Радиационна хигиена

Categories: Хигиена
Tags: No Tags
Published on: 14.03.2012


Източници на облъчване на човека. Биологично действие на йонизиращите лъчения

Понятия
  • Йонизираща радиация – поток от заредени електронеутрални частици и фотони, които могат да йонизират веществата, през които преминават
  • Йонизация – процесът на образуване на йони от електронеутрални атоми или йони чрез освобождаване на електрони от електронната обвивка на атома
  • Вещество = атом (протони + неутрони) + електрони
  • A = атомен номер; Z= масово число
  • Изотопи – вещества с еднакъв атомен номер и различно масово число
  • Директно йонизираща радиация – всички електрически зарадени частици – електрони, позитрони, протони, алфа и бета лъчи
  • Линейна йонизация
    • мярка за йонизираща способност
    • отношението на броя на йонните двойки, създавани от частицата по продължение на опредлена дължина от нейния път и дължината на този път
  • Пробег във веществото – пътят изминат от частицата във веществото до нейното спиране
    • алфа – къс, около 2,5-11 см
    • бета – зависи от тяхната енергия
  • Линейно предаване на енергия (ЛПЕ)- предаването на енергия от заредена частица на единица дължина от пътя и в определена клетъчна структура
  • Индиректно йонизиращи лъчения – всички електронеутрални лъчения (фотонни, рентгенови, гама-лъчи, неутрони)
    • взаимодействат с веществото и трансформират енергията си чрез
      • фотоелектрично поглъщане – енергията на фотона се предава на един електрон от атомната обвивка
      • комптънов ефект – енергията от фотона се поделя между електрон от веществото и разсеян фотон с по-ниска енергия от тази на падащия (резсейване)
      • образуване на двойка електрон – позитрон (при енергия над 1022 кеV- килоелектронволта)
  • Интензитетът намалява при разсейване във вакуум и при взаимодействие с веществото. Коефициент на полуотслабване (въздух – пренебрежитено малък, но на Pb е голям), за да се избере подходящ материал и неговата дължина се пресмята  кратност на отлабване
  • Неутрони – йонизират подобно на фотоните чрез вторично заредните частици, които се създават във веществото
    • бавни – 0-1 кеV
    • междинни – 1-0.5 МкеV
    • бързи и свръхбързи – над 0,5 М кеV
Величини и единици в радиационната защита
  • Радиационни ефекти – промените във веществото, след взаимодействие с йонизиращите лъчения
  • Погълната доза D

    • основна дозиметрична единица
    • средна предадена енергия от онизиращото лъчение в елементарен обем от облъчваното в-во / масата на този обем
    • измерва се в Gy (грей)= 1 J/1 kg; старата е Rad= 0,01Gy
  • Експозиция X

    • сумата от ел. заряди на вс. йони с еднакъв знак, получени при опр. условия в малък обем въздух, при облъчване с рентгенови и гама лъчи / масата на този обем
    • измерва се в С.кг -1 ( кулон на килограм) или R (рентген) = 2.58.10-4 С.кг -1
  • Мощност на дозата

    • отношение на нарастването на дозата за малък интервал от време и големината на този интервал
    • Gy за секунда – Gy.s -1
  • Органна (тъканна доза) DT

    • средната предадена енергия от лъчението на органа (тъканта) / неговата маса
  • Радиационен тегловен фактор = фактор WR  – отразява вида и енергията на йонизиращото лъчение
  • Еквивалентна доза H

    • тъканната DT x WR , като при различни лъчения дозата им се сумира
    • отразява ефектите от различните лъчения
    • измерва се в Sv (сиверт) = погълната доза в Gy
  • Радиационен риск= до 200 mSv е свързан възможни късни стохастични ефекти
  • Ефективна доза Е
    • оценява хетерогенно облъчване, сумата от DT x WR на отделните лъчения
    • отразява приноса на всеки облъчен орган в радиационният риск за цялото тяло
    • Sv
    • ставнява се риска между различните видове облъчвания – външно и вътрешно
  • Тъканен тегловен фактор WT
    • относителния принос на отделен орган или тъкан в общото лъчево увреждане
    • измерва се в Sv
  • Колективна ефективна доза S
    • обществената вреда при облъчване на определена група от населението
    • сумата от индивидуалните ефективни дози
Източници
  • Природни = космични + естесвени радионуклиди
    • Космично лъчение- мощноста на еквалентната доза зависи от височина и географска ширина, нормиране на получената по време на самолетен полет радиация. Бива:
      Първично и Вторично – при взаимодействието на първичното с атомите и молекулите на земната атмосфера (неутрони, протони, пиони, леки ядра)
    • Естесвени радионуклидив земната кора – източници на външно и вътрешно облъчване
      • Външно – уран, торий, калий, за БГ- средно 70 nGy.h-1
      • Радионуклиди в строителни материали, при сгради от камък и тухли дозата превишава тази на открито
      • Вътрешно ( p.o и p.inh.) – радон, торон, най-голямо значение имат кратко живеещите. Над 90% облъчването става в затворени помещения
        • зависи от състава на почвата под зградата, строителните материали и обмена на въздух в помещението, от състава на природния газ и водата, от самото помещение
      • По нови наредби мощноста на еквивалентната доза гама-лъчение да е < 0,2µSv.h -1,
  • Антропогенни
    • Изгаряне на каменни въглища – ТЕЦ,  7% постъпват инхалаторно
    • Изгаряне на нефт и природен газ
    • Фосфатни руди – торове за селско стопанство
    • Отпадъци от различни производства
    • Тютюнопушене – полоний,
    • Надфондово (техногенно)
      • опити с ядрено оръжие (локални и глобални отлагания)
      • обединен уран след Войната на Персийския залив
      • ядрена енергетика – АЕЦ „Козлодуй – изгаряне на урана в ядрения реактор и закопаването на радиоактивни отпадъци, ядрени аварий и ициденти
      • Международна скала за ядрени събития (INES):
        • 0 = отклонения
        • 1-3 = инциденти
        • 4-7= аварии
        • при >2- докладва се в NEWS ( Nuclear Event Web- based System)
        • 26.04.1986г – AEЦ „Чернобил”
    • Облъчване с медицински цели: рентген, нуклеарна, лъчелечение – по директива на EU- EURATOM
    • Професионално облъчване: персонал, в среда с по-голямо облъчване, отколкото средното за популацията – ядрена енегретика, медицина
Биологично действие
  • нищо, промяна, изменеие, увреда (да има КК) и щета
  • вреда = комплексно понятие за вероятност, тежест, време за поява
  • „оценка на риска” и „ допълнителен риск”
  • Етапи на остро облъчване
    1. физични процеси на предаване на енергия – кратък 10 -13 сек
    2. химични процеси, последващи йонозацията (ДНК разкъсване, белтък) – 10 -10 сек
    3. биохимични процеси – секунди до часове (рапарация на генно, клетъчно и субклетъчно ниво) – транслокация, делеция, инверсия
    4. клинично наблюдаеми увреждания на организма – биологични процеси (митотична смърт и клетъчни мутации)
  • Лъчечувствителност на тъканите
    • пропорционална на репродуктивна активност
    • обратнопропорционална на тяхната степен на диференциация
  • Последствия
    • обратими и необратими, соматични и генетични, ранни и късни
    • зависят от
      • вида и големината на лъчението
      • погълната  доза
      • кратност на облъчването
      • индивидуална лъчечувствителност
      • фактори на околна среда
  • Клинични ефекти
    • при облъчване с доза над определен праг (3,5-6 Sv траен стерилитет – тестиси)
    • Остър лъчев синдром
      • след общо целотелесно облъчване с прагова доза 1 Sv
      • 1-3 Sv – възможен е благоприятен изход ако се предприеме – кръвопреливане, костно-мозъчна трансплантация, медикаменти
      • 3-5 Sv – над 50% смъртност за 60 дни
      • 5-15 Sv – смърт за 10-20 дни
      • повече от 15 Sv- смърт за 1-2-дни
    • Стохастични ефекти
      • няма прагова доза, късни ефекти, след дълъг латентен период (20г.)
      • лъчева концерогенеза – левкемия, рак на гърдата, щитовидната жлеза ,белия дроб
      • наследявани (генетични мутации)
    • Радиобиологични ефекти от облъчване in utero
      • предимплантацинни и имплантационни
      • нарушаване на емриогенезата
      • умствено изоставане при облъчване 8-25 г.с.
      • потискане на растежа и мутации при над 100Gy
  • Радиационен риск
    • вероятността за очаквана вреда от въздействието на йонизиращи лъчения върху биологичния ефект и популацията
    • хипотези: линейна зависимост, линейно-квадратична зависимост, степенна функция
    • МКПЗ 1990- да се представя произведение от номинални коефициенти на вероятност за стохастични ефекти и ефективната доза


Радиационна защита

Определение

Комплексът от знания и действия, предназначени да защитят отделния човек и човешката популация от вредното действие на йонизиращите лъчения. Тя е интердисциплинарна. Медицинските аспекти целят установяване и оценка на действието им върху човека.

Нормативна  база
  • Международна комисия по радиологична защита (МКРЗ, ICRP) -1863г- “Основни норми за безопасност”
  • Научен комитет по действие на атомна радиация (НКДАР)
  • СЗО (WHO) Международна организация по труда ( МОТ, ILO)
  • Oрганизация на прехраната и земеделието (ФАО, FAO)
Принципи
  • да се осигури изключването на детерминирани радиационни ефекти и да се намали вероятността за стохастични
  • Категории: професионално, медицинско и на населението
  • І принцип – обосноваване на практическа дейност (да се компенсира вредата от облъчването с някаква полза)
  • ІІ принцип – оптимизация на радиационната защита ALARA
  • ІІІ принцип – установяване на границите на дозите на облъчване – номиране – референтни нива на облъчване
Методи
  • запознаване с характеристиката на източника
    • енергия
    • количествени и качествени характеристики (рентгеновите апарати – източник само ако са включени, а тези за телегаматерапи я- и в неработещо състояния
  • създаване условия за безопасна работа
    • външно и вътрешно
    • при открити източници – да има ЛПС ( облеко, обувки)
    • лична хигиена (за ръце, коса, да не се храниш или пушиш)
    • дезактивация (миещи средства)
    • при закрити източници
      • намаляване на продължителността и мощността
      • увеличаване разстоянието
      • екраниране (престилки, яки, прегради)
  • дозиметричен контрол – индивидуални дозиметри, контрол на работно място
  • медицински коннтрол – в началото, периодичен + диспансеризация
Национална система за радиационна защита в БГ
  • Закон за безопасно използване на ядрената енергия от 2002г
  • Основни граници на дозата
    • за 16-17 годишни е по-ниска 6mSv
    • 15 mSv за населението за годишна ефективна доза
    • 50 mSv за очната леща
    • 150 mSv за кожата
    • 150 mSv за дланите

 

Share this