Die durch Strahlung in Zellen erzeugte Ionisierung führt zur Bildung freier Radikale. Freie Radikale zerstören die Integrität von Makromolekülketten (Proteine und Nukleinsäuren), was sowohl zu massivem Zelltod als auch zu Karzinogenese und Mutagenese führen kann. Sich aktiv teilende Zellen (Epithel-, Stamm- und Embryonalzellen) sind am anfälligsten für die Auswirkungen ionisierender Strahlung.
Aufgrund der Tatsache, dass verschiedene Typen Da ionisierende Strahlung unterschiedliche LETs aufweist, entspricht die gleiche absorbierte Dosis einer unterschiedlichen biologischen Wirksamkeit der Strahlung. Um die Auswirkungen von Strahlung auf lebende Organismen zu beschreiben, werden daher die Konzepte der relativen biologischen Wirksamkeit (Qualitätsfaktor) der Strahlung im Verhältnis zu Strahlung mit niedrigem LET (der Qualitätsfaktor von Photonen- und Elektronenstrahlung wird als Einheit angenommen) und der Äquivalentdosis verwendet Es werden ionisierende Strahlung eingeführt, die numerisch dem Produkt aus der absorbierten Dosis und dem Qualitätsfaktor entspricht.
Nach Strahlenexposition am Körper können je nach Dosis deterministische und stochastische radiobiologische Effekte auftreten. Beispielsweise liegt die Schwelle für das Auftreten von Symptomen einer akuten Strahlenkrankheit beim Menschen bei 1-2 Sv für den gesamten Körper. Im Gegensatz zu deterministischen Effekten gibt es für stochastische Effekte keinen klaren Dosisschwellenwert für die Manifestation. Mit zunehmender Strahlendosis nimmt nur die Häufigkeit des Auftretens dieser Effekte zu. Sie können sowohl viele Jahre nach der Bestrahlung (bösartige Neubildungen) als auch in nachfolgenden Generationen (Mutationen) auftreten.
Es gibt zwei Arten von Auswirkungen ionisierender Strahlung auf den Körper:
Somatisch (Bei somatischer Wirkung treten die Folgen direkt bei der bestrahlten Person auf)
Genetisch (Bei einer genetischen Wirkung zeigen sich die Folgen direkt bei den Nachkommen)
Somatische Wirkungen können früh oder verzögert auftreten. Frühe Erkrankungen treten im Zeitraum von einigen Minuten bis 30–60 Tagen nach der Bestrahlung auf. Dazu gehören Rötung und Abschälen der Haut, Trübung der Augenlinse, Schädigung des hämatopoetischen Systems, Strahlenkrankheit und Tod. Langfristige somatische Auswirkungen treten mehrere Monate oder Jahre nach der Bestrahlung in Form von anhaltenden Hautveränderungen, bösartigen Neubildungen, verminderter Immunität und verkürzter Lebenserwartung auf.
Bei der Untersuchung der Auswirkungen von Strahlung auf den Körper wurde dies aufgedeckt folgende Funktionen:
Hohe Effizienz Die absorbierte Energie kann bereits in geringen Mengen zu tiefgreifenden biologischen Veränderungen im Körper führen.
Das Vorhandensein einer Latenzzeit (Inkubationszeit) für die Manifestation der Wirkung ionisierender Strahlung.
Die Wirkung kleiner Dosen kann additiv oder kumulativ sein.
Genetischer Effekt – Einfluss auf die Nachkommen.
Verschiedene Organe eines lebenden Organismus haben ihre eigene Empfindlichkeit gegenüber Strahlung.
Nicht jeder Organismus (Mensch) reagiert grundsätzlich gleich auf Strahlung.
Die Exposition hängt von der Häufigkeit der Exposition ab. Bei gleicher Strahlendosis schädliche Wirkungen wird umso kleiner sein, je bruchstückhafter es in der Zeit empfangen wird.
Ionisierende Strahlung kann sowohl durch äußere (insbesondere Röntgen- und Gammastrahlung) als auch innere (insbesondere Alphateilchen) Strahlung auf den Körper einwirken. Eine innere Bestrahlung entsteht, wenn Quellen ionisierender Strahlung über die Lunge, die Haut und die Verdauungsorgane in den Körper gelangen. Eine innere Bestrahlung ist gefährlicher als eine äußere Bestrahlung, da in das Innere eindringende Strahlungsquellen ungeschützte innere Organe einer kontinuierlichen Bestrahlung aussetzen.
Unter dem Einfluss ionisierender Strahlung entsteht Wasser integraler Bestandteil Der menschliche Körper spaltet und produziert Ionen mit unterschiedlichen Ladungen. Die entstehenden freien Radikale und Oxidationsmittel interagieren mit den Molekülen der organischen Substanz des Gewebes, oxidieren und zerstören es. Der Stoffwechsel ist gestört. Es kommt zu Veränderungen in der Zusammensetzung des Blutes – der Spiegel an roten Blutkörperchen, weißen Blutkörperchen, Blutplättchen und Neutrophilen sinkt. Schäden an den blutbildenden Organen zerstören das menschliche Immunsystem und führen zu infektiösen Komplikationen.
Lokale Läsionen sind durch Strahlenverbrennungen der Haut und Schleimhäute gekennzeichnet. Bei schweren Verbrennungen kommt es zu Schwellungen, Blasenbildung und zum Absterben von Gewebe (Nekrose).
Tödliche absorbierte Dosen für Einzelteile Die Körper sind wie folgt:
o Kopf – 20 Gy;
o Unterbauch – 50 Gy;
o Brust -100 Gy;
o Gliedmaßen - 200 Gy.
Wenn eine Person Dosen ausgesetzt wird, die 100–1000-mal höher sind als die tödliche Dosis, kann sie während der Exposition sterben („Tod durch Strahlen“).
Biologische Störungen in Abhängigkeit von der gesamten absorbierten Strahlendosis sind in der Tabelle dargestellt. Nr. 1 „Biologische Störungen bei einmaliger (bis zu 4-tägiger) Bestrahlung des gesamten menschlichen Körpers“
Strahlendosis (Gy) Grad der Strahlenkrankheit Beginn der Manifestation
gen der Primärreaktion Art der Primärreaktion Folgen der Bestrahlung
Bis 0,250,25 – 0,50,5 – 1,0 Es liegen keine sichtbaren Verstöße vor.
Veränderungen im Blut sind möglich.
Veränderungen im Blut, Arbeitsfähigkeit ist beeinträchtigt
1 - 2 Leicht (1) Nach 2-3 Stunden Leichte Übelkeit mit Erbrechen. Verschwindet am Tag der Bestrahlung. In der Regel 100 %ige Genesung
Läsion auch ohne Behandlung
2 - 4 Mittel (2) Nach 1-2 Stunden
Dauert 1 Tag. Erbrechen, Schwäche, Unwohlsein. Genesung bei 100 % der behandelten Opfer
4 - 6 Schwer (3) Nach 20-40 Min. Wiederholtes Erbrechen, starkes Unwohlsein, Temperatur bis zu 38 °C. Genesung bei 50–80 % der Opfer, vorbehaltlich einer Sonderbehandlung. Behandlung
Mehr als 6 Extrem schwerwiegend (4) Nach 20–30 Minuten. Erythem der Haut und Schleimhäute, weicher Stuhl, Temperatur über 38 °C. Genesung bei 30–50 % der Opfer, sofern besondere Bedingungen vorliegen. Behandlung
6-10 Übergangsform (unvorhersehbarer Ausgang)
Mehr als 10 Extrem selten (100 % tödlich)
Tisch Nr. 1
In Russland wird basierend auf den Empfehlungen der Internationalen Strahlenschutzkommission die Methode des Bevölkerungsschutzes durch Rationierung angewendet. Die entwickelten Strahlenschutznormen berücksichtigen drei Kategorien exponierter Personen:
A - Personal, d.h. Personen, die ständig oder vorübergehend mit Quellen ionisierender Strahlung arbeiten
B – ein begrenzter Teil der Bevölkerung, d.h. Personen, die nicht direkt an der Arbeit mit Quellen ionisierender Strahlung beteiligt sind, aber aufgrund ihrer Lebensumstände oder ihres Arbeitsplatzes möglicherweise ionisierender Strahlung ausgesetzt sind;
B – die gesamte Bevölkerung.
Für die Kategorien A und B wurden unter Berücksichtigung der Strahlenempfindlichkeit verschiedener menschlicher Gewebe und Organe maximal zulässige Strahlendosen entwickelt, die in der Tabelle aufgeführt sind. Nr. 2 „Höchstzulässige Strahlendosen“
Dosisgrenzen
Gruppe und Name kritischer menschlicher Organe Maximal zulässige Dosis für Kategorie A pro Jahr,
rem Dosisgrenzwert für Kategorie B pro Jahr,
rem
I. Ganzer Körper, rotes Knochenmark 5 0,5
II. Muskeln, Schilddrüse, Leber, Fettgewebe, Lunge, Milz, Augenlinse, Magen-Darm-Trakt 15 1,5
III. Haut, Hände, Knochengewebe, Unterarme, Füße, Knöchel 30 3,0
56. Jährliche Dosisgrenzwerte für externe Strahlung.
Die „Radiation Safety Standards NRB-69“ legen die maximal zulässigen Dosen externer und interner Strahlung sowie die sogenannten Dosisgrenzwerte fest.
Maximal zulässige Dosis (MAD)- jährliches Expositionsniveau des Personals, das bei gleichmäßiger Anhäufung von Dosen über einen Zeitraum von 50 Jahren keine nachweisbaren Dosen verursacht moderne Methoden nachteilige Veränderungen im Gesundheitszustand der exponierten Person und ihrer Nachkommen. Dosisgrenzwert – das zulässige durchschnittliche jährliche Expositionsniveau von Einzelpersonen aus der Bevölkerung, gesteuert durch durchschnittliche Dosen externer Strahlung, radioaktiver Emissionen und radioaktiver Kontamination äußere Umgebung.
Es wurden drei Kategorien von exponierten Personen festgelegt: Kategorie A – Personal (Personen, die direkt mit Quellen ionisierender Strahlung arbeiten oder aufgrund der Art ihrer Arbeit Strahlung ausgesetzt sein können), Kategorie B – einzelne Personen aus der Bevölkerung (Bevölkerung, die in … lebt). das Territorium der beobachteten Zone), Kategorie B – die Bevölkerung als Ganzes (bei der Beurteilung der genetisch signifikanten Strahlendosis). Beim Personal werden zwei Gruppen unterschieden: a) Personen, deren Arbeitsbedingungen so sind, dass die Strahlendosen das 0,3-fache der jährlichen Verkehrsregeln überschreiten können (Arbeiten in einem Kontrollbereich); b) Personen, deren Arbeitsbedingungen so sind, dass die Strahlendosen das 0,3-fache der jährlichen Verkehrsregeln nicht überschreiten dürfen (Arbeiten außerhalb des Kontrollbereichs).
Bei der Festlegung von Verkehrsregeln innerhalb der Grenzen der externen und internen Strahlungsdosen in NRB-69 werden vier Gruppen kritischer Organe berücksichtigt. Das kritische Organ ist dasjenige, dessen Strahlung am stärksten ist; Der Grad der Strahlengefährdung hängt auch von der Strahlenempfindlichkeit der bestrahlten Gewebe und Organe ab.
Abhängig von der Kategorie der exponierten Personen und der Gruppe kritischer Organe wurden die folgenden maximal zulässigen Dosen und Dosisgrenzwerte festgelegt (Tabelle 22).
Zu den maximal zulässigen Dosen gehört nicht die natürliche Hintergrundstrahlung, die durch kosmische Strahlung und Strahlung entsteht Felsen in Abwesenheit fremder künstlicher Quellen ionisierender Strahlung.
Die durch den natürlichen Hintergrund erzeugte Dosisleistung auf der Erdoberfläche schwankt zwischen 0,003 und 0,025 mr/Stunde (manchmal auch höher). Bei Berechnungen wird davon ausgegangen, dass der natürliche Hintergrund 0,01 mr/Stunde beträgt.
Die maximale Gesamtdosis bei beruflicher Exposition wird nach folgender Formel berechnet:
D≤5(N-18),
wobei D die Gesamtdosis in rem ist; N ist das Alter der Person in Jahren; 18 - Alter in Jahren seit Beginn der beruflichen Exposition. Bis zum 30. Lebensjahr sollte die Gesamtdosis 60 rem nicht überschreiten.
In Ausnahmefällen ist eine Bestrahlung zulässig, die im Einzelfall zu einer Überschreitung der jährlich zulässigen Höchstdosis um das Zweifache bzw. während der gesamten Arbeitsdauer um das Fünffache führt. Bei einem Unfall muss jede äußere Einwirkung einer Dosis von 10 rem so kompensiert werden, dass in einem Folgezeitraum von höchstens 5 Jahren die kumulierte Dosis den nach obiger Formel ermittelten Wert nicht überschreitet. Jede äußere Einwirkung einer Dosis von bis zu 25 Rem muss so kompensiert werden, dass in einem Folgezeitraum von höchstens 10 Jahren die kumulierte Dosis den nach derselben Formel ermittelten Wert nicht überschreitet.
57. Maximal zulässige Inhalte und Belege radioaktive Stoffe mit Innenbestrahlung.
58. Zulässige Konzentrationen von Radionukliden in der Luft; zulässige Kontamination von Arbeitsflächen.
http://vmedaonline.narod.ru/Chapt14/C14_412.html
59. Arbeiten Sie unter Bedingungen geplanter erhöhter Exposition.
Geplante erhöhte Präsenz
3.2.1. Die geplante erhöhte Exposition von Personal der Gruppe A oberhalb der festgelegten Dosisgrenzwerte (siehe Tabelle 3.1.) zur Verhinderung der Entwicklung eines Unfalls oder zur Beseitigung seiner Folgen kann nur dann zulässig sein, wenn dies zur Rettung von Personen und (oder) zur Verhinderung ihrer Exposition erforderlich ist. Eine geplante erhöhte Belastung ist für Männer, in der Regel über 30 Jahre, nur mit deren freiwilliger schriftlicher Einwilligung und nach Aufklärung über die möglichen Strahlendosen und gesundheitlichen Risiken zulässig.
3.2.2.. Geplante erhöhte Exposition gegenüber einer effektiven Dosis von bis zu 100 mSv pro Jahr und Äquivalentdosen von maximal dem Doppelten der in der Tabelle angegebenen Werte. 3.1, zulässig durch Organisationen (strukturelle Abteilungen) der Bundesvollzugsbehörden, die die staatliche sanitäre und epidemiologische Überwachung auf Fachebene durchführen Russische Föderation, und Exposition gegenüber einer effektiven Dosis von bis zu 200 mSv pro Jahr und dem Vierfachen der Äquivalentdosiswerte gemäß Tabelle. 3.1 – nur zulässig durch Bundesvollzugsbehörden, die zur Durchführung der staatlichen sanitären und epidemiologischen Überwachung befugt sind.
Eine erhöhte Exposition ist nicht zulässig:
Für Arbeitnehmer, die zuvor im Laufe des Jahres infolge eines Unfalls oder einer geplanten erhöhten Exposition einer effektiven Dosis von 200 mSv oder einer äquivalenten Dosis ausgesetzt waren, die das Vierfache der in der Tabelle angegebenen relevanten Dosisgrenzwerte übersteigt. 3.1;
Für Personen mit medizinischen Kontraindikationen für die Arbeit mit Strahlenquellen.
3.2.3. Personen, die im Laufe des Jahres einer effektiven Dosis von mehr als 100 mSv ausgesetzt sind, sollten bei weiteren Arbeiten nicht einer Dosis von mehr als 20 mSv pro Jahr ausgesetzt werden.
Eine Exposition gegenüber einer effektiven Dosis von mehr als 200 mSv im Laufe eines Jahres sollte als potenziell gefährlich angesehen werden. Personen, die einer solchen Strahlung ausgesetzt sind, müssen sofort aus dem Expositionsbereich entfernt und einer ärztlichen Untersuchung zugeführt werden. Nachfolgende Arbeiten mit Strahlenquellen dürfen diesen Personen nur im Einzelfall unter Berücksichtigung ihrer Einwilligung durch Beschluss der zuständigen Ärztekommission gestattet werden.
3.2.4. Nichtpersonal, das an Notfall- und Rettungseinsätzen beteiligt ist, muss registriert sein und als Personal der Gruppe A arbeiten dürfen.
60. Kompensation von Notfall-Überbelichtungsdosen.
In einer Reihe von Fällen ist es erforderlich, Arbeiten unter Bedingungen erhöhter Strahlengefahr durchzuführen (Arbeiten zur Unfallbeseitigung, Personenrettung usw.) und es ist offensichtlich unmöglich, Maßnahmen zur Vermeidung einer Strahlenbelastung zu ergreifen.
Arbeiten unter diesen Bedingungen (geplante erhöhte Belastung) können mit einer Sondergenehmigung durchgeführt werden.
Bei geplanter erhöhter Exposition ist die maximale Überschreitung der jährlichen maximal zulässigen Dosis (MDA) (bzw. der jährlichen maximal zulässigen Aufnahme (MAP)) um das 2-fache im Einzelfall und das 5-fache während der gesamten Arbeitsdauer zulässig.
In folgenden Fällen sollte die Arbeit unter Bedingungen geplanter erhöhter Exposition, auch mit Zustimmung des Arbeitnehmers, nicht gestattet werden:
a) wenn die Addition der geplanten Dosis zur akkumulierten Dosis durch den Arbeitnehmer den Wert N = SDA*T überschreitet;
b) wenn der Arbeitnehmer zuvor bei einem Unfall oder einer unfallbedingten Exposition eine Dosis erhalten hat, die die Jahresdosis um das Fünffache übersteigt;
c) wenn es sich bei der Arbeitnehmerin um eine Frau unter 40 Jahren handelt.
Personen, die einer Notfallexposition ausgesetzt waren, können ihre Arbeit fortsetzen, sofern keine medizinischen Kontraindikationen vorliegen. Die späteren Arbeitsbedingungen dieser Personen müssen die Überexpositionsdosis berücksichtigen. Die jährliche maximal zulässige Dosis für Personen, die einer Notfallexposition ausgesetzt waren, sollte um einen Betrag reduziert werden, der die Überexposition ausgleicht. Eine Notfallexposition gegenüber einer Dosis von bis zu 2 MPD wird in der darauffolgenden Arbeitsperiode (jedoch nicht länger als 5 Jahre) in der Weise kompensiert, dass während dieser Zeit die Dosis angepasst wird an:
N s n = Verkehrsregeln * T.
Eine Notfallexposition von außen mit einer Dosis bis zu 5 MDA wird ebenfalls für einen Zeitraum von höchstens 10 Jahren vergütet.
Daher sollte die jährliche maximal zulässige Dosis für einen Arbeitnehmer, der einer Notfallexposition ausgesetzt war, unter Berücksichtigung der Entschädigung Folgendes nicht überschreiten:
Verkehrsregeln k = Verkehrsregeln – N/n = Verkehrsregeln – (N mit n – Verkehrsregeln*T)/n,
wobei SDA k die maximal zulässige Dosis unter Berücksichtigung der Entschädigung ist, Sv/Jahr rem/Jahr); N s n – akkumulierte Dosis während des Betriebs T unter Berücksichtigung der Notfalldosis Sv (rem);
N-Überschreitung der akkumulierten Dosis über dem zulässigen Wert der Verkehrsregeln*T, Sv (rem); n - Vergütungszeit, Jahre.
Eine Exposition des Personals gegenüber einer Dosis von 5 MDA und höher wird als potenziell gefährlich angesehen. Personen, die solche Dosen erhalten haben, müssen sich einer ärztlichen Untersuchung unterziehen und dürfen weiterhin mit Quellen ionisierender Strahlung arbeiten, sofern keine medizinischen Kontraindikationen vorliegen.
61. Allgemeine Grundsätze zum Schutz vor der Einwirkung ionisierender Strahlung.
Der Schutz vor ionisierender Strahlung wird hauptsächlich durch Methoden des Abstandsschutzes, der Abschirmung und der Begrenzung des Eindringens von Radionukliden erreicht Umfeld, Durchführung einer Reihe organisatorischer, technischer, behandlungstechnischer und präventiver Maßnahmen.
Am meisten einfache Wege Die Reduzierung von Schäden durch Strahlungsexposition besteht darin, entweder die Expositionszeit zu verkürzen oder die Leistung der Quelle zu verringern oder sich in einem Abstand R von ihr zu entfernen, der ein sicheres Expositionsniveau gewährleistet (bis zum Grenzwert oder unter der effektiven Dosis). . Die Intensität der Strahlung in der Luft nimmt mit zunehmender Entfernung von der Quelle, auch ohne Berücksichtigung der Absorption, gemäß dem Gesetz 1/R 2 ab.
Die wichtigsten Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung vor ionisierender Strahlung sind die strikte Begrenzung des Eintrags radionuklidhaltiger Industrieabfälle in die umgebende Atmosphäre, das Wasser und den Boden sowie die Zonierung von Gebieten außerhalb des Industriebetriebs. Richten Sie bei Bedarf eine sanitäre Schutzzone und eine Beobachtungszone ein.
Eine sanitäre Schutzzone ist ein Bereich um eine Quelle ionisierender Strahlung, in dem die Exposition von Menschen unter normalen Betriebsbedingungen dieser Quelle den festgelegten Grenzwert für die Expositionsdosis der Bevölkerung überschreiten kann.
Beobachtungszone – ein Bereich außerhalb der Sanitärschutzzone, in dem der mögliche Einfluss radioaktiver Emissionen einer Einrichtung und der Exposition der lebenden Bevölkerung die festgelegte PD erreichen kann und in dem eine Strahlungsüberwachung durchgeführt wird. Auf dem Territorium der Beobachtungszone beträgt die Größe normalerweise das 3- bis 4-fache weitere Größen In der Sanitärschutzzone wird eine Strahlungsüberwachung durchgeführt.
Sollten die aufgeführten Methoden aus irgendeinem Grund nicht durchführbar oder ausreichend sein, sollten Materialien verwendet werden, die die Strahlung wirksam dämpfen.
Je nach Art der ionisierenden Strahlung sollten Schutzschirme ausgewählt werden. Zum Schutz vor α-Strahlung werden mehrere Millimeter dicke Glas- oder Plexiglasscheiben (eine mehrere Zentimeter dicke Luftschicht) verwendet.
Bei β-Strahlung sind Materialien mit geringer Atommasse(zum Beispiel Aluminium) und häufiger kombiniert (von der Quellenseite – ein Material mit geringer Atommasse und dann weiter von der Quelle entfernt – ein Material mit höherer Atommasse).
Für γ-Quanten und Neutronen, deren Durchdringungsvermögen viel höher ist, ist ein massiverer Schutz erforderlich. Zum Schutz vor γ-Strahlung werden Materialien mit großer Atommasse u hohe dichte(Blei, Wolfram) sowie günstigere Materialien und Legierungen (Stahl, Gusseisen). Stationäre Siebe bestehen aus Beton.
Zum Schutz vor Neutronenbestrahlung werden Beryllium, Graphit und wasserstoffhaltige Materialien (Paraffin, Wasser) verwendet. Bor und seine Verbindungen werden häufig zum Schutz vor Neutronenflüssen niedriger Energie eingesetzt.
62. Gefahrenklassen für Arbeiten beim Betrieb offener Quellen ionisierender Strahlung.
63. Schädliche Auswirkungen von Lärm auf den menschlichen Körper.
64. Beurteilung der Lärmsituation im Arbeitsbereich anhand objektiver und subjektive Eigenschaften Lärm.
65. Maßnahmen zur Begrenzung der Auswirkungen von Lärm auf den menschlichen Körper.
66. Akzeptable Werte Schalldruck und entsprechende Geräuschpegel.
67. Die Wirkung von Infraschall auf den menschlichen Körper. Maßnahmen zum Schutz vor den schädlichen Auswirkungen von Infraschall.
68. Die Gefahr der Einwirkung von Ultraschallschwingungen auf den menschlichen Körper.
69. Zulässige Ultraschallwerte am Arbeitsplatz.
70. Vibrationen beim Betrieb von Maschinen und Mechanismen und ihre schädlichen Auswirkungen auf den Menschen.
71. Standardisierung und Kontrolle des Niveaus der allgemeinen Vibrationen und der Vibrationen, die auf die Hände der Arbeiter übertragen werden.
72. Der Einfluss von Temperatur, relativer Luftfeuchtigkeit und Luftmobilität auf das Leben und die Gesundheit des Menschen.
73. Die Gefahr einer Störung des Wärmeaustausches zwischen dem menschlichen Körper und der Umwelt.
74. Normen der Wetterbedingungen im Arbeitsbereich.
75. Die wichtigsten Möglichkeiten, günstige Wetterbedingungen zu schaffen, die den hygienischen und hygienischen Anforderungen entsprechen.
76. Die Rolle der Beleuchtung bei der Gewährleistung gesunder und gesunder Menschen sichere Bedingungen Arbeit.
77. Standards für natürliches Licht. Methoden zur Überprüfung der Übereinstimmung der tatsächlichen natürlichen Lichtverhältnisse mit den gesetzlichen Anforderungen.
78. Standards für künstliche Beleuchtung.
79. Allgemeine Grundsätze zur Organisation einer rationellen Beleuchtung von Arbeitsplätzen.
80. Erhöht und verringert atmosphärischer Druck. Schutzmethoden beim Arbeiten unter Bedingungen mit hohem und niedrigem Luftdruck.
Biologische Faktoren.
81. Arten von Krankheiten, Trägerzustände und Vergiftungen durch Mikro- und Makroorganismen.
82. Sensibilisierung durch Mikro- und Makroorganismen.
83. Sicherheitsmethoden technologischer Prozess biologisches Profil.
84. Methoden zur Gewährleistung der Arbeitssicherheit und Ausstattung biologischer Laboratorien.
85. Anforderungen an Schutzausrüstung in biologischen Laboratorien bei der Arbeit mit Mikroorganismen verschiedener Pathogenitätsgruppen.
86. Besonders vorbeugende Maßnahmen wenn es biologischen Faktoren ausgesetzt ist.
Psychophysiologische Faktoren.
87. Liste schädlicher Faktoren mit psychophysiologischer Wirkung (Schweregrad und Anspannung). Arbeitsprozess, ergonomische Parameter der Ausrüstung).
88. Methoden zur Vorbeugung und Vorbeugung der Auswirkungen psychophysiologischer Faktoren.
Kombinierte Wirkung gefährlicher und schädlicher Faktoren.
89. Eine Reihe von Maßnahmen zur Normalisierung der Arbeitsbedingungen bei der Arbeit mit Computergeräten.
Einzelheiten Aufrufe: 7330IN normale Bedingungen Jeder Mensch ist durch die kosmische Strahlung sowie durch die Strahlung natürlicher Radionuklide, die in der Erde, in der Nahrung, in Pflanzen und im menschlichen Körper selbst vorkommen, ständig ionisierender Strahlung ausgesetzt.
Die durch den natürlichen Hintergrund verursachte natürliche Radioaktivität ist gering. Diese Belastung ist normal für menschlicher Körper und gilt für ihn als harmlos.
Die vom Menschen verursachte Exposition erfolgt sowohl unter normalen als auch unter Notfallbedingungen aus künstlichen Quellen.
Verschiedene Arten radioaktiver Strahlung können bestimmte Veränderungen im Körpergewebe verursachen. Diese Veränderungen sind mit der Ionisierung von Atomen und Molekülen der Zellen eines lebenden Organismus verbunden, die während der Bestrahlung auftritt.
Beim Umgang mit radioaktiven Stoffen ohne entsprechende Schutzmaßnahmen kann es zu einer Exposition gegenüber gesundheitsschädlichen Dosen kommen schädlicher Einfluss auf den menschlichen Körper.
Der Kontakt mit ionisierender Strahlung stellt eine ernsthafte Gefahr für den Menschen dar. Der Grad der Gefährdung hängt sowohl von der Menge der absorbierten Strahlungsenergie als auch von der räumlichen Verteilung der absorbierten Energie im menschlichen Körper ab.
Die Strahlengefährdung hängt von der Art der Strahlung ab (Strahlungsqualitätsfaktor). Schwer geladene Teilchen und Neutronen sind gefährlicher als Röntgen- und Gammastrahlung.
Durch die Einwirkung ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper können im Gewebe komplexe physikalische, chemische und biologische Prozesse ablaufen. Ionisierende Strahlung bewirkt die Ionisierung von Molekülen und Atomen eines Stoffes, wodurch Moleküle und Gewebezellen zerstört werden.
Die Ionisierung lebender Gewebe geht mit einer Anregung von Zellmolekülen einher, was zum Aufbrechen molekularer Bindungen und zu einer Veränderung der chemischen Struktur verschiedener Verbindungen führt.
Es ist bekannt, dass 2/3 der Gesamtzusammensetzung des menschlichen Gewebes aus Wasser besteht. Dabei werden die Prozesse der Ionisierung lebenden Gewebes maßgeblich durch die Absorption von Strahlung durch Zellwasser und die Ionisierung von Wassermolekülen bestimmt.
Der Wasserstoff (H) und die Hydroxylgruppe (OH), die durch die Ionisierung von Wasser direkt oder durch eine Kette sekundärer Umwandlungen entstehen, bilden Produkte mit hoher chemischer Aktivität: hydratisiertes Oxid (H02) und Wasserstoffperoxid (H202), die haben ausgeprägte oxidierende Eigenschaften und eine hohe Stofftoxizität. Durch die Verbindung mit Molekülen organischer Substanzen, vor allem mit Proteinen, bilden sie neue chemische Verbindungen, die für gesundes Gewebe nicht charakteristisch sind.
Bei der Bestrahlung mit Neutronen können im Körper aus den darin enthaltenen Elementen radioaktive Substanzen entstehen, die eine induzierte Aktivität erzeugen, also Radioaktivität, die in einer Substanz durch die Einwirkung von Neutronenflüssen entsteht.
Die Ionisierung lebenden Gewebes führt je nach Strahlungsenergie, Masse, elektrischer Ladung und Ionisierungsfähigkeit der Strahlung zum Aufbrechen chemischer Bindungen und zu einer Veränderung der chemischen Struktur verschiedener Verbindungen, aus denen die Gewebezellen bestehen.
Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung des Gewebes, die aus der Zerstörung einer erheblichen Anzahl von Molekülen resultieren, führen wiederum zum Absterben dieser Zellen. Darüber hinaus dringen viele Strahlungen sehr tief ein und können eine Ionisierung und damit eine Schädigung von Zellen in tieferen Teilen des menschlichen Körpers verursachen.
Durch die Einwirkung ionisierender Strahlung wird der normale Ablauf biologischer Prozesse und des Stoffwechsels im Körper gestört.
Abhängig von der Strahlendosis und Dauer der Einwirkung usw individuelle Merkmale Im Körper können diese Veränderungen reversibel sein, wobei das betroffene Gewebe seine funktionelle Aktivität wiederherstellt, oder irreversibel, was zu Schäden an einzelnen Organen oder dem gesamten Organismus führen wird. Darüber hinaus gilt: Je höher die Strahlendosis, desto mehr Wirkung es auf den menschlichen Körper. Oben wurde darauf hingewiesen, dass neben den Prozessen der Schädigung des Körpers durch ionisierende Strahlung auch Schutz- und Wiederherstellungsprozesse ablaufen.
Die Bestrahlungsdauer hat einen großen Einfluss auf die Bestrahlungswirkung, wobei zu bedenken ist, dass nicht die Dosis, sondern die Dosisleistung der Bestrahlung entscheidend ist. Mit zunehmender Dosisleistung nimmt die schädigende Wirkung zu. Daher ist eine teilweise Exposition gegenüber geringeren Strahlendosen weniger schädlich als die gleiche Strahlendosis bei einmaliger Exposition gegenüber einer Gesamtstrahlendosis.
Der Grad der Schädigung des Körpers durch ionisierende Strahlung nimmt mit zunehmender Größe der bestrahlten Oberfläche zu. Die Wirkung ionisierender Strahlung variiert je nachdem, welches Organ der Strahlung ausgesetzt ist.
Die Art der Strahlung beeinflusst die zerstörerische Wirkung der Strahlung auf Organe und Gewebe des Körpers. Dieser Einfluss berücksichtigt, wie bereits erwähnt, den Gewichtungsfaktor für eine bestimmte Strahlungsart.
Die individuellen Eigenschaften des Körpers kommen bei niedrigen Strahlendosen stark zum Ausdruck. Mit zunehmender Strahlendosis wird der Einfluss einzelner Merkmale unbedeutend.
Am resistentesten gegen Strahlung ist der Mensch im Alter zwischen 25 und 50 Jahren. Junge Menschen reagieren empfindlicher auf Strahlung als Menschen mittleren Alters.
Die biologischen Wirkungen ionisierender Strahlung hängen weitgehend vom Zustand der Zentrale ab Nervensystem und innere Organe. Nervenkrankheiten und Krankheiten Herz-Kreislauf-System, hämatopoetische Organe, Nieren und endokrine Drüsen verringern die Strahlenresistenz einer Person.
Merkmale der Wirkung radioaktiver Stoffe, die in den Körper gelangt sind, sind mit der Möglichkeit ihrer langfristigen Präsenz im Körper und einer direkten Auswirkung auf innere Organe verbunden.
Radioaktive Stoffe können durch das Einatmen mit Radionukliden kontaminierter Luft, über den Verdauungstrakt (Essen, Trinken, Rauchen) sowie über geschädigte und unbeschädigte Haut in den menschlichen Körper gelangen.
Gasförmige radioaktive Stoffe (Radon, Xenon, Krypton usw.) dringen leicht in die Atemwege ein und werden schnell absorbiert, wodurch das Phänomen verursacht wird allgemeine Niederlage. Gase werden relativ schnell aus dem Körper freigesetzt, die meisten davon über die Atemwege.
Das Eindringen versprühter radioaktiver Stoffe in die Lunge hängt vom Grad der Partikeldispersion ab. Partikel, die größer als 10 Mikrometer sind, verbleiben normalerweise in der Nasenhöhle und dringen nicht in die Lunge ein. Partikel mit einer Größe von weniger als 1 Mikrometer, die in den Körper eingeatmet werden, werden beim Ausatmen mit der Luft entfernt.
Der Grad der Schädigungsgefahr hängt von der chemischen Natur dieser Stoffe sowie von der Geschwindigkeit der Entfernung des radioaktiven Stoffes aus dem Körper ab. Weniger gefährliche radioaktive Stoffe:
schnell im Körper zirkulieren (Wasser, Natrium, Chlor usw.) und nicht lange im Körper verbleiben;
nicht vom Körper aufgenommen;
keine im Gewebe enthaltenen Verbindungen bilden (Argon, Xenon, Krypton usw.).
Einige radioaktive Stoffe werden fast nicht aus dem Körper ausgeschieden und reichern sich darin an, während einige von ihnen (Niob, Ruthenium usw.) gleichmäßig im Körper verteilt sind, andere in bestimmten Organen konzentriert sind (Lanthan, Aktinium, Thorium – in der Leber). , Strontium, Uran, Radium – im Knochengewebe), was zu deren schneller Schädigung führt.
Bei der Beurteilung der Wirkung radioaktiver Stoffe sollten auch deren Halbwertszeit und Art der Strahlung berücksichtigt werden. Stoffe mit kurzer Halbwertszeit verlieren schnell an Aktivität und sind daher weniger gefährlich.
Jede Strahlendosis hinterlässt tiefe Spuren im Körper. Eine der negativen Eigenschaften ionisierender Strahlung ist ihre gesamte, kumulative Wirkung auf den Körper.
Der kumulative Effekt ist besonders stark, wenn in bestimmten Geweben abgelagerte radioaktive Substanzen in den Körper gelangen. Da sie Tag für Tag über einen langen Zeitraum im Körper vorhanden sind, bestrahlen sie gleichzeitig benachbarte Zellen und Gewebe.
Folgende Bestrahlungsarten werden unterschieden:
chronisch (kontinuierliche oder intermittierende Exposition gegenüber ionisierender Strahlung über einen längeren Zeitraum);
akut (einmalige, kurzfristige Strahlenexposition);
allgemein (Bestrahlung des gesamten Körpers);
lokal (Bestrahlung eines Körperteils).
Das Ergebnis der Einwirkung ionisierender Strahlung, sowohl von außen als auch von innen, hängt von der Strahlendosis, der Dauer der Einwirkung, der Art der Strahlung, der individuellen Empfindlichkeit und der Größe der bestrahlten Fläche ab. Bei innerer Bestrahlung hängt die Wirkung der Exposition darüber hinaus von den physikalisch-chemischen Eigenschaften radioaktiver Stoffe und ihrem Verhalten im Körper ab.
Basierend auf umfangreichem experimentellem Material mit Tieren sowie durch die Verallgemeinerung der Erfahrungen von Menschen, die mit Radionukliden arbeiten allgemeiner Überblick Es wurde festgestellt, dass eine Person, die bestimmten Dosen ionisierender Strahlung ausgesetzt ist, keine wesentlichen irreversiblen Veränderungen im Körper verursacht. Solche Dosen werden als Höchstdosen bezeichnet.
Der Dosisgrenzwert ist der Wert der effektiven jährlichen oder äquivalenten Dosis künstlicher Strahlung, der unter normalen Betriebsbedingungen nicht überschritten werden sollte. Die Einhaltung des Jahresdosisgrenzwerts verhindert das Auftreten deterministischer Effekte, während die Wahrscheinlichkeit stochastischer Effekte auf einem akzeptablen Niveau bleibt.
Deterministische Strahlenwirkungen sind klinisch nachweisbare schädliche biologische Wirkungen durch ionisierende Strahlung, für die angenommen wird, dass es einen Schwellenwert gibt, unterhalb dessen keine Wirkung eintritt und oberhalb dessen die Schwere der Wirkung von der Dosis abhängt.
Stochastische Strahlenwirkungen sind schädliche biologische Wirkungen, die durch ionisierende Strahlung verursacht werden und für deren Auftreten es keine Dosisschwelle gibt, deren Eintrittswahrscheinlichkeit proportional zur Dosis ist und bei denen die Schwere der Manifestation nicht von der Dosis abhängt.
In diesem Zusammenhang sind die Fragen des Schutzes der Arbeitnehmer vor den schädlichen Auswirkungen ionisierender Strahlung vielfältig und durch verschiedene Rechtsakte geregelt.
Alle Arten ionisierender Strahlung verursachen beim Durchgang durch Materie eine Ionisierung, Anregung und Zerfall von Molekülen. Ein ähnlicher Effekt wird beobachtet, wenn der menschliche Körper bestrahlt wird. Da der Großteil (70 %) des Körpers aus Wasser besteht, erfolgt seine Schädigung bei Bestrahlung durch das sogenannte indirekte Wirkung: Zuerst wird Strahlung von Wassermolekülen absorbiert, und dann gehen Ionen, angeregte Moleküle und Fragmente zerfallener Moleküle chemische Reaktionen mit biologischen Substanzen ein, aus denen der menschliche Körper besteht, und verursachen dadurch Schäden. Bei Neutronenbestrahlung können durch die Absorption von Neutronen durch die Kerne der im Körper enthaltenen Elemente zusätzliche Radionuklide im Körper entstehen.
Ionisierende Strahlung kann in den menschlichen Körper eindringen schwere Krankheiten. Als physikalische, chemische und biologische Umwandlungen eines Stoffes werden bezeichnet, wenn ionisierende Strahlung mit ihm interagiert Strahlungseffekt, was zu so schwerwiegenden Erkrankungen wie Strahlenkrankheit, Leukämie (Leukämie), bösartigen Tumoren und Hauterkrankungen führen kann. Es kann auch genetische Folgen geben, die zu Erbkrankheiten führen.
Die Ionisierung lebenden Gewebes führt zum Aufbrechen molekularer Bindungen und zu Veränderungen in der chemischen Struktur von Verbindungen. Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung von Molekülen führen zum Zelltod. In lebendem Gewebe zerfällt Wasser in atomaren Wasserstoff und eine Hydroxylgruppe, die neue chemische Verbindungen bilden, die für gesundes Gewebe nicht charakteristisch sind. Durch die eingetretenen Veränderungen kommt es zu einer Störung des normalen Ablaufs biochemischer Prozesse und des Stoffwechsels.
Die Bestrahlung des menschlichen Körpers kann äußerlich und innerlich erfolgen. Bei äußere Einstrahlung, die von geschlossenen Quellen erzeugt wird, ist Strahlung mit hoher Durchschlagskraft gefährlich. Interne Exposition tritt auf, wenn radioaktive Stoffe durch das Einatmen von mit radioaktiven Elementen kontaminierter Luft, über den Verdauungstrakt (durch Essen, kontaminiertes Wasser und Rauchen) und in seltenen Fällen über die Haut in den Körper gelangen. Der Körper ist so lange einer inneren Strahlung ausgesetzt, bis die radioaktive Substanz zerfällt oder durch den physiologischen Stoffwechsel ausgeschieden wird. Daher stellen radioaktive Isotope mit langer Halbwertszeit und intensiver Strahlung die größte Gefahr dar. Die Art des Schadens und seine Schwere werden durch die absorbierte Strahlungsenergie bestimmt, die in erster Linie von der Energiedosisleistung abhängt, sowie von der Art der Strahlung, der Bestrahlungsdauer, biologische Merkmale und die Größe des bestrahlten Körperteils und die individuelle Empfindlichkeit des Körpers.
Wenn ausgesetzt verschiedene Typen Bei der Einwirkung radioaktiver Strahlung auf lebendes Gewebe kommt es vor allem auf die Durchdringungs- und Ionisierungsfähigkeit der Strahlung an. Durchschlagskraft der Strahlung gekennzeichnet Lauflänge 1– die Dicke des Materials, die erforderlich ist, um die Strömung aufzunehmen. Beispielsweise beträgt die Weglänge von Alphateilchen in lebendem Gewebe mehrere zehn Mikrometer und in Luft 8–9 cm. Daher schützt die Haut den Körper bei äußerer Bestrahlung vor den Auswirkungen von Alpha- und weicher Betastrahlung Die Durchdringungsfähigkeit ist gering.
Unterschiedliche Strahlungsarten verursachen bei gleicher Energiedosis unterschiedliche biologische Schäden.
Durch Strahlung verursachte Krankheiten können akut oder chronisch sein. Akute Läsionen während der Bestrahlung auftreten große Dosen in kurzer Zeit. Sehr oft setzt nach der Genesung eine vorzeitige Alterung ein und Vorerkrankungen verschlimmern sich. Chronische Läsionen Ionisierende Strahlung kann sowohl allgemein als auch lokal sein. Sie entstehen immer in latenter Form durch systematische Bestrahlung mit über der maximal zulässigen Dosis liegenden Dosen, die sowohl durch äußere Bestrahlung als auch durch den Eintritt radioaktiver Stoffe in den Körper entstehen.
Die Gefahr einer Strahlenschädigung hängt maßgeblich davon ab, welches Organ der Strahlung ausgesetzt ist. Aufgrund ihrer selektiven Fähigkeit, sich in einzelnen kritischen Organen (bei innerer Bestrahlung) anzureichern, können radioaktive Stoffe in drei Gruppen eingeteilt werden:
- – Zinn, Antimon, Tellur, Niob, Polonium usw. sind gleichmäßig im Körper verteilt;
- – Lanthan, Cer, Aktinium, Thorium usw. reichern sich hauptsächlich in der Leber an;
- – Uran, Radium, Zirkonium, Plutonium, Strontium usw. reichern sich im Skelett an.
Bei niedrigen Strahlendosen (weniger als 50 mSv/Jahr) wird die individuelle Empfindlichkeit des Körpers beeinträchtigt; Im Alter von 25–30 Jahren ist der Körper am resistentesten gegen Strahlung. Erkrankungen des Nervensystems und der inneren Organe verringern die Strahlenresistenz des Körpers.
Bei der Bestimmung der Strahlendosen kommt es vor allem auf Informationen über den quantitativen Gehalt radioaktiver Stoffe im menschlichen Körper an und nicht auf Daten über deren Konzentration in der Umwelt.
IONISIERENDE STRAHLUNG, IHRE NATUR UND AUSWIRKUNG AUF DEN MENSCHLICHEN KÖRPER
Strahlung und ihre Varianten
Ionisierende Strahlung
Strahlungsgefahrenquellen
Entwurf ionisierender Strahlungsquellen
Wege des Eindringens von Strahlung in den menschlichen Körper
Maße des ionisierenden Einflusses
Wirkmechanismus ionisierender Strahlung
Folgen der Strahlung
Strahlenkrankheit
Gewährleistung der Sicherheit beim Arbeiten mit ionisierender Strahlung
Strahlung und ihre Varianten
Unter Strahlung versteht man alle Arten elektromagnetischer Strahlung: Licht, Radiowellen, Sonnenenergie und viele andere Strahlungen um uns herum.
Quellen durchdringender Strahlung, die eine natürliche Hintergrundstrahlung erzeugen, sind galaktische und Sonnenstrahlung, das Vorhandensein radioaktiver Elemente im Boden, in der Luft und in den darin verwendeten Materialien Wirtschaftstätigkeit sowie Isotope, hauptsächlich Kalium, im Gewebe eines lebenden Organismus. Eine der bedeutendsten natürlichen Strahlungsquellen ist Radon, ein geschmacks- und geruchloses Gas.
Von Interesse ist nicht irgendeine Strahlung, sondern ionisierende Strahlung, die, wenn sie durch die Gewebe und Zellen lebender Organismen dringt, ihre Energie auf diese übertragen kann, chemische Bindungen innerhalb von Molekülen aufbricht und gravierende Veränderungen in ihrer Struktur verursacht. Ionisierende Strahlung entsteht beim radioaktiven Zerfall, bei Kernumwandlungen, bei der Hemmung geladener Teilchen in Materie und bildet bei Wechselwirkung mit der Umgebung Ionen unterschiedlichen Vorzeichens.
Ionisierende Strahlung
Alle ionisierende Strahlung wird in Photonen- und Korpuskularstrahlung unterteilt.
Photonenionisierende Strahlung umfasst:
a) Y-Strahlung, die beim Zerfall radioaktiver Isotope oder bei der Vernichtung von Teilchen emittiert wird. Gammastrahlung ist von Natur aus kurzwellig elektromagnetische Strahlung, d.h. ein Strom hochenergetischer Quanten elektromagnetischer Energie, deren Wellenlänge deutlich kleiner als die interatomaren Abstände ist, d.h. j< 10 см. Не имея массы, Y-кванты двигаются со скоростью света, не теряя её в окружающей среде. Они могут лишь поглощаться ею или отклоняться в сторону, порождая пары ионов: частица- античастица, причём последнее наиболее значительно при поглощении Y- квантов в среде. Таким образом, Y- кванты при прохождении через вещество передают энергию электронам и, следовательно, вызывают ионизацию среды. Благодаря отсутствию массы, Y- кванты обладают большой проникающей способностью (до 4- 5 км в воздушной среде);
b) Röntgenstrahlung, die entsteht, wenn die kinetische Energie geladener Teilchen abnimmt und/oder wenn sich der Energiezustand der Elektronen des Atoms ändert.
Korpuskulare ionisierende Strahlung besteht aus einem Strom geladener Teilchen (Alpha-, Beta-Teilchen, Protonen, Elektronen), deren kinetische Energie ausreicht, um Atome beim Zusammenstoß zu ionisieren. Neutronen und andere Elementarteilchen erzeugen keine direkte Ionisierung, sondern setzen bei der Wechselwirkung mit der Umgebung geladene Teilchen (Elektronen, Protonen) frei, die in der Lage sind, Atome und Moleküle des Mediums, durch das sie wandern, zu ionisieren:
a) Neutronen sind die einzigen ungeladenen Teilchen, die bei bestimmten Spaltungsreaktionen der Kerne von Uran- oder Plutoniumatomen entstehen. Da diese Partikel elektrisch neutral sind, dringen sie tief in jede Substanz ein, auch in lebendes Gewebe. Besonderheit Neutronenstrahlung ist ihre Fähigkeit, Atome stabiler Elemente in ihre radioaktiven Isotope umzuwandeln, d. h. erzeugen induzierte Strahlung, die die Gefahr von Neutronenstrahlung stark erhöht. Die Durchdringungskraft von Neutronen ist vergleichbar mit der Y-Strahlung. Abhängig von der Höhe der transportierten Energie werden herkömmlicherweise schnelle Neutronen (mit einer Energie von 0,2 bis 20 MeV) und thermische Neutronen (von 0,25 bis 0,5 MeV) unterschieden. Dieser Unterschied wird bei der Durchführung von Schutzmaßnahmen berücksichtigt. Schnelle Neutronen werden durch Stoffe mit geringem Atomgewicht (sog. wasserstoffhaltige Stoffe: Paraffin, Wasser, Kunststoffe etc.) unter Verlust von Ionisierungsenergie abgebremst. Thermische Neutronen werden von Materialien absorbiert, die Bor und Cadmium enthalten (Borstahl, Boral, Borgraphit, Cadmium-Blei-Legierung).
Alpha-, Beta-Teilchen und Gamma-Quanten haben eine Energie von nur wenigen Megaelektronenvolt und können keine induzierte Strahlung erzeugen;
b) Betateilchen – Elektronen, die beim radioaktiven Zerfall von Kernelementen emittiert werden, mit mittlerer Ionisierungs- und Durchdringungskraft (Reichweite in der Luft bis zu 10–20 m).
c) Alphateilchen sind positiv geladene Kerne von Heliumatomen und c Weltraum und Atome anderer Elemente, die beim radioaktiven Zerfall von Isotopen schwerer Elemente – Uran oder Radium – freigesetzt werden. Sie haben eine geringe Durchdringungsfähigkeit (Entfernung in der Luft beträgt nicht mehr als 10 cm), selbst die menschliche Haut ist für sie ein unüberwindbares Hindernis. Sie sind nur dann gefährlich, wenn sie in den Körper gelangen, da sie in der Lage sind, Elektronen aus der Hülle eines neutralen Atoms einer beliebigen Substanz, einschließlich des menschlichen Körpers, herauszuschlagen und es in ein positiv geladenes Ion umzuwandeln, mit allen daraus resultierenden Konsequenzen wird weiter unten besprochen. Somit bildet ein Alphateilchen mit einer Energie von 5 MeV 150.000 Ionenpaare.
Penetrationseigenschaften verschiedene Arten ionisierende Strahlung
Der mengenmäßige Gehalt an radioaktivem Material in einem menschlichen Körper oder Stoff wird durch den Begriff „radioaktive Quellaktivität“ (Radioaktivität) definiert. Die Einheit der Radioaktivität im SI-System ist Becquerel (Bq), was einem Zerfall in 1 s entspricht. In der Praxis wird manchmal die alte Aktivitätseinheit verwendet – der Curie (Ci). Dies ist die Aktivität einer solchen Materiemenge, in der 37 Milliarden Atome in 1 s zerfallen. Für die Übersetzung wird die folgende Beziehung verwendet: 1 Bq = 2,7 x 10 Ci oder 1 Ci = 3,7 x 10 Bq.
Jedes Radionuklid hat eine konstante, einzigartige Halbwertszeit (die Zeit, die ein Stoff benötigt, um die Hälfte seiner Aktivität zu verlieren). Für Uran-235 beträgt sie beispielsweise 4.470 Jahre, während sie für Jod-131 nur 8 Tage beträgt.
Strahlungsgefahrenquellen
1. Hauptgrund Gefahr – Strahlenunfall. Strahlenunfall – Verlust der Kontrolle über eine Quelle ionisierender Strahlung (IRS), verursacht durch eine Fehlfunktion der Ausrüstung, falsches Verhalten des Personals, Naturkatastrophen oder andere Gründe, die zu einer Exposition von Personen über den festgelegten Standards oder zu einer radioaktiven Kontamination der Quelle führen könnten oder geführt haben Umfeld. Bei Unfällen, die durch die Zerstörung des Reaktorbehälters oder durch Kernschmelze verursacht werden, werden freigesetzt:
1) Fragmente der aktiven Zone;
2) Kraftstoff (Abfall) in Form von hochaktivem Staub, der für eine lange Zeit in Form von Aerosolen in der Luft sein, dann nach dem Durchgang der Hauptwolke in Form von Regen (Schnee) ausfallen und bei Einnahme einen schmerzhaften Husten verursachen, der manchmal einem Asthmaanfall ähnelt;
3) Laven bestehend aus Siliziumdioxid sowie durch Kontakt mit heißem Brennstoff geschmolzener Beton. Die Dosisleistung in der Nähe solcher Laven erreicht 8000 R/Stunde, und selbst ein fünfminütiger Aufenthalt in der Nähe ist für den Menschen schädlich. In der ersten Zeit nach radioaktiven Niederschlägen geht die größte Gefahr von Jod-131 aus, das eine Quelle für Alpha- und Betastrahlung ist. Seine Halbwertszeit beträgt Schilddrüse sind: biologisch – 120 Tage, wirksam – 7,6. Dies erfordert eine schnellstmögliche Umsetzung der Jodprophylaxe für die gesamte Bevölkerung im Unfallgebiet.
2. Unternehmen zur Erschließung von Lagerstätten und zur Urananreicherung. Uran hat ein Atomgewicht von 92 und drei natürlich vorkommende Isotope: Uran-238 (99,3 %), Uran-235 (0,69 %) und Uran-234 (0,01 %). Alle Isotope sind Alphastrahler mit unbedeutender Radioaktivität (2800 kg Uran entsprechen in ihrer Aktivität 1 g Radium-226). Halbwertszeit von Uran-235 = 7,13 x 10 Jahre. Die künstlichen Isotope Uran-233 und Uran-227 haben Halbwertszeiten von 1,3 und 1,9 Minuten. Uran ist ein weiches Metall, aber Aussehenähnlich wie Stahl. Einige enthalten Uran natürliche Materialien erreicht 60 %, übersteigt jedoch bei den meisten Uranerzen nicht 0,05–0,5 %. Während des Abbauprozesses entstehen bei der Aufnahme von 1 Tonne radioaktivem Material bis zu 10-15.000 Tonnen Abfall und bei der Verarbeitung 10 bis 100.000 Tonnen. Abfälle (die geringe Mengen Uran, Radium, Thorium und andere radioaktive Zerfallsprodukte enthalten) setzen radioaktives Gas frei – Radon-222, das beim Einatmen eine Bestrahlung des Lungengewebes verursacht. Bei der Erzaufbereitung radioaktiver Abfall kann in nahegelegene Flüsse und Seen gelangen. Bei der Anreicherung von Urankonzentrat kann es zu einem gewissen Austritt von Uranhexafluoridgas aus der Kondensations-Verdampfungsanlage in die Atmosphäre kommen. Einige Uranlegierungen, Späne und Sägespäne, die bei der Herstellung von Brennelementen anfallen, können sich während des Transports oder der Lagerung entzünden, wodurch erhebliche Mengen verbrannter Uranabfälle in die Umwelt gelangen können.
3. Atomterrorismus. Fälle von Diebstahl von Nuklearmaterial, das für die Herstellung von Atomwaffen geeignet ist, sind sogar häufiger geworden auf behelfsmäßige Weise sowie Drohungen, Nuklearunternehmen, Schiffe mit Nuklearanlagen und Kernkraftwerke lahmzulegen, um Lösegeld zu erpressen. Die Gefahr des Atomterrorismus besteht auch auf alltäglicher Ebene.
4. Atomwaffentests. Für in letzter Zeit Die Miniaturisierung nuklearer Testladungen wurde erreicht.
Entwurf ionisierender Strahlungsquellen
Je nach Design gibt es zwei Arten von Strahlungsquellen – geschlossene und offene.
Versiegelte Quellen werden in versiegelten Behältern untergebracht und stellen nur dann eine Gefahr dar, wenn ihr Betrieb und ihre Lagerung nicht ordnungsgemäß kontrolliert werden. Auch Militäreinheiten leisten ihren Beitrag, indem sie ausgemusterte Geräte an gesponserte Geräte übergeben Bildungseinrichtungen. Verlust abgeschriebener Gegenstände, Vernichtung als unnötig, Diebstahl mit anschließender Migration. In Bratsk beispielsweise wurden in einem Bauwerk Strahlungsquellen, die in einer Bleihülle eingeschlossen waren, zusammen mit Edelmetallen in einem Safe aufbewahrt. Und als die Räuber in den Tresor einbrachen, stellten sie fest, dass dieser massive Bleiblock ebenfalls wertvoll war. Sie stahlen es und teilten es dann gerecht auf, indem sie das Bleihemd und die Ampulle mit einem darin eingeschlossenen radioaktiven Isotop in zwei Hälften sägten.
Die Wirkung der Strahlung auf den Menschen hängt von der Menge der ionisierenden Strahlungsenergie ab, die vom menschlichen Gewebe absorbiert wird. Die Menge an Energie, die pro Masseneinheit des Gewebes absorbiert wird, nennt man absorbierte Dosis. Die Maßeinheit für die absorbierte Dosis ist grau(1 Gy= 1 J/kg). Die absorbierte Dosis wird oft in gemessen froh(1 Gy = 100 rad).
Allerdings ist es nicht nur die absorbierte Dosis, die die Wirkung der Strahlung auf den Menschen bestimmt. Biologische Folgen hängen von der Art der radioaktiven Strahlung ab. Beispielsweise ist Alphastrahlung 20-mal gefährlicher als Gamma- oder Betastrahlung.
Die biologische Gefährdung durch Strahlung wird ermittelt Qualitätsfaktor K. Wenn die absorbierte Dosis mit dem Strahlungsqualitätsfaktor multipliziert wird, erhält man eine Dosis, die die Gefährlichkeit der Strahlung für den Menschen bestimmt, die sogenannte Äquivalent.
Äquivalente Dosis hat eine spezielle Maßeinheit - sievert(Sv). Zur Messung der Äquivalentdosis wird oft eine kleinere Einheit verwendet – rem(biologisches Äquivalent eines Rads), 1 Sv = 100 rem. Die Hauptparameter der Strahlung sind also die folgenden (Tabelle 1).
Tisch. 1. Grundlegende Strahlungsparameter
Exposition und äquivalente Strahlendosen
Um die ionisierende Wirkung von Röntgen- und Gammastrahlung in trockener atmosphärischer Luft zu quantifizieren, wird das Konzept verwendet „Expositionsdosis“- das Verhältnis der Gesamtladung von Ionen gleichen Vorzeichens, die in einem kleinen Luftvolumen entstehen, zur Luftmasse in diesem Volumen. Die Einheit dieser Dosis wird als Pendant pro Kilogramm (C/kg) angenommen. Es wird auch eine nicht-systemische Einheit verwendet – Röntgen (R).
Die Menge an Strahlungsenergie, die pro Masseneinheit des bestrahlten Körpers (Körpergewebes) absorbiert wird, wird genannt absorbierte Dosis und wird in SI-Einheiten in Gray (Gy) gemessen. Grau - Strahlungsdosis, bei der 1 J ionisierender Strahlungsenergie auf eine bestrahlte Substanz mit einem Gewicht von 1 kg übertragen wird.
Diese Dosis berücksichtigt nicht, welche Art von Strahlung auf den menschlichen Körper einwirkte. Wenn wir diese Tatsache berücksichtigen, sollte die Dosis mit einem Koeffizienten multipliziert werden, der die Fähigkeit einer bestimmten Strahlungsart widerspiegelt, Körpergewebe zu schädigen. Die so neu berechnete Dosis wird aufgerufen Äquivalentdosis: Sie wird im SI-System in den sogenannten Einheiten gemessen Sieverts(Sv).
Effektive Dosis- ein Wert, der als Maß für das Risiko langfristiger Folgen einer Bestrahlung des gesamten menschlichen Körpers und seiner einzelnen Organe unter Berücksichtigung ihrer Strahlenempfindlichkeit dient. Sie ist die Summe der Produkte aus der Äquivalentdosis in einem Organ und dem entsprechenden Gewichtungsfaktor für ein bestimmtes Organ oder Gewebe. Diese Dosis wird auch in Sievert gemessen.
Spezielle Einheit der Äquivalentdosis - rem - absorbierte Dosis jeder Art von Strahlung, die eine biologische Wirkung hat, die einer Dosis von 1 Rad entspricht Röntgenstrahlung.Froh - Die spezifische Einheit der Energiedosis hängt von den Eigenschaften der Strahlung und des absorbierenden Mediums ab.
Es werden absorbierte, äquivalente, effektive und Expositionsdosen pro Zeiteinheit bezeichnet Leistung entsprechende Dosierungen.
Bedingte Verbindung von Systemeinheiten:
100 Rad = 100 Rem = 100 R = 13 V = 1 Gy.
Die biologische Wirkung von Strahlung hängt von der Anzahl der gebildeten Ionenpaare oder einer damit verbundenen Größe ab – der absorbierten Energie.
Die Ionisierung lebenden Gewebes führt zum Aufbrechen molekularer Bindungen und zu Veränderungen in der chemischen Struktur verschiedener Verbindungen. Ändern chemische Zusammensetzung Eine erhebliche Anzahl von Molekülen führt zum Zelltod.
Unter dem Einfluss von Strahlung in lebendem Gewebe spaltet sich Wasser in atomaren Wasserstoff auf. N und Hydroxylgruppe ER, die sich aufgrund ihrer hohen Aktivität mit anderen Gewebemolekülen verbinden und neue chemische Verbindungen bilden, die für gesundes Gewebe nicht charakteristisch sind. Dadurch wird der normale Ablauf biochemischer Prozesse und des Stoffwechsels gestört.
Unter dem Einfluss ionisierender Strahlung kommt es im Körper zu einer Hemmung der Funktionen der hämatopoetischen Organe, einer Störung der normalen Blutgerinnung und einer erhöhten Brüchigkeit der Blutgefäße, einer Störung des Magen-Darm-Trakts, einer Erschöpfung des Körpers und einer Abnahme der Infektionsresistenz des Körpers Krankheiten, eine Zunahme der Leukozytenzahl (Leukozytose), vorzeitiges Altern usw.
Auswirkungen ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper
Im menschlichen Körper verursacht Strahlung eine Kette reversibler und irreversibler Veränderungen. Der auslösende Mechanismus für die Wirkung sind die Prozesse der Ionisierung und Anregung von Molekülen und Atomen im Gewebe. Eine wichtige Rolle bei der Entstehung biologischer Wirkungen spielen die freien Radikale H+ und OH-, die bei der Radiolyse von Wasser entstehen (der Körper enthält bis zu 70 % Wasser). Da sie über eine hohe chemische Aktivität verfügen, gehen sie chemische Reaktionen mit Proteinmolekülen, Enzymen und anderen Elementen des biologischen Gewebes ein, wobei Hunderte und Tausende von Molekülen, die nicht durch Strahlung beeinflusst werden, in Reaktionen involviert sind, die zu einer Störung biochemischer Prozesse im Körper führen. Unter dem Einfluss von Strahlung werden Stoffwechselprozesse gestört, das Gewebewachstum verlangsamt sich und stoppt und es entstehen neue chemische Verbindungen, die für den Körper nicht charakteristisch sind (Toxine). Und dies wiederum wirkt sich auf die lebenswichtigen Prozesse einzelner Organe und Systeme des Körpers aus: Die Funktionen der blutbildenden Organe (rotes Knochenmark) werden gestört, die Durchlässigkeit und Brüchigkeit der Blutgefäße nimmt zu, der Magen-Darm-Trakt ist gestört, die des Körpers Abnahme der Resistenz (das menschliche Immunsystem wird schwächer), Erschöpfung, Degeneration normaler Zellen in bösartige (Krebszellen) usw.
Ionisierende Strahlung führt zum Bruch der Chromosomen, woraufhin die gebrochenen Enden zu neuen Verbindungen verbunden werden. Dies führt zu Veränderungen im menschlichen genetischen Apparat. Anhaltende Chromosomenveränderungen führen zu Mutationen, die sich negativ auf die Nachkommen auswirken.
Die aufgeführten Wirkungen entwickeln sich über verschiedene Zeiträume: von Sekunden bis zu vielen Stunden, Tagen, Jahren. Dies hängt von der erhaltenen Dosis und der Dauer der Einnahme ab.
Akuter Strahlenschaden (akute Strahlenkrankheit) tritt auf, wenn eine Person über einen Zeitraum von mehreren Stunden oder sogar Minuten eine erhebliche Dosis erhält. Es ist üblich, mehrere Grade akuter Strahlenschäden zu unterscheiden (Tabelle 2).
Tabelle 2. Folgen einer akuten Strahlenschädigung
Diese Abstufungen sind sehr ungefähre Werte, da sie von den individuellen Eigenschaften jedes Organismus abhängen. Beispielsweise wurden Todesfälle bei Dosen unter 600 rem beobachtet, in anderen Fällen war es jedoch möglich, Menschen bei Dosen über 600 rem zu retten.
Bei Unfällen in Kernbrennstoffkreislaufanlagen, anderen Anlagen, die ionisierende Strahlung verwenden, sowie bei Atomexplosionen kann es bei Arbeitern oder der Bevölkerung zu einer akuten Strahlenkrankheit kommen.
Chronische Strahlenbelastung (chronische Strahlenkrankheit) tritt auf, wenn eine Person über einen längeren Zeitraum geringen Dosen ausgesetzt ist. Bei chronischer Exposition gegenüber geringen Dosen, auch durch in den Körper gelangte Radionuklide, können die Gesamtdosen recht hoch sein. Der am Körper entstandene Schaden wird zumindest teilweise wiederhergestellt. Daher führt eine Dosis von 50 rem, die bei einer einzigen Bestrahlung zu schmerzhaften Empfindungen führt, bei chronischer Bestrahlung über 10 oder mehr Jahre nicht zu sichtbaren Phänomenen.
Das Ausmaß der Strahlenbelastung hängt davon ab, ob die Belastung besteht extern oder intern(Bestrahlung, wenn ein Radionuklid in den Körper gelangt). Beim Einatmen mit Radionukliden kontaminierter Luft oder beim Verschlucken kontaminierter Luft ist eine innere Exposition möglich Trinkwasser und Nahrung, beim Eindringen durch die Haut. Einige Radionuklide werden intensiv absorbiert und reichern sich im Körper an. Beispielsweise reichern sich Radioisotope von Kalzium, Radium, Strontium in Knochen an, Radioisotope von Jod – in der Schilddrüse schädigen Radioisotope von Seltenerdelementen die Leber, Radioisotope von Cäsium und Rubidium hemmen hämatopoetisches System, die Hoden schädigen, Weichteiltumoren verursachen. Bei innerer Bestrahlung sind Alpha-emittierende Radioisotope am gefährlichsten, da das Alpha-Teilchen aufgrund seiner großen Masse ein sehr hohes Ionisierungsvermögen besitzt, sein Durchdringungsvermögen jedoch nicht groß ist. Zu diesen Radioisotopen gehören Isotope von Plutonium, Polonium, Radium und Radon.
Standardisierung ionisierender Strahlung
Hygienische Standardisierung ionisierender Strahlung durchgeführt gemäß SP 2.6.1-758-99. Strahlenschutznormen (NRB-99). Für folgende Personengruppen werden Dosisgrenzwerte für die Äquivalentdosis festgelegt:
- Personal – Personen, die mit Strahlenquellen arbeiten (Gruppe A) oder die sich aufgrund der Arbeitsbedingungen in ihrem Einflussbereich befinden (Gruppe B);
- die gesamte Bevölkerung, einschließlich des Personals, außerhalb des Umfangs und der Bedingungen ihrer Produktionstätigkeit.
In der Tabelle 3. Die wichtigsten Grenzwerte für die Strahlendosis werden angegeben. Die in der Tabelle angegebenen Hauptdosisgrenzwerte für die Exposition von Personal und Bevölkerung umfassen nicht die Dosen aus natürlichen und medizinischen Quellen ionisierender Strahlung sowie die Dosen, die infolge von Strahlenunfällen auftreten. NRB-99 legt besondere Beschränkungen für diese Arten der Exposition fest.
Tabelle 3. Wichtigste Strahlendosisgrenzwerte (Auszug aus NRB-99)
* Strahlungsdosen sollten, wie alle anderen zulässigen abgeleiteten Werte für Personal der Gruppe B, 1/4 der Werte für Personal der Gruppe A nicht überschreiten. Nachfolgend werden alle Standardwerte für die Personalkategorie nur für Gruppe A angegeben.
** Bezieht sich auf den Durchschnittswert einer Deckschicht mit einer Dicke von 5 mg/cm2. Auf den Handflächen beträgt die Dicke der Beschichtungsschicht 40 mg/cm2.
Zusätzlich zu den Strahlendosisgrenzwerten legt NRB-99 zulässige Dosisleistungswerte für externe Strahlung, Grenzwerte für die jährliche Aufnahme von Radionukliden, zulässige Kontaminationsgrade von Arbeitsflächen usw. fest, die sich aus den Hauptdosisgrenzwerten ableiten. Zahlenwerte des zulässigen Verschmutzungsgrades von Arbeitsflächen sind in der Tabelle angegeben. 4.
Tabelle 4. Zulässige Werte der allgemeinen radioaktiven Kontamination von Arbeitsflächen, Partikel/(cm 2 · min) (Auszug aus NRB-99)
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Gegenstand der Verschmutzung |
a-aktive Nuklide |
β-aktive Nuklide |
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separate |
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Intakte Haut, Handtücher, Unterwäsche, Innenflächen von Gesichtsteilen von Produkten Persönlicher Schutz |
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Grundlegende Arbeitskleidung, Innenfläche zusätzliche Mittel Persönlicher Schutz, Außenfläche von Sicherheitsschuhen |
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Die Außenfläche zusätzlicher persönlicher Schutzausrüstung wird in Sanitärschleusen entfernt |
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Oberflächen dauerhafter Räumlichkeiten für darin befindliches Personal und Ausrüstung |
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Flächen von Räumlichkeiten für den periodischen Aufenthalt des darin befindlichen Personals und der dort befindlichen Ausrüstung |
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Für eine Reihe von Personalkategorien gelten zusätzliche Beschränkungen. Beispielsweise beträgt für Frauen unter 45 Jahren die äquivalente Dosis pro Unterteil Bauch, sollte 1 mSv pro Monat nicht überschreiten.
Wenn festgestellt wird, dass weibliche Arbeitnehmer schwanger sind, sind Arbeitgeber verpflichtet, sie an einen anderen Arbeitsplatz zu versetzen, bei dem es nicht zu Strahlenbelastungen kommt.
Für Studierende unter 21 Jahren, die eine Ausbildung mit Quellen ionisierender Strahlung absolvieren, werden die für die Öffentlichkeit festgelegten Dosisgrenzwerte akzeptiert.
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