Главная >  Атомное ядро и ядерные превращения 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

Например, для Na, Cl, № и др. не всета удается точно установить, какой из органов является критическим.

Как это ни парадоксально, во иногда защитные функции некоторых клеток организма и делают критическим тот орган, который ранее не был таковым. В организме имеются клетки, так называемые макрофаги, которые предназначены для очищения организма от чуждых ему тел путем их захвата. Это своего рода дворники в организме. Полоний, например, накапливается в селезенке и лимфатических узлах. Попав в организм, полоний может находиться в нем как в высокодисперсном состоянии, так и в виде крупных частиц. С течением времени после отравления полонием количество крупноагрегатных частиц становится благодаря макрофагам все больше и больше и создаются горячие точки , вокруг которых гибнут живые ткани. Уменьшение дисперсности благоприятно сказывается также и на выведении полония из организма через почки.

Приводимые В приложении И! данные о распределении .химических элементов в различных органах и системах живого организма, особенное так называемых критических органах, крайне важны для расчетов величины предельно допустимого поступления (ПДП) радиоактивных изотопов в организм и предельно допустимых концентраций (ПДК) в окружающей среде. Как правило, в приложении И! в качестве критического органа указан тот, который подвергается наибольшему облучению при наименьшей концентрации радиоактивного изотопа в воздухе и во- де. Это и послужило основанием к выбору в большинстве случаев желудочно-кишечного тракта как критического органа в период приема внутрь или вдыхания радиоактивных изотопов. Правда, по прекращении приема вещества внутрь или вдыхания критическими могут стать другие органы.

§ 5. ВЫДЕЛЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ОРГАНИЗМА

Пути выведения радиоактивных веществ из организма зависят от физико-химических свойств самих веществ, от путей их попадания, от состояния организма и ряда других факторов. Основной путь выделения - это желудочно-кишечный тракт. Многие вещества плохо всасываются (сотые доли процента) в желудочно-кишечном тракте при их введении через рот (Pu, fvjp239 2[-95 Се и др.). Одно время считали, что такая плохая резорбция радиоактивных веществ является благоприятным показателем, поскольку основная масса попавшего вещества выводится через кишечник, не переходя в Другие органы и ткани. Последние данные, однако, говорят о том, что плохая резорбция может привести к поражению желудочно-.кишечного тракта из-за задержки в нем вещества.

Многие радиоактивные вещества выделяются с мочой через почки. Это главным образом наблюдается при введении радиоактивных веществ не через рот, а внебрюшинно.

Газообразные радиоактивные вещества выделяются в основном через дыхательные пути. Некоторые радиоактивные вещества выделяются через рот и кожу.

Главная масса попавшего в организм радиоактивного вещества выделяется в первые дни после попадания. Однако известное, подчас значительное, количество задерживается надолго, а иногда на всю жизнь в органиЗаме, представляя собой постоянный очаг излучения.

Для установления при хроническом воздействии максимально допустимого содержания радиоактивных изотопов в организме и максимально допустимых концентраций в воде и воздухе обы чно исходят из равновесного состояния. Под последним понимается то количество изотопа, поступающее в критический орган в единицу времени, которое точно равно количеству изотопа, исчезающего из органа в результате радиоактивного распада или биологического выведения. Это равновесие в большинстве случаев достигается за несколько недель, но иногда, когда эффективный период полувыведения велик, для достижения такого равновесия нужны многие годы.

Эффективный период полувыведения (Т) равен

Тб + Тр

где Тб- период биологического полувыведения;

Гр - период радиоактивното полураспада.

При расчете формулы для периода эффективного полувыведения принималось, что биологическое выведение, так же как и радиоактивный распад, следует простому экспоненциальному закону. На самом деле в большинстве случаев после начального распределения и перераспределения радиоактивного изотопа по органам кривая распада становится похожей на экспоненциальную. Если вводится радиоактивное вещество с большим периодом радиоактивного полураспада, то учитывается лишь то количество вещества, которое выделяется из организма.

При рассмотрении проблемы о выведении радиоактивных ве-HjecTB из организма встает вопрос большого практического значения. Нельзя ли по количеству выводимого из организма радио активного вещества судить об его содержании в теле:* Оказалось, что параллелизм между выделением радиоактивных веществ в моче и кале и их количеством в организме (в крови) наблюдается далеко не для всех веществ. Нарушение параллелизма отмечается особенно в отдаленные сроки после попадания этих веществ в Организм, когда период полувыведения удлиняется. Не



исключена и такая ситуация, когда при неаначительном выделении ,в М10че и кале в организме еще остается значительная активность.

Многочисленные попытки установить такие корреляции, за редкими исключениями (радий, уран и др.), не дали четкихответов. Имеются данные о максимально допустимых количествах радиоактивных изотопов в выделениях (фекальных) суммарно за первые несколько дней после одноразового поступления в организм такого количества изотопа, которое способно за неделю дать 0,3 бэр 2. Кроме того, там же приводятся данные о максимально допустимых количествах радиоактивных веществ, выделяемых из организма с фекальными массами за день при хроническом поступлении внутрь организма такого их количества, которое равно предельно допустимому ежедневному поступлению.

Глава 4

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ УРОВНЯХ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ И О ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

В СССР в настоящее время действуют Санитарные правила работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений , утвержденные госсанинспекцией СССР и Государственным комитетом Совета Министров СССР по использованию атомной энергии. Они разработаны в основном в соответствии с рекомендациями международной комиссии по радиологической защите, принятыми, в 1959 г. в Мюнхене.

Изложению правил о предельно допустимых дозах (ПДД) и уровнях (ПДУ) ионизирующих излучений и предельно допустимых концентраций (ПДК) радиоактивных веществ мы предпошлем определения некоторых встречающихся в них основных понятий и терминов, а также способов расчета.

Предельно допустимой дозой (ПДД) ионизирующего излучения называется наибольшая доза, эффективное действие которой на организм не вызывает в нем необратимых соматических и наследственных изменений. Устанавливаются годовая, недельная, разовая и т. п. предельно допустимые дозы облучения.

ЛЬрган и Форд Nucleonics, 1954, 12, 32.

Определение бэра (биологический эквивалент рентгена) см. огр. 144.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - активность радиоактивного изотопа в единице объема или веса, поступление которого в организм при суточном потреблении воды, пищи и воздуха не создает в критических органах организма или в организме в целом доз облучения, превышающих предельно допустимые.

Выше уже подробно рассматривалось понятие критического органа. Его не существовало в тот период, когда основным видом ионизирующих излучений являлись рентгеновы и уучи и когда допустимая доза выражалась в воздушной или поверх-иостной дозе в ренгтенах. Дозу для критических органов не всегда легко определить. Ее, например, очень трудно установить для костного мозга, расположенного по всему телу. При общем наружном облучении можно приблизительно оценить подкожную ПДД. Эффективная глубина критических органов принимается равной: 1) 0,007 см для кожи (базальный слой эпидермиса), 2) 5 см для кроветворных органов, 3) 7 см для женских половых органов (яичники) и 4) минимум 1 см для мужских половых органов (семенники).

§ 1. ПОПРАВКА НА НЕОДНОРОДНОСТЬ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЙ

При очень неоднородном пространственном распределении излучения следует иметь в виду, что усреднение дозы не дает возможности оценить потенциальное повреждение органа. В этом случае надо рассматривать локальный (существенный) объем, где доза является наибольшей. В расчеты допустимых доз вводится фактор неравномерного распределения в критическом органе Л. Его берут равным 5 для а-излучающих ядер не оседающих в костях, и для (З-частиц, позитронов и электоо-нов внутренней конверсии всех изотопов, исключая Яа и Р. накапливающихся в костях. Произведение этого фактора на сумму энергий указанных частиц и на коэффициент относительной биологической эффективности приводится в соответствующих имеющи.хся в литературе справочных таблицах

§ 2. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

В разделе о биологическом действии излучений был рассмот- реи вопрос о роли в эффекте облучения удельной плотности ионизации, являющейся сложной функцией скорости ионизирующих частиц. Отдельные виды излучений, различающиеся по удельной плотности своей ионизации, отличаются и по своей эф-

Рекомендации Ме:-кдународной комиссии по защите от излучений,. ВИНИТИ, М 1968.



фективности, причем большей частью излучения с большей удельной плотностью ионизации являются и более эффективными при воздействии на сложные биологичеокие организмы. Эффективность излучения, у которого удельная ионизация меньше 100 пар ионов на 1 ц воды или равна им, принимается за 1. Эта линейная плотность ионизации примерно соответствует рентгеновскому излучению в 250 кэв. Если ионизация больше 100 пар ионов на 1 л воды или ткани, то следует учитывать относительную биологическую эффективность (ОБЭ), под которой понимается отношение дозы ионизирующего излучения с линейной плотностью ионизации 100 пар ионов на 1 \i воды к равно-эффективной дозе любого вида излучения. Не следует забывать, что величина ОБЭ не является однозначной, годной для всех биологических объектов, для любых тестов и любых условий облучения. Приводимые ниже значения ОБЭ являются только пределами вариации показателей ОБЭ, наблюдавшихся до сих пор в исследованиях по сравнительной биологической эффективности разных видов излучений;

Число пар ионов на 1 р. в воде

100 И меньше 100-200 200-650 650-1500 1500-5000

Относительная биологическая эффективность (ОБЭ)

1-2 2-5 ,5-10 10-20

Средний линейный расход энергии (ЛРЭ) в воде, IC3B/ii

3,5 И меньше 3,5-7,0 7.0-23,0

23-53

53-175

Практически для нейтронов и протонов до 10 Мэв ОБЭ- - 10, для тяжелых частиц при общем облучении в критическом органе ОБЭ 20.

§ 3. БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ РЕНТГЕНА

Наряду с единицами, уравнивающими различные виды излучения по физическому эквиваленту {рад - единица поглощенной дозы, фэр - физический эквивалент рентгена), введены единицы биологической эквивалентности разных видов излучения {бэр-биологический эквивалент рада, рэм или рэч, - рентген, эквивалентный млекопитающему или человосу и т. д.). Пользование последними единицами позволяет складывать-поглощенные дозы от разных излучений, бэр - это поглощенная доза любого ионизирующего излучения, которая имеет ту же биологическую эффективность, что н 1 рад рентгеновых или у-лучей со средней специфической ионизацией в 100 пар ионов на 1 ц в воде. Доза, выраженная в бэр, равна дозе в радах, помноженной на соответствующую ОБЭ.

§ 4. ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИИ ПРИ ВНЕШНЕМ ОБЛУЧЕНИИ

В 1956 г. на заседании Международной комиссии по защите от ионизирующих излучений решено было считать допустимой дозой за 40 лет работы 200 р, притом в возрасте от 20 до 30 лет -50 р, от 30 до 60 лет - 150 р. Ограничение общей дозы в молодом Возрасте 50 р объясняется угрозой поражения половых органов, очень чувствительных в этом возрасте к воздействию излучений. Ограничение общей дозы 200 р вызвано необходимостью максимально щадить кроветворные органы. Вообще допустимая кумулятивная доза исчисляется по формуле

Ъ- [М-Щ] бэр,

где N - (возраст работающего;

18 лет - возраст поступления на работу.

Максимальная доза за год устанавливается в 15 бэр, средняя - в 5 бэр.

Учитывая неполноту данных, на которых базируются предельно допустимые дозы, а также кумулятивность действия и необратимость некоторых радиационных эффектов следует принимать все меры к максимальному снижению уровней облучения. Если облучению подвергаются большие массы населения, допустимые дозы и концентрации должны быть снижены не меньше чем в 10 раз но сравнению с общепринятыми.

Предельно допустимые дозы рассчитаны исходя из представления о пожизненной профессиональной связи работников с воздействием излучения. Поэтому всякого рода временные переоблучения недопустимы и не должны разрешаться.

При установлении ПДД и ПДУ исходили из категории облучения и критического органа, подвергающегося облучению. Различаются следущие категории облучения и группы критических органов.

Категория А. Профессиональное облучение лиц, непосредственно работающих с источниками ионизирующих излучений.

Категория Б. Облучение лиц, не занятых непосредственной работой с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений. Сюда включаются лица, находящиеся в служебное время в административно-хозяйственных помещениях, а также во всех зданиях и на открытом воздухе в пределах санитарно-защитной зоны.

Категория В. Облучение населения всех возрастных категорий, в том числе и лиц указанных выше двух категорий.

Что касается разбивки критических органов по группам, то к I группе отнесены: все тело, половые железы, хрусталик и кро-10 Зашита от радиоактивных излучений



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70