Внутреннее облучение и его особенности

2. Национальные  правила и нормы

С момента  образования Украины на ее территории действовали все нормативные  документы бывшего СССР, которые  определили, в частности, порядок и правила действий в областях радиационной безопасности, обращения с радиоактивными отходами (РАО) и других сферах деятельности атомной энергетики. В 1995 г. Верховная Рада Украины приняла два закона: Об использовании ядерной энергии и радиационной безопасности. Об обращении с радиоактивными отходами. В 1998 году вступил в силу закон Украины "О защите человека от воздействия ионизирующих излучений". Между новым законодательством и старым НД существует некоторое несоответствие. Новые НД постоянно разрабатываются и принимаются. Так, например, в области обращения с РАО, законодательная и нормативная базы станут полностью обновленными, непротиворечивыми и соответствующими авторитетным международным организациям к 2005 году. До 1998 года основными документами, регламентирующими вопросы радиационной безопасности, являлись: "Нормы радиационной безопасности (НРБ-76/87)" и "Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений (ОСП-76/87)".Вопросы обеспечения безопасности, связанные со спецификой атомных электростанций как возможного источника радиоактивного воздействия на персонал, население и окружающую среду, отражены в "Общих положениях обеспечения безопасности атомных станций" (ОПБ-88). Радиационно-гигиенические и организационно-технические требования обеспечения радиационной безопасности персонала и населения, охраны окружающей среды при вводе в эксплуатацию АЭС, в процессе ее эксплуатации и при снятии с эксплуатации отдельных энергоблоков регламентируют "Правила радиационной безопасности при эксплуатации атомных станций (ПРБ АС-89)", а санитарно-гигиенические требования обеспечения радиационной безопасности персонала и населения, проживающего в районе расположения АЭС, охрану окружающей среды от загрязнения радиоактивными отходами и от сбросов избыточного тепла при проектировании, строительстве, эксплуатации и снятии с эксплуатации АЭС, регламентируют и регулируют "Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций (СПАС-88)".

Нормирование в этих документах осуществлено исходя из следующих основных принципов радиационной безопасности:

1 - непревышение  установленного дозового предела;

2 - исключение  всякого необоснованного облучения;

3 - снижение  доз облучения до возможно  низкого уровня. 
 
 

Литература 
 

1. Мякишев  Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика. - М:. Просвещение, 1976. - 366 с. 

2. Популярная  медицинская энциклопедия. Гл. ред.  Б.В. Петровский. - М:. Советская энциклопедия, 1987. ? 704 с. 

3. Борнников  В.К., Волошко В.П., Копчинський Г.А., Штеййнберг Н.А. Состояние и проблемы ядерной энергетики Украины // Вісник інженерної академії України. - 1998. - №2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

В среднем  примерно 2/3 эффективной эквивалентной  дозы облучения, которую человек  получает от естественных источников радиации, поступает от радиоактивных веществ, попавших в организм с пищей, водой и воздухом.

Совсем  небольшая часть этой дозы приходится на радиоактивные изотопы типа углерода-14 и трития, которые образуются под  воздействием космической радиации. Все остальное поступает от источников земного происхождения. В среднем человек получает около 180 микрозивертов в год за счет калия-40, который усваивается организмом вместе с нерадиоактивными изотопами калия, необходимыми для жизнедеятельности организма. Однако значительно большую дозу внутреннего облучения человек получает от нуклидов радиоактивного ряда урана-238 и в меньшей степени от радионуклидов ряда тория-232.

Радон. Лишь недавно ученые поняли, что наиболее весомым из всех естественных источников радиации является невидимый, не имеющий вкуса и запаха тяжелый газ (в 7,5 раза тяжелее воздуха) радон. Согласно текущей оценке НКДАР ООН, радон вместе со своими дочерними продуктами радиоактивного распада ответствен примерно за 3/4 годовой индивидуальной эффективной эквивалентной дозы облучения, получаемой населением от земных источников радиации, и примерно за половину этой дозы от всех естественных источников радиации. Большую часть этой дозы человек получает от радионуклидов, попадающих в его организм вместе с вдыхаемым воздухом, особенно в непроветриваемых помещениях.

В природе  радон встречается в двух основных формах: в виде радона-222, члена радиоактивного ряда, образуемого продуктами распада  урана-238, и в виде радона-220, члена  радиоактивного ряда тория-232. По-видимому, радон-222 примерно в 20 раз важнее, чем радон-220 (имеется в виду вклад в суммарную дозу облучения), однако для удобства оба изотопа в дальнейшем будут рассматриваться вместе и называться просто радоном. Вообще говоря, большая часть облучения исходит от дочерних продуктов распада радона, а не от самого радона. 

При равновесной  объемной активности в воздухе свыше 100 Бк/м3 радон, согласно нормам радиационной безопасности (НРБ-99), уже представляет значимую радиационную опасность. Именно эта величина является пороговой допустимой концентрацией при проектировании новых зданий. Для старых построек допустима объемная активность до 200 Бк/м3. При превышении этой величины обязательны защитно-профилактические мероприятия.

Возникает вопрос: почему радон так опасен? Он же инертный газ и, естественно, ни в каких биохимических процессах участвовать не может. Вдохнул — выдохнул… Дело, однако, в том, что некоторая его часть растворяется в крови легочной ткани и разносится по всему организму. Кроме того, он сорбируется на любых пылевых, аэрозольных и смолистых отложениях в дыхательных путях; именно поэтому радоновая опасность резко повышается для шахтеров, у которых запыленность легких, увы, нередкое явление, и для курящих — из-за смолистых и аэрозольных отложений, обусловленных табачным дымом. У радона сравнительно малый период полураспада, и его собственное излучение не создало бы и десятой доли возникающих проблем, даже с учетом того, что он, как и любой α-излучатель, достаточно опасен при внутреннем облучении. Однако по-настоящему опасны радиоактивные продукты его распада, в особенности α-активные полоний-218 и полоний-214. Вот они-то, в отличие от собственно радона, химически активны, достаточно прочно удерживаются организмом и эффективно воздействуют на живые ткани (в том числе на жизненно важные) опаснейшим альфа-излучением. Таким образом, собственно радон играет скромную, но зловредную роль "переносчика", как грызун при распространении чумы.

Чем это  грозит человеку? В первую очередь  — раком. Только в США за счет проживания людей в жилых помещениях с объемной активностью радона свыше 100 Бк/м3 насчитывается около 10 000 дополнительных случаев заболевания раком легких. Для СНГ эта цифра составляет приблизительно 15 000, и предстоит еще выявить несколько миллионов жителей, которые, сами того не ведая, получают за счет радонового облучения дозу больше, чем в чернобыльской зоне. По указанным оценкам, объемная активность радона в воздухе жилых помещений, равная 400 Бк/м3 (что для очень многих стран, и не только в СНГ, отнюдь не редкость), влечет такой же дополнительный риск, как выкуривание пачки сигарет в день. Вероятно, такое сравнение скажет читателю больше, чем сухие цифры концентраций.

Радон высвобождается из земной коры повсеместно, но его концентрация в наружном воздухе существенно различается для разных точек земного шара. Как ни парадоксально это может показаться на первый взгляд, но основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом непроветриваемом помещении. В зонах с умеренным климатом концентрация радона в закрытых помещениях в среднем в 8 раз выше, чем в наружном воздухе.

Радон концентрируется в воздухе внутри помещений лишь тогда, когда они  в достаточной мере изолированы  от внешней среды. Поступая внутрь помещения  тем или иным путем (просачиваясь через фундамент и пол из грунта или, реже, высвобождаясь из материалов, использованных в конструкции дома), радон накапливается в нем. В результате в помещении могут возникать довольно высокие уровни радиации, особенно если дом стоит на грунте с относительно повышенным содержанием радионуклидов или если при его постройке использовали материалы с повышенной радиоактивностью. Герметизация помещений с целью утепления только усугубляет дело, поскольку при этом еще более затрудняется выход радиоактивного газа из помещения.

Самые распространенные строительные материалы  — дерево, кирпич и бетон —  выделяют относительно немного радона. Гораздо большей удельной радиоактивностью обладают гранит и пемза, используемые в качестве строительных материалов, например, в Советском Союзе и Германии.

Среди других промышленных отходов с высокой  радиоактивностью, применявшихся в  строительстве, следует назвать  кирпич из красной глины — отхода производства алюминия, доменный шлак — отход черной металлургии и  зольную пыль, образующуюся при сжигании угля.

Конечно, радиационный контроль строительных материалов заслуживает самого пристального внимания, однако главный источник радона в  закрытых помещениях — это грунт. Особенно эффективное средство уменьшения количества радона, просачивающегося через щели в полу, — вентиляционные установки в подвалах. Кроме того, эмиссия радона из стен уменьшается в 10 раз при облицовке стен пластиковыми материалами типа поли¬амида, поливинилхлорида, полиэтилена или после покрытия стен слоем краски на эпоксидной основе или тремя слоями масляной краски. Даже при оклейке стен обоями скорость эмиссии радона уменьшается примерно на 30%.

В среднем  концентрация радона в ванной комнате  примерно в три раза выше, чем  на кухне, и приблизительно в 40 раз  выше, чем в жилых комнатах.

А самый  простой и самой эффективной  мерой снижения радоновой опасности  является вентиляция.

Результаты  измерений в городе Томске уровней  радона внутри помещений, расположенных  на разных этажах, показывают, что для  помещений первого этажа, плохо изолированных от земли (отсутствие монолитного фундамента, наличие подполов, нарушающих герметичность пола), основным механизмом поступления радона внутрь помещений является конвекция. Скорость конвективного поступления радона зависит от конструкционных особенностей здания, типа фундамента, наличия подполов в квартирах первого этажа, метеорологических условий.

Измерения объемной активности радона в атмосферном  воздухе проведены на территории Томска в летний период 2000 года с  использованием трековых детекторов и комплекса АИСТ-ТРАЛ (Санкт-Петербург). Значения объемной активности (ОА) радона лежат в диапазоне от 5 до 10 Бк/м3 в зависимости от района и сезона измерения.

В результате проведенного эксперимента показано, что средние уровни радона в кирпичных, шлакоблочных и панельных домах практически одинаковы. Уровни радона на этажах выше первого деревянных и шлакоблочных домов также не отличаются. Максимальные значения наблюдаются в "холодный" период года, а минимальные — в "теплый". В панельных зданиях, независимо от уровня этажа, ОА радона в летний период почти в 3 раза ниже, чем в зимний. В кирпичных зданиях наблюдается больший разброс данных. Это объясняется, по-видимому, существенными различиями в конструкционном исполнении по сравнению с панельными домами. Уровни радона внутри кирпичных домов в зимний сезон в 1,3 - 2,4 раза выше, чем в летний.

Оценки  среднегодовой эффективной эквивалентной  дозы облучения населения Томска, формирующейся при вдыхании радона и его дочерних продуктов распада (ДПР), составляют 1,4 мЗв/год, что существенно ниже среднероссийских.

Для кирпичных  и панельных домов основным источником поступления радона в атмосферу  помещений является его выделение  из строительных материалов. Для помещений  второго и выше этажей деревянных и шлакоблочных домов основным источником радона являются также строительные материалы.

1. Для  помещений первых этажей деревянных  и шлакоблочных домов наиболее  значимым источником радона является  почва под зданием. Конструкционная  особенность таких домов —  наличие подполов, слабо изолированных от помещений первого этажа. Подпольные помещения обычно не изолированы от окружающего грунта. Следовательно, радон из грунта беспрепятственно попадает в подпольное пространство, а затем проникает внутрь помещений первого этажа через негерметичные стыки в полах. Наблюдается довольно широкий диапазон вариаций ОА радона на первых этажах таких домов (5 - 654 Бк/м3 для деревянных и 5 - 546 Бк/м3 для шлакоблочных).

2. Проведенные  модельные расчеты уровней радона  для кирпичных и панельных зданий показали хорошее согласие с экспериментально определенными значениями, что позволяет планировать уровни радона на стадии проектирования зданий.