Руководство к лабораторным занятиям по коммунальной гигиене (стр. 16 )

б) изотопы, не входящие в эти семейства (40K, 48Ca, 87Rb) и другие; 

в) изотопы, возникающие при ядерных реакциях нейтронов вторичного космического излучения с ядрами азота атмосферы – углерод (14С) и тритий (3Н). Горные породы имеют более высокую радиоактивность, чем осадочные; глинистые почвы более радиоактивны, чем песчаные.

Строительные материалы из природных компонентов. Такие строительные материалы как кирпич, бетон, цемент в 5-10 раз активнее известняка и в 50-80 раз активнее дерева. Облучение человека природными источниками радиации  показано в табл. 23.

Таблица 23. Годовые эффективные эквивалентные дозы

фонового (природного) облучения населения

Естественные источники ионизирующего излучения	Годовая ЭЭД, мкЗв
Внешнее облучение	Внутреннее облучение	Суммарное облучение
Космические лучи	300	нет	300
Космогенные нуклиды	нет	15	15
Радионуклиды земного происхождения:
Калий-40	120	180	300
Рубидий-87	нет	6	6
Ряд урана-238	90	1150	1240
Ряд тория-232	140	240	380
Сумма (округленно)	650	1600	2250

Внутреннее естественное ионизирующее облучение создается радионуклидами, поступающими внутрь организма с пищей и водой (превалирует 40К, значительно меньше 226Ra, 14C, 3H, 87Rb и др.); с воздухом (224Rn и 220Tn в приземных слоях атмосферы и 14C, 3H, проникающие в тропосферу из ионосферы).

Искусственная радиоактивность. Антропотехногенное радиоактивное загрязнение биосферы ведет к повышению радиационного фона за счет искусственных радиоизотопов стронций-90, цезий-137 и иттрий-90. Искусственные радиоактивные аэрозоли образуются в результате ядерных взрывов, при этом образуется до сотни радиоактивных изотопов,  наиболее токсичными из них считаются стронций-90, цезий-137, углерод-14 и йод-131. Крупные частицы (до сотни мкм) выпадают в виде осадков в радиусе более 100 км от места взрыва (локальное выпадение). При мощных ядерных взрывах радиоактивные частицы попадают в стратосферу и распространяются на тысячи км (глобальное выпадение). Мелкие частицы (не более нескольких мкм) попадают в верхнюю тропосферу и распространяются вдоль зонального пояса широт Земли с запада на восток. Атомные электростанции (АЭС) используют урановые руды, но загрязнение атмосферы имеет локальных характер, однако крептон 85Kr распространен по всей атмосфере.

Радиоактивные отходы подвергаются переработке и захоронению в окружающей среде. Их количество на Земле постоянно растет, но абсолютно безопасного способа их утилизации не найдено.

Уголь содержит изотопы урана (50 Бк/кг угля), тория (300 Бк/кг угля), калия (70 Бк/кг угля) и др., твердые продукты сгорания угля (угольные шлаки) используются как наполнители строительных материалов - бетона и цемента, зола - для удобрения почв.

Фосфорные руды (фосфатиды) содержат уран – 238 в больших концентрациях и продукты его распада. Продукты переработки фосфатитов используются как фосфорные удобрения, светящиеся циферблаты (радий) часов, в оптической аппаратуре, используемой в аэропортах и при таможенном досмотре.

Медицина использует методы, основанные на применении ИИ (флюорография, рентгенологическое обследование, рентгенография4, введение радиоактивных изотопов в организм человека (радиоизотопная медицина), лучевая и альфа-терапия и пр.). При этом выдвигается требование минимально достаточных уровней облучения для получения диагностической информации.

Гигиеническое нормирование облучения населения. Облучаемые лица подразделяются на категории: персонал, т. е. лица, получающие облучение при своей профессиональной деятельности (группы А и Б) и все население (группа В).

Для населения установлены нормативы в виде основных пределов доз (табл. 24).

Таблица 24. Основные пределы доз для населения категории В

(сверх естественного радиационного фона) (НРБ-99)

Нормируемые величины	Пределы доз (ПД)
Эффективная доза при облучении всего тела за год	1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет,  но не более 5 мЗв за 1 год
Эквивалентная доза за год:
- в хрусталике глаза	15 мЗв
- в коже	50 мЗв
- кистях и стопах	50 мЗв

Принципы и методы дозиметрии

Дозиметрия – это измерение дозы или мощности дозы внешнего облучения. Работа дозиметров основана на эффектах, возникающих в воздухе или другой среде при прохождении фотонного излучения.

Ионизационный метод используется для измерения экспозиционной дозы или мощности дозы излучения. Детекторы: конденсатор или электроскоп. Образующиеся между электродами ионы уменьшают величину электрического заряда на электродах, что и фиксируется на шкалах дозиметров в единицах экспозиционной дозы (Р, мР, мкР). Для регистрации мощности дозы используется детектор в виде ионизационной камеры, в которой образующиеся ионы замыкают электрическую цепь и создают постоянный ток, сила которого пропорциональна мощности дозы излучения. В отличие от газоразрядного счетчика ионизационная камера работает в режиме низкого напряжения (36 вольт).

Рис. 15. Схема ионизационной камеры

Дозиметр КИД-2 состоит из двух конденсаторов: желтый - до 0,05 Р; красный - до 1 Р. На панели зарядно-измерительного устройства имеются соответственно 2 шкалы (желтая до 0,05 Р и красная до 1 Р) и 2 гнезда: «заряд» для зарядки конденсаторов и «измерение». Полученная за время пребывания в зоне облучения доза измеряется по выходе из этой зоны на дозиметрическом пункте.

Прямопоказывающие индивидуальные дозиметры типа ДК (рис. 16) устроенны по типу электроскопа. Перед работой дозиметр заряжают, а во время пребывания в зоне облучения доза может проверяться визуально по отклонению стрелки электроскопа от ноля.

Рис. 16. Комплект прямопоказывающего дозиметра ДК

Сцинтилляционный метод использует сцинтилляторы, аналогичные применяемым в радиометрии. Возникающие в сцинтилляторе под действием излучения вспышки света преобразуются фотоэлектронным умножителем в импульсы тока, скорость счета которых пропорциональна мощности дозы излучения (рис. 17).

Рис. 17. Схема сцинцилляционного счетчика

Термолюминесцентный метод  основан на накоплении люминофором (чаще всего – алюмофосфатным стеклом) энергии поглощенного ионизирующего излучения и отдаче ее в виде светового потока после дополнительного нагрева до 300°С токами высокой частоты.

Фотографический метод основан на использовании эмульсии рентгеновской пленки, интенсивность потемнения которой под действием излучения пропорционально экспозиционной дозе излучения.

Лабораторная работа

«Гигиеническая оценка дозы облучения, полученной  лицами из населения»

Задания студенту:

1. Определить дозу облучения, полученную человеком, находившимся в условиях, указанных в задаче, прилагаемой к дозиметру. 2. Произвести необходимые расчеты и ответить на все поставленные в задаче вопросы. 3. Составить заключение о допустимости или недопустимости полученного облучения для данного человека. Дать рекомендации в отношении его дальнейшего пребывания в указанной ситуации.

Методика работы:

Пользуясь дозиметром типа КИД или ДК измерить полученную за определенный период дозу излучения. Для получения информации об индивидуальных дозах, получаемых от различных источников, воспользоваться табл. 25.

Таблица 25. Индивидуальные эффективные дозы, получаемые населением РФ (1997г)

Источник излучения	Индивидуальная доза, мкЗв/год
Естественный радиационный фон (без стройматериалов)	900
Помещения (стройматериалы, воздух)	1600
Минеральные удобрения	0,13
Электростанции угольные (суммарная мощность 76 ГВт)	2
Электростанции атомные (суммарная мощность 12 ГВт)	0,2
Глобальные выпадения от испытаний ядерного оружия	30
Рентгено - и радиоизотопная диагностика	1500
Остальные источники	2
Суммарная индивидуальная доза облучения	4230

Для упрощения решения использовать для расчетов только те источники, которые указаны в задаче.

3. Для гигиенической оценки применять нормативы для населения табл. 24 «Основные пределы доз для населения категории В».

Пример гигиенической оценки полученной дозы облучения

Задача №1. Доза, зафиксированная дозиметром за сутки, составляет 5,8 мкЗв. Доза получена в течение суток жителем микрорайона, расположенного на расстоянии 400 м от АЭС (мощность неизвестна). Известно, что данный житель находился в день проведения дозиметрии 3 часа на улице, а остальное время (21 час) дома. Рассчитайте средние дозы, полученные этим человеком на улице и дома. Соответствует ли доза, полученная на улице средней индивидуальной дозе облучения населения от АЭС? Влияет ли она существенно на общую среднегодовую дозу, получаемую жителем данного микрорайона? Какие рекомендации могут быть даны жителям указанного микрорайона?