Защита от радиации: способы и средства. Противорадиационные укрытия

Защита от радиации определяется международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) как "защита людей от вредного воздействия ионизирующего излучения и средства для ее достижения". МАГАТЭ заявляет, что принятое понимание термина касается только человека. Предложения расширить определение, включив в него защиту нечеловеческих видов или охрану окружающей среды, являются спорными.

Введение

Ионизирующее излучение широко используется в промышленности и медицине. Оно может представлять значительную опасность для здоровья, вызывая микроскопические повреждения живых тканей. Это приводит к ожогам кожи, лучевой болезни и повышенным рискам развития онкологии.

Фундаментальное значение для защиты от радиации имеет уменьшение ожидаемой дозы и измерение ее поглощения. Для оценки радиационной защиты и дозиметрии Международный комитет по радиационной защите (МКРЗ) и Международная комиссия по радиационным единицам и измерениям (МКРЕ) публикуют рекомендации и данные, которые используются для расчета биологического воздействия на организм человека определенных уровней радиации. Также они отвечают на вопрос: "Что защищает от радиации?"

Принципы

МКРЗ рекомендует, разрабатывает и поддерживает международную систему радиологической защиты на основе оценки большого объема имеющихся научных исследований, позволяющих приравнять риск к полученным уровням дозы.

Рекомендации по защите от радиации распространяются на национальные и региональные регулирующие органы, которые имеют возможность включить их в свое собственное законодательство. В большинстве такие органы работают над обеспечением безопасной радиационной среды в обществе путем установления требований по ограничению дозы.

Ситуации воздействия

МКРЗ признает запланированные, чрезвычайные и существующие ситуации воздействия радиации:

Планируемое. Радиологическая защита может планироваться заранее, до того, как произойдет облучение. Масштабы воздействия могут быть разумно предсказаны. Это ситуации в профессиональной среде, когда персонал подвергается определенному излучению.
Чрезвычайное. Это непредвиденные ситуации, которые могут потребовать срочных защитных мер. Например, ядерное событие.
Существующее. То, которое уже имеет место. Должно быть принято решение о контроле. Например, природные радиоактивные материалы, которые существуют в окружающей среде.

Регулирование поглощения дозы

МКРЗ использует следующие общие принципы для всех контролируемых ситуаций воздействия:

Обоснование. Ненужное использование излучения не допускается. Преимущества должны перевешивать недостатки.
Ограничение. Каждый человек должен быть защищен от сильных рисков путем применения индивидуальных пределов дозы облучения.
Оптимизация. Этот процесс предназначен для применения к тем ситуациям, которые были сочтены оправданными. Вероятность подвергнуться облучению, количество пострадавших людей и величина их индивидуальных доз должны быть как можно более низкими. Здесь учитываются экономические и социальные факторы.

Факторы внешнего поглощения дозы

Существует три фактора, которые контролируют количество излучения, получаемого от источника:

Время. Уменьшение времени экспозиции пропорционально уменьшает эффективную дозу. Примером может служить улучшение подготовки операторов в целях сокращения времени, необходимого для обращения с радиоактивным источником.
Расстояние. Увеличивая расстояние, уменьшают воздействие излучения. Например, работа с источником с помощью щипцов, а не пальцев.
Экранирование. Источники излучения могут быть экранированы твердым или жидким материалом, который поглощает энергию радиации. Термин "биологический щит" используется для нейтрализации материала, помещенного вокруг ядерного реактора или другого источника.

Внутреннее поглощение дозы

Внутренняя доза может приводить к стохастическим или детерминированным эффектам. Риск от низкоуровневого внутреннего источника представлен количеством совершенной дозы. Прием радиоактивного материала может происходить по четырем путям:

вдыхание воздушных загрязняющих веществ, таких как радоновый газ и радиоактивные частицы;
прием радиоактивного загрязнения с пищей или жидкостью;
абсорбция паров, таких как оксид трития, через кожу;
инъекция медицинских радиоизотопов.

Для защиты от радиации при вдыхании надеваются респираторы с сажевыми фильтрами.

Для контроля за концентрацией радиоактивных частиц в окружающем воздухе используются специальные приборы.

Для измерения концентрации радиоактивных материалов в пищевых продуктах и напитках используются лабораторные радиометрические методы анализа.

Экранирование

Непосредственной опасностью интенсивного воздействия высокоэнергетического гамма-излучения является острый лучевой синдром. Он приводит к необратимому повреждению костного мозга. Концепция селективного экранирования основана на регенеративном потенциале гемопоэтических стволовых клеток. Это научное продвижение позволяет развивать новый класс относительно облегченного защитного оборудования. Один из методов заключается в применении селективного экранирования для защиты высокой концентрации костного мозга, находящегося в бедрах и других радиочувствительных органах в области живота.

Персональные дозиметры

Одним из способов защиты от радиации является использование личной аппаратуры для измерения дозы облучения. Традиционно для долгосрочного мониторинга использовались пленочные значки, а для краткосрочного - кварцевые волоконные дозиметры. Они были вытеснены термолюминесцентными значками (TLD) и электронными аппаратами. Последние могут подавать сигнал тревоги при достижении заданного порогового значения дозы.

Обеспечение защиты

Для защиты от воздействия вредного облучения используются костюмы противорадиационной защиты. Они состоят из непроницаемой одежды, совмещенной с дыхательным аппаратом. Защитные костюмы используются пожарными, врачами скорой помощи, фельдшерами, научными работниками, сотрудниками, занимающимися токсичными веществами, специалистами по очистке загрязненных объектов.

Еще одно средство защиты от радиации - многоразовый респиратор. Он содержит фильтры, картриджи и канистры для обеспечения повышенной защиты и лучшей фильтрации. Защищает владельца от вдыхания вредных газов, паров и пыли.

Существует защита для низкоэнергетического облучения, такого как рентгеновский луч. Свинцовые фартуки, например, могут защитить пациентов и врачей от потенциально вредного радиационного воздействия ежедневных медицинских осмотров.

Убежище

Противорадиационные укрытия представляет собой закрытое пространство, специально предназначенное для защиты людей от радиоактивного мусора или осадков в результате ядерного взрыва. Вещество, испарившееся в образовавшемся огненном шаре, подвергается воздействию нейтронов от взрыва, поглощает их и становится радиоактивным. Когда этот материал конденсируется под дождем, он образует пыль и легкие песчаные материалы, напоминающие молотую пемзу. Радиоактивные осадки испускают альфа-и бета-частицы, а также гамма-лучи.

Укрытием от осадков является траншея с прочной крышей, находящаяся на глубине 1 м под землей. Два ее конца имеют входы под прямым углом, так что гамма-лучи не могут войти (они могут перемещаться только по прямым линиям). Двери сконструированы таким образом, что могут гнуться от ударной волны, а затем принимать первоначальную форму.

Эффективными общественными убежищами могут быть средние этажи некоторых высотных зданий или парковочных сооружений. А также помещения ниже уровня земли в зданиях с более чем 10 этажами.