В соответствии с Федеральным законом «О радиационной безопасности населения №3-Ф-3 от 09.01.96 г.: «Граждане Российской Федерации, иностранные граждане и лица без гражданства, проживающие на территории Российской Федерации, имеют право на радиационную безопасность. Это право обеспечивается за счет проведения комплексных мероприятий по предотвращению радиационного воздействия на организм человека ионизирующего излучения выше установленных норм, правил и нормативов» (статья 22).
Изотопы – атомы, имеющие ядра с одинаковым числом протонов, но различающиеся по числу нейтронов, относящиеся к разновидностям одного и того же химического элемента. Ядра всех изотопов образуют группу нуклидов. Большинство нуклидов нестабильны, поэтому они все время превращаются в другие нуклиды. Самопроизвольный распад нуклидов является радиоактивным, вследствие этого их называют радионуклидами. У естественных радиоактивных веществ различают три вида излучения:
α-излучение — испускание ядром двух протонов и двух нейтронов. Ядра гелия, их энергия 3-9 МэВ (1эВ=1,6*10-19Дж), распространяются в воздухе на расстояние 8-9 см, а в мягких биологических тканях – на десятки микрометров;
β-излучение – испускание атомом электронов (позитронов). Возникает при радиоактивном распаде, его энергия 0,0005 – 3,5 МэВ. Максимальное распространение в воздухе – 1,8 м, в тканях — 2.5 см;
у-излучение – испускание квантов энергии перевозбужденными нестабильными нуклидами. Данные лучи являются результатом высококачественного электромагнитного излучения, возникающего в процессе ядерного распада, — обладают большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием, их энергия 0,01 – 3 МэВ. [3]
Все радиоактивные излучения характеризуются ионизирующей и проникающей способностями. Эти свойства и определяют их воздействие на биологические объекты (см. прил. 1). Для обнаружения ионизации используют дозиметрические приборы (рентгенометры, радиометры, дозиметры).
Радиоактивность – спонтанное превращение ядер атомов, сопровождающееся ионизирующим излучением.[1] А сам процесс называется радиоактивным распадом.
Мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном электрическом состоянии в данный момент времени — активность (А).[1] Единицы активности:
Беккерель (Бк) – одно превращение в секунду;
Кюри (Ки), 1 Ки = 3,7*1010 Бк;
Резерфорд (Rd), 1 Rd = 106 Бк и др.[6]
Ионизирующее излучение – поток частиц и квантов (радионуклидов), способных прямо или косвенно вызывать ионизацию атомов и молекул в облучаемом спектре.[3]
Различают следующе виды ионизирующих излучений:
Электромагнитное (у-излучение, рентгеновское излучение)
Корпускулярное (α-, β-излучения, нейтронное и др.).[6]
В правилах и нормах радиационной безопасности дано большое количество определений связанных с ионизирующим излучением, все величины измеряются согласно международной системе (см. прил. 2), приведем некоторую терминологию:
Активность минимально значимая (МЗА) – активность открытого источника ионизирующего излучения в помещении или на рабочем месте;
Источник излучения природный – источник ионизирующего излучения природного происхождения, на который распространяется действие настоящих Норм и Правил; [4]
Источник излучения техногенный – источник ионизирующего излучения, специально созданный для его полезного применения или являющийся побочным продуктом этой деятельности;
Облучение – воздействие на человека ионизирующего излучения;
Радиационная безопасность населения – состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения;
Риск радиационный – вероятность возникновения у человека или его потомства какого-либо вредного эффекта в результате облучения.[1]
Меру ионизирующего излучения называют дозой излучения. Она определяет количество образовавшихся ионов:
Поглощенная доза (Д) – величина энергии излучения, переданная единице массы облучаемого вещества (Дж/кг);
Для сравнения всех видов ионизирующих излучений в отношении возможного возникновения вредных эффектов используется эквивалентная доза (НТ,R) – величина, использующаяся для выработки общей основы, позволяющей сравнивать все виды ионизирующих излучений в отношении возможного возникновения вредных эффектов от облучения.
НТ,R (Зв) = DT,R*WR; для α-излучения WR = 20, для β-излучения WR=1; [17]
Для учета чувствительности различных органов и тканей используется эффективная доза (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 собой сумму произведений эквивалентной дозы в органе на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани:
E (Зв) = ∑ WT*HT; [13] значения WT для каждой группы органов различен, по причине неодинаковой радиочувствительности тканей (см. прил. 3).
Эффективная доза рассматривается как полный показатель риска для здоровья, обусловленного воздействием ионизирующего излучения любой продолжительности, независимо от вида и энергии излучения.
Доза эффективная коллективная – мера количественного риска возникновения стохастических эффектов облучения; она равна сумме индивидуальных доз.
Средняя поглощенная доза в определенном органе или ткани человеческого тела – доза в органе или ткани (Дт). При этом одинаковые дозы различных видов излучений оказывают неодинаковое биологическое действие на организм.
Экспозиционная доза (X) – доза рентгеновского или у-излучения, ионизирующая газы в воздухе (Ки/кг). [1]
Эффект лучевого воздействия зависит не только от дозы но и от пространственного распределения поглощенной энергии (ЛПЭ). Чем больше данная величина, тем выше коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффициент качества (КК-Q). ОБЭ показывает во сколько раз эффективность биологического действия данного вида излучения больше, чем рентгеновского при физически одинаковой поглощённой дозе в органе или ткани.
ОБЭ = доза рентгеновского излучения (180-250 кэВ) / поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, вызывающая такой же эффект.