облучаемых лиц:

1) персонал (А − лица, непосредственно работающие с источником излучения, Б − находятся по условиям работы в сфере их воздействия);

2) население − все лица, включая персонал, не работающие с источниками ИИ.

В соответствии с НРБ-99/2009 «Нормы радиационной безопасности» и СанПин 2.6.1.2523-09 нормируемыми параметрами ИИ являются эквивалентная и эффективная доза.

Доза эквивалентная (Н_T,R) – поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного вида излучения, W_R:

H_T,R = W_R · D_T,R , где

W_R – взвешенный коэффициент для данного вида излучения,

D_T,R – сред. поглощенная доза в органе или ткани T.

Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв).

При одинаковой эквивалентной дозе, возникновение рака, например, в легких вероятнее, чем в щитовидной железе. Для учета различной чувствительности разных органов и тканей к ИИ вводят понятие эффективной дозы.

Доза эффективная (Е) – величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

E = ∑H_T·W_T , где

H_T – эквивалентная доза в органе или ткани T,

W_T – взвешенный коэффициент, учитывающий чувствительность органа или ткани T.

Единица эффективной дозы – зиверт (Зв).

Для категорий облучаемых лиц устанавливаются основные пределы доз облучения согласно НРБ-99. Основные пределы доз не включают в себя дозы от природного и медицинского облучения, а также дозы вследствие радиационных аварий.

В НРБ-99 регламентируется только годовой предел дозы. Это значит, что разрешается и одноразовое облучение в дозе равной годовому пределу. Накладываются следующие ограничения:

- облучение женщин в возрасте до 45 лет в течение календарного года в целях уменьшения вероятности генетических последствий (эквивалентная доза облучения нижней поверхности живота < 1 мЗв в месяц, а поступление в организм радионуклидов за год < 1/20 предела годового поступления для персонала);

- эффективная доза для персонала, накопленная за период трудовой деятельности (50 лет) − 1000 мЗв.