Лекция 6 ØИонизирующие излучения ØИсточники радиоактивного загрязнения объектов окружающей среды ØВлияние радиоактивного загрязнения на природные объекты и здоровье человека 1
Ионизирующие излучения Проблемы опасности радиоактивных и ионизирующих воздействий возникли практически одновременно с важными открытиями. Ø В 1895 г. Рентген открыл новый неизвестный до этого вид излучения, названный рентгеновскими лучами. ØВ 1896 г. Беккерель обнаружил, что уран самопроизвольно испускает невидимые лучи. Это явление было названо радиоактивностью, а само излучение радиоактивным излучением. Ø Одновременно было установлено, что оба вида излучений обладают способностью производить ионизацию атомов и молекул, приводить их в возбужденное состояние. Ионизированные атомы и молекулы приобретают новые свойства, в частности способность вступать в реакции и образовывать ранее несвойственные им соединения. 2
Виды ионизирующих излучений: Ø корпускулярные ( -, - , протоны, нейтроны); Ø фотонные (рентгеновское и -излучение). 3
Доза излучения и единицы измерения Степень, глубина и форма лучевого поражения в первую очередь зависят от величины поглощенной энергии излучения. Поглощенная доза – энергия излучения, поглощенной в единице массы вещества. Единица поглощенной дозы – грей (Гр). 1 Гр =1 Дж/кг. В радиационной гигиене используется внесистемная единица – рад. 1 рад = 0, 01 Гр. 4
Доза излучения и единицы измерения Для оценки радиационной опасности хронического облучения произвольного состава используется эквивалентная доза Эквивалентная доза – сумма произведений поглощенных доз на соответствующий коэффициент. Единица эквивалентной дозы – зиверт (Зв) Зиверт – равен поглощенной дозе любого вида излучения, которая дает такой же биологический эффект, что и 1 грей рентгеновского излучения 5
Источники радиационного загрязнения окружающей среды Каждый человек в течение жизни подвергается воздействию ионизирующего излучения за счет: q естественных источников; q техногенно-измененного радиационного фона; q источников, использующихся в медицине; q эксплуатации объектов атомной энергетики и промышленности; q радиоактивных выпадений, образовавшихся в результате испытаний ядерного оружия. 6
Радиационное загрязнение окружающей среды Глобальные выпадения и прошлые радиационные аварии 0, 29% Медицинское облучение 24, 83% Природные источники 74, 83% Эксплуатация ИИИ 0, 05% Структура доз облучения населения РФ 7
Радиационное загрязнение окружающей среды Для экологических последствий применения источников ионизирующих излучений важное значение имеет самопроизвольный распад и энергия радиоактивных изотопов. 1. Не существует никаких способов биологического разложения и нет никакого другого механизма (кроме распада), который позволил бы исключить этот вид загрязнения окружающей среды; 2. Единственная практическая возможность уменьшить радиоактивность – это предоставить радиоактивному веществу возможность самопроизвольно распадаться; 3. Ликвидация последствий радиоактивных загрязнений может носить лишь предупредительный характер. 8
1. Техногенный фон. Более 40% загрязнения сверх естественного радиоактивного фона составляет так называемый техногенный фон, вызванный естественными радионуклидами, извлекаемыми человеком из недр вместе с полезными ископаемыми и строительными материалами 9
Радиационное загрязнение окружающей среды Удельная радиоактивность строительных материалов, Бк/кг. Стройматериал Удельная радиоактивность Дерево (Финляндия) 1, 1 Природный гипс (Англия) 29 Песок и гравий (Германия) 34 Цемент (Германия) 45 Кирпич (Германия) 126 Гранит (Англия) 170 Зольная пыль (Германия) 340 Глинозем (Швеция) Отходы обогатительных предприятий (США) 500 -1360 4625 10
2. Медицинское облучение населения (пациентов ) занимает второе место после облучения природными источниками. В Российской Федерации насчитывается более 11 000 медицинских учреждений, использующих в своей деятельности источники ионизирующего излучения (ИИИ ). В год выполняется более 180 млн. медицинских рентгенорадиологических процедур. 11
Медицинское облучение Ø Значение годовой эффективной дозы медицинского облучения на жителя в среднем по 85 субъектам РФ за 2005 г. равно 0, 92 м. Зв /г. Ø В структуре коллективной дозы, создаваемой за счет медицинского облучения, ведущее место занимают флюорографические и рентгенографические исследования 12
Медицинское облучение Наибольшие значения годовой эффективной дозы за счет медицинского облучения в расчете на одного жителя имели место для: Пермской (2, 20 м. Зв /г. ) области, Пензенской (1, 66 м. Зв/г. ) области, г. Санкт -Петербурга (1, 45 м. Зв/г. ), Нижегородской (1, 31 м. Зв/г. ) области, Магаданской (1, 29 м. Зв/г. ) области. 13
Медицинское облучение Вклад различных методов диагностики в дозу медицинского облучения населения. Компьютерная томография 7, 1% Радионуклидная диагностика 2, 0% Прочие 4, 6% Флюорография 39, 9% Рентгеноскопия 12, 4% Рентгенография 34, 0% 14
Радиационное загрязнение окружающей среды Экологическое значение радиоактивных изотопов различно: q Изотопы с очень коротким периодом полураспада (менее 2 сут) не представляют большой опасности (исключая случаи аварий), так как сохраняют высокие уровни радиации непродолжительное время. q Изотопы с очень большим периодом полураспада, как например уран-238 (Т = 4, 5 млрд. лет), практически безопасны, поскольку в единицу времени испускают очень малое излучение. q Изотопы с периодом полураспада от нескольких недель до нескольких лет: 0, 008 мг йода-131 (Т=8 сут) имеют такую же радиоактивность, как 3 тонны урана-238. 15
Изотопы с периодом полураспада от нескольких недель до нескольких лет – наиболее опасны для человека Этого времени достаточно, чтобы изотопы смогли проникнуть в организмы и накопиться в пищевых цепях. q Изотопы элементов, которые являются основой живого вещества (фосфор-32, кальций-45 и др. ), более опасны для биоценозов (группа А). q Стронций-90 и цезий-137 (группа В), сходные по химическим свойствам с кальцием и калием- наиболее опасны для позвоночных животных. Стронций легко встраивается в костную ткань позвоночных животных, цезий накапливается в мышцах. Период полураспада этих изотопов 28 и 33 года, они долго остаются в организме и могут накапливаться в количествах, способных причинить ущерб здоровью. 16
Радиационное загрязнение окружающей среды Радиоизотопы, имеющие важное значение для экологии Изотоп Период полураспада Группа А Изотоп Период полураспада Группа В Углерод-14 5568 лет Стронций-90 27, 7 лет Тритий 12, 4 года Цезий-137 32 года Фосфор-32 14, 5 года Церий-144 285 сут Сера-35 87 сут Рутений-106 1 год Кальций-45 160 сут Иттрий-91 61 сут Натрий-24 15 ч Плутоний-239 24000 лет Калий-42 12, 4 ч Группа С Железо-59 45 сут Аргон-41 2 ч Марганец-54 300 сут Криптон-85 10 лет Йод-131 8 сут Ксенон-133 5 сут 17
3. Загрязнение территорий вследствие аварии на ЧАЭС В 1986 г. при разрушении реактора Чернобыльской атомной электростанции в биосферу попало: Ø от 8 до 15 т продуктов деления, Ø в том числе радионуклиды йода, стронция, цезия, плутония, Ø общая радиоактивность которых составила 0, 6× 1018 Бк. 18
Загрязнение территорий вследствие аварии на ЧАЭС В России загрязненными оказались: q территории 16 областей, q где проживало до 10 млн. чел. , q 81 % из них пришелся на наиболее загрязненные районы Брянской, Калужской, Тульской, Орловской областей. q Средние индивидуальные эквивалентные дозы для этих районов составили в 1986 -1990 гг. 35 м. Зв. 19
Загрязнение территорий вследствие аварии на ЧАЭС По расчетам специалистов ООН эвакуированное население (только из Брянской области вывезено более 49 тыс. чел. ) q В течение первого года получило по 120 м. Зв человека, т. е. примерно в 60 раз больше естественной дозы. q В следующие 50 лет каждый из них получит дополнительно к естественному радиационному фону в среднем еще 6 м. Зв. 20
Загрязнение территорий вследствие аварии на ЧАЭС К зонам радиоактивного загрязнения вследствие аварии на ЧАЭС отнесены 4415 населенных пунктов РФ, Для большей части населенных пунктов средние годовые эффективные дозы не превышают 1 м. Зв, Для жителей 47 населенных пунктов Брянской области она превышает 5 м. Зв. 21
Загрязнение территорий вследствие аварии на ЧАЭС Количество населенных пунктов, находящихся в границах зон радиоактивного загрязнения вследствие аварии на Чернобыльской АЭС Всего по РФ, в т. ч. по субъектам 4415 Тульская область 1306 Брянская область 978 Орловская область 965 Калужская область 353 Пензенская область 35 22
4. Загрязнение территорий атомными предприятиями В первые годы после пуска предприятия по производству плутония для ядерного оружия (ПО «Маяк» , Челябинск) радиоактивные отходы сбрасывали непосредственно в реку Теча. q Были сброшены отходы радиоактивностью 0, 1× 1018 Бк (беккерель - единица радиоактивности, 1 Бк равен одному распаду в 1 с), q что привело к облучению 124 тыс. чел. , проживавших в прибрежных поселках рек Теча и Исеть, q 10 тыс. жителей было эвакуировано. 23
ПО «Маяк» , Челябинск При взрыве хранилища радиоактивных отходов на предприятии: q в окружающую среду было выброшено 0, 7× 1018 Бк радионуклидов, q загрязнены обширные территории региона, q облучение получили 350 тыс. жителей Челябинской, Свердловской и Тюменской областей. 24
ПО «Маяк» , Челябинск q В 1967 г. произошло дополнительное загрязнение трех районов Челябинской области вследствие ветрового переноса радионуклидов из донных отложений обсохшей береговой полосы озера Карачай, в котором были захоронены радиоактивные отходы. q В результате дополнительному облучению подверглись 41, 5 тыс. чел. 25
Действие ионизирующих излучений на организм Ионизирующие излучения способны давать q стохастические (вероятностные) и q нестохастические эффекты. Стохастические эффекты не имеют порога: с изменением дозы воздействия возрастает вероятность возникновения вредных последствий. Основные эффекты – канцерогенные (злокачественные опухоли) и генетические (врожденные уродства и нарушения, передаваемые по наследству). Нестохастические эффекты – поражения, вероятность и тяжесть которых растут по мере увеличения дозы и для которых существует порог, ниже которого вредный эффект не наблюдается (лучевой ожог, катаракта, временная или постоянная стерилизация). 26
Первичная лучевая реакция организма на облучение Клинические симптомы: Ø слабость, головная боль, головокружение, Ø тошнота, рвота, снижение или отсутствие аппетита, Ø повышение температуры тела. 27
Симптоматика определяется: q Выраженность этих симптомов зависит от дозы облучения и области облучения (в случае местного воздействия радиации), так и от предшествующего облучению функционального состояния организма. q Скорость и длительность проявления первичной лучевой реакции также зависят от исходного состояния организма и состояния здоровья. 28
Действие ионизирующих излучений на организм Зависимость проявления первичной лучевой реакции у человека от дозы облучения Доза, рад Частота случаев, % 100 1 -5 150 60 200 75 -80 250 97 300 и выше 100 29
Результаты обследования ликвидаторов ЧАЭС Обследование 2000 ликвидаторов ЧАЭС показало: q гипоплазию щитовидной железы, q учащение аутоиммунных заболеваний, приводящих к гипотиреозу. q выраженные нарушения костно-мышечной системы, q у большинства обследованных отмечается снижение костной массы на 20%, у одной трети – на 30%, и в единичных случаях отмечено снижение на 40%, что сопровождается патологическими переломами. o Для ликвидаторов коллективный риск смертности от лейкозов составляет около 30%. 30
Результаты обследования жителей областей, подвергшихся загрязнению: В связи с большой площадью радиоактивного загрязнения после аварии на ЧАЭС, сходные поражения наблюдаются у 290000 зарегистрированных ликвидаторов, а также у жителей областей, подвергнувшихся загрязнению. 31
Скачать презентацию Лекция 6 ØИонизирующие излучения ØИсточники радиоактивного загрязнения объектов
Гигиена_лекция_61.ppt