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?"
![Защита от радиации](/assets/i/ai/4/7/2/i/3234046.jpg)
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.
![Защитный костюм](/assets/i/ai/4/7/2/i/3234048.jpg)
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.
![Укрытие от радиации](/assets/i/ai/4/7/2/i/3234052.jpg)
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.
![Дыхательный аппарат](/assets/i/ai/4/7/2/i/3234059.jpg)
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.
![Ядерный взрыв](/assets/i/ai/4/7/2/i/3234051.jpg)
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.
![Персональный дозиметр](/assets/i/ai/4/7/2/i/3234064.jpg)
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.