Радиационная гигиена. Гигиеническая оценка радиоактивного загрязнения окружающей среды

1. РАДИОЦИОННАЯ ГИГИЕНА. Гигиеническая оценка радиоактивного загрязнения окружающей среды

1

2. Радиоактивность -

Радиоактивность самопроизвольное превращение ядер
атомов одних элементов в другие,
сопровождающееся испусканием
ионизирующих излучений.
Мера радиоактивности - скорость распада
ядер атомов.
Единицы радиоактивности:
-Беккерель (Бк) - (СИ) 1 Бк = 1 распад/сек;
-Кюри (Ки) - 1 Ки = 3,7*1010 расп/сек = 2,2*
1012 расп/мин
-Милиграмм-эквивалент радия (мг-экв Ra)непрямая единица активности, соответствующая
активности источника, создающего в окружающем
воздухе такую же ионизацию, как -излучение 1 мг
радия

3.

Удельная радиоактивность
воды и других жидкостей выражается
в Бк/л или Ки/л;
пищевых продуктов и других твердых веществ –
в Бк/кг или Ки/кг.
Период полураспада Т1/2 – это промежуток
времени, за который число радиоактивных
ядер снизится на 50%.

4. ТИПЫ ИЗЛУЧЕНИЙ

КОРПУСКУЛЯРНОЕ
-представляет собой
поток элементарных
частиц:
α-лучи (ядра гелия)
-лучи (электроны,
позитроны, нейтрино и
антинейтрино и пр.)
протоны (1p1)
нейтроны (1n0) и др.
ФОТОННОЕ
- это поток квантов
энергии (hν) представлено:
-излучением
рентгеновским излучением
(R- или Х-лучи)

5. Типы спонтанного превращения

1) Альфа-распад.
Выделяется -частица и -квант:
226 Ra 4 + 222 Rn + .
88
2
86
2) Электронный бета-распад
Выделяются электрон, нейтрино и
энергия:
40 K e
40 Ca+ + .
+
19
–1
20
3) Позитронный бета-распад
Выделяются позитрон, нейтрино и -квант: 3215P e
32 Si+ + .
+
+1
14
4) К-захват ядром электрона с К-орбиты атома.
Выделяются нейтрино и -квант:
64 Cu + e
64
29
–1
28 Ni + + .
5. Деление ядер у радиоактивных элементов с большим
атомным номером при ядерных реакциях с нейтронами.
Выделяются нейтроны и энергия, идет цепная реакция:
235 U + 1 n 90 Kr + 140 Ba + 5 1 n + Е
92
0
36
56
0

6. Рентгеновское излучение (Х-лучи)

- это тормозное электромагнитное
излучение или поток квантов энергии
(h ), возникающих в результате
торможения быстрых электронов (ß-излучения) ядрами атомов вещества
Источники:
солнечное и космическое излучение
рентгеноизлучающие изотопы
рентгеновская трубка

7. НЕЙТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Возникает в результате ядерных реакций,
например, при бомбардировке атомных ядер
-частицами.
Среднее время жизни нейтрона около 16 мин.

8. Биологическое действие ионизирующих излучений

1-й «физический» этап заключается в
ионизации молекул воды и образовании
радикалов: О-2, ОН-, Н2О2-2, НО2-3,могут
разрушаться SH-группы белков, группы
тимина в ДНК, ненасыщенные связи
липидов.

9.

2-й этап «химический» – взаимодействие
радикалов с белками, нуклеиновыми
кислотами и углеводами, что ведет к их
деструкции.
При взаимодействии с липидами
образуются перекиси («вторичные
радикалы»), играющие большую роль в
развитии лучевого поражения: нарушается
структура биологических мембран,
высвобождаются многие ферменты.

10.

3-й этап – биохимические изменения в
клетках: происходит распад нуклеиновых
кислот и белков, повреждается структура
митохондрий и лизосом клеток.
При больших дозах происходит пикноз и
исчезновение клеточного ядра,
протоплазматические структуры набухают,
клетки разрушаются

11. РАДИОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ОРГАНЫ И КЛЕТКИ

- кроветворные органы
- кожа
- гонады
- хрусталик глаза
- гаплоидные организмы
- видовая чувствительность возрастает по мере
усложнения организма
- наиболее чувствительны новорожденные,
пожилые люди, беременные женщины

12. Детерминированные эффекты

возникают при кратковременном
воздействии больших доз и мощностей
доз ИИ и в высокой степени
персонифицированы
1)непосредственные эффекты (лучевая
болезнь, лучевой дерматит, лучевая
катаракта)
2) отдаленные эффекты (лучевое
бесплодие, аномалии в развитии плода)

13. Лучевой дерматит

14. Лучевая катаракта

15. СТОХАСТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

порога не существует, их реализация
возможна при сколь угодно малых дозах
облучения.
1)соматические (злокачественные опухоли,
лейкозы)
2)генетические эффекты (наследственные
болезни у потомства облученных).
Проявление лейкемии через - 2-10 лет ,
рака – 10 лет, в среднем 20-25 лет)

16. Гигиеническая оценка радиоактивного загрязнения объектов

Оценивается предельно годовое
поступление определенных
радиоактивных изотопов
1)С питьевой водой
2)С пищей
3)С вдыхаемым воздухом изотопы
подразделяют на 3 класса в зависимости
от эффективного периода:
М (медленный) – при Тэфф 100 суток
П (промежуточный) – при Тэфф = 10-100 сут
Б (быстрый) при Тэфф 10 сут.

17. Эффективный период

– период снижения активности изотопа в 2 раза
за счет распада и выведения из организма:
Тэфф. = ( Т1/2 распада · Т1/2 выведения) /
(Т1/2 распада + Т1/2 выведения)
Т1/2 распада – период полураспада изотопа,
Т1/2 выведения – период полувыведения
изотопа из организма
Чем выше эффективный период изотопа, тем
больше его радиотоксичность (табл. 20 в
практическом руководстве).

18. Принципы радиометрии

Определение радиоактивности объектов
среды называется радиометрией, методы
которой основаны на способности ИИ
вызывать ионизацию молекул среды.

19.

Газоразрядный счетчик Гейгера-Мюллера в ионизационном
методе служит детектором ИИ (рис. 14).
При работе с
радиометром учитывают,
что число импульсов,
регистрируемых
счетчиков в ед. времени
несколько меньше числа
истинных распадов, т.к.
часть частиц и квантов
не попадает в счетчик изза хаотического
характера распадов
атомов и направления их
движения
Рис. 14. Схема счетчика Гейгера-Мюллера

20. Счетчик Гейгера-Мюллера

21. Лабораторная работа «Определение и гигиеническая оценка радиоактивного загрязнения объектов среды»

Пример оценки радиоактивного загрязнения воды и пищи
Задача. Через год после аварии ядерного реактора в г. Ч. на
головных сооружениях водопровода из реки Д. взята
проба воды (2 л), после выпаривания которой из сухого
остатка приготовлен препарат для радиометрии. С поля,
расположенного в 600 км к юго-востоку от г.Ч. убран
урожай пшеницы, часть которой поступила для выпечки
хлеба в г.К. Из пробной партии хлеба взято для
исследования 500 г (по 100 г из 5 разных буханок хлеба).
После прокаливания этой порции хлеба в муфельной печи
из золы приготовлен препарат для радиометрии.
Известно, что из долгоживущих радиоактивных изотопов к
моменту отбора проб воды и пшеницы остался в основном
Sr-90. Для определения пригодности использования воды
реки Д. для питья и хлеба собранного урожая для питания
населения проведено радиометрическое исследование.

22. Заключение

1. Поскольку ПГП Sr-90 в воде и пище = 4,5.101 Бк/кг (табл.
19), водопроводная вода из р.Д. после обычной очистки
содержит недопустимое радиоактивное загрязнение и
непригодна для питья. Она может быть использована в
качестве питьевой воды только после дезактивации и
повторной радиометрии в случае допустимого остаточного
содержания в ней Sr-90.
2. Содержание Sr-90 в исследованном хлебе в 11 раз
превышает ПГП Sr-90 в пище (4,5.101 Бк/кг); его
допустимое количество содержится в 1000/11, т.е. в 90 г
хлеба. Значит ежедневно каждый человек должен съедать
не более 90 г этого хлеба, что практически нереально.
Следовательно, хлеб не может быть использован в
качестве продукта питания.