Техногенное радиоактивное излучение

Помимо излучения от естественных источников человек подвержен примерно равной по величине дозовой нагрузке от медицинских процедур, некоторых технологий неядерного характера, атомных объектов, функционирующих в нормальном режиме, а также последствий испытаний ядерного оружия и аварий на атомных предприятиях. Все эти воздействия, в общем, классифицируются как «искусственная (техногенная)» дозовая нагрузка. При этом медицинская составляющая существенно доминирует.

Искусственная дозовая нагрузка распределяется менее равномерно по различным группам населения по сравнению с естественной, поскольку медицинским обследованиям и воздействию техногенной радиоактивности подвергается лишь определенная доля населения. Все же имеет смысл пересчитывать дозы облучения для этих категорий на общую численность всех жителей той или иной стран. Например, если пять процентов населения получают дозу 0.1 мЗв, это составляет дозу 0.1 · 0.05 = 0.005 мЗв на человека в среднем для всего населения. Эта нагрузка, отнесенная к общему народонаселению, и есть коллективная доза, она является мерой риска облучения для каждого человека в отдельности.

Медицинские источники

В медицине ионизирующие излучения применяются в трех различных областях: рентгенодиагностике, ядерно-медицинских исследованиях и радиотерапии. Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитное волновое излучение, подобное гамма-излучению, имеющее примерно в десять раз меньшую энергию. При прохождении сквозь материю, оно вызывает те же физические, химические и биологические эффекты, что и гамма-излучение. Плотность ионизации в случае рентгеновского излучения выше за счет меньшей энергии. При этом эффективная, т.е. отнесенная ко всему телу доза, сильно варьируется в зависимости от типа обследования. Так, при исследовании плотности костной ткани человек получает 0.001 мЗв, съемка грудной клетки дает 0.03 мЗв, маммография – 0.5 мЗв, съемка поясничного отдела позвоночника – 1.3 мЗв, а компьютерная томография брюшной полости – 25 мЗв. Средняя величина дозовой нагрузки при рентгенодиагностике на сегодняшний день составляет в среднем около 2 мЗв в год. Риск развития рака, для гамма-излучения составляющий 5% на зиверт при продолжительном воздействии, в случае обычного диагностического рентгеновского обследования исчезающе мал: при эффективной дозе 2 мЗв в год он составляет за 50 лет (0.1 Зв) только 0.5%. Можно привести риски рака в соответствующих органах в результате различных типов обследований: съемка грудной клетки 1 : 100000, маммография 1 : 40000, компьютерная томография полости грудной клетки 1 : 2000. Эти риски в любом случае значительно меньше по сравнению с опасностью умереть от не выявленного вовремя заболевания.

Средняя эффективная доза в результате радиоизотопной диагностики и лучевой терапии в среднем для человека относительно мала - 0.1 мЗв в год. Такие меры применяются в основном для лиц с серьезными заболеваниями. При лучевой терапии больные ткани получают от 20 до 70 Зв, что ведет к практически полному уничтожению раковых клеток. Здоровые ткани, лежащие в области облучения, стараются подвергать дозе на один-два порядка меньше. При этом риск возникновения рака в результате самого облучения лежит в процентном диапазоне.

Технические источники

Речь идет о светящихся красках в часах и прочих приборах, светящихся в темноте стрелочных индикаторах, урансодержащих глазурях изразцов и изделий из фарфора, дымовых детекторах на основе источников ионизирующего излучения, калильных сетках газовых ламп, уровнемерах, сварочных электродах, электрокардиостимуляторах, телевизорах и т.д. Однако излучение от них, отнесенное ко всему населению, очень мало – менее 0.01 мЗв в год, и составляет примерно одну двадцатую естественной дозовой нагрузки. Лишь неправильное использование таких аппаратов и материалов может привести к дозе, сопоставимой с естественной (2 мЗв в год). Такую дозу получают только те лица, кто по долгу профессии постоянно имеет дело с ними.

Особый интерес представляет оценка дозы от телевизоров (с лучевыми трубками): кинескоп порождает электромагнитное излучение, которое соответствует очень слабому рентгеновскому излучению с малой энергией. За тысячу часов, проведенных в кресле перед телевизором на расстоянии 2,5 метра от него, эквивалентная доза составит только 0,00006 мЗв в год. Примерно в три раза выше оказывается мощность излучения от ящика пива на расстоянии одного метра от этого кресла. Оно испускается бутылочным стеклом, содержащим калий и уран, и исходит с примерно равной силой практически от любой стеклопосуды, в том числе от оконных стекол. На сегодняшний день электронно-лучевые трубки телевизоров в значительной мере заменены плоскими экранами, которые не генерируют вообще никакого рентгеновского излучения.

Ядерные источники

Излучение и выбросы атомных электростанций и прочих ядерных объектов при нормальном режиме работы также вносят вклад в искусственную дозовую нагрузку. К таким предприятиям относятся также предприятия по добыче урановой руды, обогащению урана и изготовлению топливных элементов для реакторов. В этом случае суммарная доза среди населения распределяется еще более неравномерно, чем в случае с медициной. Заметному облучению подвержены только те лица, которые пребывают вблизи ядерных объектов. Установлены максимальные значения мощности дозы излучения, которые не должны превышаться даже при неблагоприятных обстоятельствах. Они находятся ниже средней дозы общего облучения от естественных источников. При нормальном функционировании предприятия фактические выбросы, в общем, на порядок ниже допустимых пороговых значений.

На рис. 6 показана атмосферная дозовая нагрузка в радиусе 50 км от атомной электростанции, полученная в результате теоретических расчетов при допущении, что в центре объекта доза является максимально допустимой – 0.3 мЗв в год.

Рис. 6. Расчетные значения максимально возможной дозовой нагрузки при максимально допустимой активности сбросного воздуха атомной электростанции в 50-километровом радиусе в безветренную погоду.

Таким образом, предприятия ядерной промышленности вносят лишь малый вклад в общую нагрузку населения от искусственных источников, а именно менее 0.01 мЗв в год. Однако для разных стран значения могут различаться. В особенности обращение с радиоактивными отходами представляет на сегодняшний день серьезную проблему.

Поиск по сайту: