Среди техногенных источников чрезвычайной ситуации наибольшую опасность по масштабам, тяжести поражения и длительности воздействия поражающих факторов представляют радиационные аварии при которых возникает ионизирующее излучение и радиоактивность.
Ионизирующее излучение и радиоактивность, механизм радиационных поражений, пути возможного проникновения радиоактивных веществ в организм человека.
Основные проблемы радиационной безопасности связаны с развитием и эксплуатацией объектов атомной энергетики, а также некоторыми другими формами мирного и военного использования ядерной энергии. Значительную опасность представляют радиационные отходы ядерных технологий. Накопленные объемы отработавшего ядерного топлива и высокоактивных отходов ядерного производства также создают серьезную угрозу возникновения крупномасштабных радиационных аварий.
Радиационные аварии, причины.
Это потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная:
— Неисправностью оборудования.
— Неправильными действиями работников (персонала)
— Стихийными бедствиями.
— Иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или к радиоактивному загрязнению окружающей среды.
Ядерная энергия применяется не только в военных целях, но и во многих других отраслях человеческой деятельности. Например это:
— Облучение по медицинским показаниям.
— Стерилизация продуктов питания.
— Предпосевная обработка семян для стимуляции их развития.
— Многое другое, вплоть до криминалистики и искусствоведения.
Что такое радиация?
Это все виды излучений энергии: свет, радиоволны, энергия солнца и множество иных излучений, окружающих нас. В данный момент нас интересует ионизирующее излучение. То есть радиация, вызывающая ионизацию, передающая электрону энергию, большую энергии связи его с ядром атома. Таким образом, ионизирующее излучение — это излучение, которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков.
Впервые это явление было открыто в 1895 г. В. К. Рентгеном в Германии (Х-лучи). К данному виду излучений прежде всего относятся рентгеновское и Y-излучение, испускаемые при распаде радиоактивных изотопов. Y-излучение по своей природе является коротковолновым электромагнитным излучением. То есть потоком высокоэнергетических квантов электромагнитной энергии. Длина волны которых значительно меньше межатомных расстояний.
Остальные виды ионизирующего излучения (ИИ) представлены корпускулярными быстродействующими частицами вещества. Это легкие частицы — электроны и тяжелые — альфа-частицы (ядра Н1), дейтроны (ядра Н2) и нейтроны.
Последние — единственные незаряженные частицы, образующиеся при радиоактивном распаде, некоторых реакциях деления ядер атомов урана или плутония, для которых не существует кулоновский потенциальный барьер (энергетический максимум деления). Благодаря этому свойству нейтроны глубоко проникают во всякое вещество, включая живые ткани.
Механизм радиационных поражений.
Чтобы правильно понимать механизм радиационных поражений, необходимо иметь четкое представление о существовании двух путей, по которым ионизирующее излучение проникает в ткани организма и воздействует на них. Первый путь — внешнее ионизирующее излучение от источника, расположенного вне организма (в окружающем пространстве). Этот вид облучения может быть связан с рентгеновскими и Y-лучами, а также некоторыми высокоэнергетическими бета-частицами, способными проникать в поверхностные слои кожи.
Второй путь — внутреннее ионизирующее излучение, вызываемое попаданием радиоактивных веществ внутрь организма. Особенно опасно, как уже говорилось, попадание в организм альфа-частиц ввиду их высокой ионизирующей способности. Поэтому меры защиты от воздействия внешнего облучения отличаются от мер, принимаемых при наличии внутреннего облучения.
Мерой ионизирующего воздействия внешнего излучения является экспозиционная доза (Дэ), определяемая по ионизации воздуха. За единицу экспозиционной дозы принят рентген (Р — внесистемная система физических единиц).
Внутреннее ионизирующее излучение является более опасным по следующим причинам:
— Практически мало расстояние до ионизируемой ткани (так называемое контактное ионизирующее излучение).
— Резко увеличивается доза облучения, определяемая временем радионуклида в организме.
— В облучении участвуют альфа-частицы, самые активные и поэтому самые опасные.
— Радиоактивные вещества распространяются не равномерно по всему организму, а избирательно, концентрируются в отдельных (критических) органах, усиливая локальное ионизирующее излучение.
— Невозможно использовать какие-либо меры защиты, применяемые при внешнем облучении (эвакуация, применение СИЗ и др.).
Ввиду вышеизложенного последствия, вызываемые внутренним облучением, более тяжелые.
Существуют четыре пути возможного проникновения радиоактивных веществ в организм:
— Через легкие при вдыхании.
— С пищей и водой.
— Через повреждения и порезы в коже.
— Адсорбция через здоровую кожу при длительном воздействии радиоактивных веществ.
Наиболее опасный первый путь. Кроме того, усвоение и отложение в организме радионуклидов, попадающих через органы дыхания, как правило, выше, чем при заглатывании. Усвоение через неповрежденную кожу в 200-300 раз меньше, чем через желудочно-кишечный тракт, и не имеет существенного значения по сравнению с первыми двумя путями.
Мерой ионизирующего воздействия внутреннего облучения является поглощенная доза. За единицу поглощенной дозы принят грей (Гр) — количество энергии в 1 Дж на 1 кг массы вещества. Внесистемной единицей поглощенной дозы является радиан. 1 Гр = 100 рад. Для перевода количества поглощенной энергии в пространстве (экспозиционная доза) в поглощенную мягкими тканями организма применяют коэффициент пропорциональности К = 0,877, т. е. 1 рентген = 0,877 рад.
Поглощенная веществом доза на четвертые сутки после получения под воздействием физического и биологического распада начинает обращаться (выходить) из вещества (организма). Это обратимая доза. 50% ее выходит за первый месяц, а остальная в течение трех месяцев со скоростью 2,5% в сутки. Всего выходит 90% поглощенной дозы. 10% остается в веществе (организме) в виде остаточной дозы. В основном это Са, невыводимый из костей.
Таким образом, формы, степень и глубина радиационных поражений, развивающихся в биологических объектах (в том числе в человеке) при воздействии ИИ, зависят от величины поглощенной энергии ИИ (дозы). Количество дозы за единицу времени — мощность дозы (уровень радиации), измеряемая в Р/ч (мин, с).
По материалам учебного пособия «Безопасность жизнедеятельности».
В.И. Бондин, Ю.Г. Семехин.
