Радиационная безопасность и дозиметрия внешнего гамма-излучения методические указания к выполнению лабораторной работы №1 по курсу «Защита от излучений» Иваново 2009 (стр. 4 из 9)
В случае неравномерного облучения эффективная доза определяется как сумма по органам и тканям «Т» :
Е = å НT × WT ( T = 1 … 13 ),
где НT – эквивалентная доза на орган или ткань «Т»; WT – взвешивающий коэффициент радиочувствительности органа (ткани). Значения WT приняты в НРБ-99 для 13 органов (тканей), в сумме они составляют единицу (см. табл.2.1). Единица измерения эффективной дозы– мЗв (миллизиверт).
Коллективная доза (S) – мера потенциального ущерба обществу от возможной потери человеко-лет полноценной жизни населения вследствие реализации отдаленных последствий облучения. Равна сумме годовых индивидуальных эффективных доз Ei, полученных коллективом из N человек:
S = å Ei ( i = 1 … N ).
Единица измерения – чел.-Зв (человеко-зиверт).
Для обоснования расходов на радиационную защиту в НРБ-99 принято, что облучение в коллективной дозе S = 1 чел.–Зв приводит к потенциальному ущербу, равному потере 1 чел.-года трудоспособной жизни населения.
Мощность дозы ( 
, 
, 
или 
) – производная по времени от соответствующей дозовой величины (т.е. скорость накопления дозы). Прямо пропорциональна величине плотности потока частиц j , действующих на тело. Так же как и плотность потока, мощность дозы характеризует радиационную обстановку (уровень радиации) в точке помещения или на территории.
Часто употребляются следующие сокращения термина:
МД (МПД) –мощность дозы (поглощенной дозы) 
(1 мкГр/ч = 100 мкрад/ч);
МЭД – мощность эквивалентной дозы (1 мкЗв/ч = 100 мкбэр/ч).
Природный фон – это уровень естественного гамма-излучения, которое в среднем на уровне моря обусловлено на 1/3 космическими лучами и на 2/3 – излучением природных радионуклидов, содержащихся в земной коре и материалах. Природный радиационный фон можно измерять в единицах плотности потока фотонов (j) или в единицах мощности дозы.
Уровень природного (фонового) гамма-излучения на открытой местности в единицах мощности экспозиционной дозы находится в пределах = (8–12) мкР/ч. Это соответствует плотности потока j около 10 фотонов / (см2·с), а также:
• в единицах МПД =(8–12) мкрад/ч =(0,08–0,12) мкГр/ч =(80–120) нГр/ч,
• в единицах МЭД 
= 
=(0,08–0,12) мкЗв /ч =(80–120) нЗв /ч .
В некоторых зданиях вследствие повышенной концентрации природных радионуклидов в строительных материалах допускается превышение МЭД природного гамма-излучения над уровнем фона на открытой местности на величину до 0,2 мкЗв/ч, т.е. до (0,25–0,35) мкЗв/ч.
В некоторых местах земного шара природный фон может достигать
(0,5–0,6) мкЗв/ч, что следует считать нормальным явлением.
Годовая доза природного облучения (получаемая за 8760 ч) может таким образом составлять от 0,8–1 мЗв до 2–6 мЗв для разных жителей Земли.
1.4. Основные положения Норм радиационной безопасности НРБ-99
Нормы радиационной безопасности НРБ-99 применяются для обеспечения безопасности человека во всех условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения.
По возможностям управления источниками и контроля облучения в Нормах различаются четыре вида воздействия радиации на человека:
· от техногенных источников в условиях их нормальной эксплуатации (источник и радиационная защита находятся под контролем и управляются);
· то же, в условиях радиационной аварии (неконтролируемое облучение);
· от природных источников излучения (неуправляемое облучение);
· от медицинских источников в целях диагностики и терапии заболеваний.
Требования по ограничению радиационного воздействия сформулированы в НРБ-99 раздельно для каждого вида облучения. Суммарная доза от всех четырех видов облучения не рассматривается.
Техногенными называются искусственные источники, специально созданные человеком для полезного применения излучения (приборы, аппараты, установки, в том числе специально сконцентрированные природные радионуклиды), либо источники, являющиеся побочными продуктами деятельности человека (например, радиоактивные отходы).
Требования Норм распространяются на источники, облучением от которых можно управлять. От контроля освобождаются источники излучений, не способные создать индивидуальную годовую эффективную дозу более 10 мкЗв и коллективную дозу более 1 чел.-Зв в год при любых условиях обращения с ними (риск увеличения стохастических эффектов при таких дозах является тривиальным и не превышает 10– 6 1/чел.-год).
Главной целью радиационной безопасности является охрана здоровья населения, включая персонал, от вредного воздействия радиации, без необоснованных ограничений полезной деятельности при использовании излучения в различных областях хозяйства, в науке и медицине.
Для обеспечения радиационной безопасности при нормальной эксплуатации источников применяются три основных принципа РБ:
· принцип обоснования – запрещение всех видов деятельности по использованию источников излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным облучением;
· принцип нормирования – непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников облучения;
· принцип оптимизации – поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц (в международной практике этот принцип известен как ALARA – As Low As Reasonably Achievable – Так низко, как разумно достижимо).
Требования НРБ-99 по ограничению техногенного облучения в контролируемых условиях (при нормальной эксплуатации источников излучений).
1. Устанавливаются следующие категории облучаемых лиц:
· персонал группы А (лица, непосредственно работающие с техногенными источниками);
· персонал группы Б (лица, находящиеся по условиям работы в сфере их воздействия);
· население (все лица, включая персонал вне сферы и условий производст-венной деятельности).
К персоналу группы А относятся лица не моложе 20 лет, не имеющие медицинских противопоказаний для работы с ионизирующими излучениями, прошедшие специальное обучение и в дальнейшем проходящие ежегодный медосмотр. Персонал группы Б – лица не моложе 18 лет (в том числе студенты, проходящие лабораторный практикум с источниками). В категории «Население» выделяются, как правило, дети в возрасте от 0 лет. Многие понятия в НРБ-99 стандартизованы, например, средняя продолжительность жизни при рассмотрении риска беспороговых эффектов принята равной 70 годам.
2. Для категорий облучаемых лиц устанавливаются три класса нормативов:
· основные пределы доз (ПД) – такие значения индивидуальной годовой эффективной дозы, непревышение которых гарантирует полное исключение пороговых детерминированных эффектов, а вероятность стохастических беспороговых эффектов не превышает приемлемого для общества риска;
· допустимые уровни (ДУ) – производные от основных пределов доз для оценки радиационной обстановки. При однофакторном облучении от внешних источников – это среднегодовая допустимая мощность дозы в рабочих помещениях (ДМД);
· контрольные уровни (КУ) – фактически достигнутые в организации уровни доз облучения, активностей, плотностей потоков и др., обеспечивающие снижение облучаемости персонала так низко, как разумно достижимо путем мероприятий по радиационной защите.
3. Основные пределы доз (ПД) не включают в себя дозы от природного и медицинского облучения, а также дозы вследствие радиационных аварий. На эти виды облучения устанавливаются специальные ограничения. Значения ПД для категорий облучаемых лиц приведены в табл.1.4, а в табл.1.5 показаны значения ДМД при стандартном годовом времени облучения.
4. Эффективная доза облучения персонала за 50 лет периода трудовой деятельности не должна превышать 1000 мЗв, а для населения за период жизни 70 лет – 70 мЗв.
5. При одновременном воздействии на человека источников внешнего и внутреннего облучения (многофакторное облучение) основные пределы доз, указанные в табл.1.4, относятся к суммарной годовой дозе, обусловленной всеми факторами. Поэтому значения ДУ (ДМД) для каждого фактора облучения в отдельности должны приниматься меньше, чем в табл.1.5.
6. Для женщин в возрасте до 45 лет, отнесенных к персоналу группы А, введены дополнительные ограничения: эквивалентная доза на нижнюю часть области живота не должна превышать 1 мЗв в месяц. В этих условиях эффективная доза облучения плода за 2 мес. невыявленной беременности не превысит 1 мЗв. После установления факта беременности администрация предприятия обязана перевести женщину на работу, не связанную с излучением.