Нормирование качества окружающей природной среды

 

НОРМИРОВАНИЕ  В ОБЛАСТИ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

 

В природе существует три  основных вида радиоактивного излучения  — альфа, бета и гамма.

Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излучение высокой энергии и обладает наибольшей проникающей способностью. Соответственно, защита от внешнего гамма-излучения представляет наибольшие проблемы. Бета-излучение имеет корпускулярную природу и представляет собой поток отрицательно заряженных частиц (электронов). Бета-излучение обладает меньшей проникающей способностью. Защититься от этого излучения при внешнем источнике можно сравнительно легко. В принципе, бета-частицы задерживаются неповрежденной кожей. Однако при поступлении внутрь организма бета-активные радионуклиды испускают хорошо поглощаемые тканями организма бета-частицы. Возникающие при этом в организме разрушения значительно превосходят таковые, производимые гамма-излучением. Альфа-излучение представляет собой поток положительно заряженных частиц с зарядом 2 и массой, равной 4, (по существу — ядра гелия). Этот вид излучения легко поглощается любой средой. Защититься от него можно буквально листом бумаги. Однако, поступление альфа-излучателя внутрь организма может вызвать трагические последствия.

Процесс радиоактивного распада (перехода радиоактивного элемента в  другой химический элемент) сопровождается излучением одного или нескольких видов. В соответствии с тем, какой вид  излучения характерен для радиоактивного распада данного изотопа, выделяют гамма-активные изотопы (например, цезий-137), бета-излучатели (например, стронций-90) и альфа-излучатели (например, большинство изотопов плутония).

Количественной характеристикой  источника излучения служит активность, выражаемая числом радиоактивных превращений в единицу времени. В СИединицей активности является беккерель (Бк) — 1 распад в секунду (с^-1). Иногда используется внесистемная единица кюри (Ки), соответствующая активности 1 г радия. Соотношение этих единиц определяется следующей формулой: 1 Ки = 3,7·10¹⁰ Бк.

Интенсивность альфа- и бета-излучения может быть охарактеризована активностью на единицу площади (с^-1·м^-2). Интенсивность гамма-излучения характеризуется мощностью экспозиционной дозы.

Экспозиционная  доза измеряется по ионизации воздуха и равна количеству электричества, образующегося под действием гамма-излучения в 1 кг воздуха. В СИ экспозиционная доза выражается в кулонах на кг (Кл/кг).

Весьма популярна также  внесистемная единица экспозиционной дозы — рентген. Это — доза гамма-излучения, при которой в 1 см³ воздуха при нормальных физических условиях (температура 0^о С и давление 760 мм рт.ст.) образуется 2,08·10⁹ пар ионов, несущих одну электростатическую единицу количества электричества.

Мощность экспозиционной дозы отражает скорость накопления дозы и выражается в Кл/кг·сек (в СИ) или в Р/ч (во внесистемных единицах).

Наиболее адекватный способ описания степени радиоактивного загрязнения  местности — это плотность  загрязнения. Плотность загрязнения  представляет собой активность на единицу  площади (с учетом изотопного состава). Этот способ, однако, весьма трудоемок, требует проведения лабораторных анализов и не всегда может быть использован для оперативной оценки. Обычно такая оценка производится с помощью методов полевой дозиметрии.

При этом используемые приборы, методы и единицы измерения зависят  от типа загрязнения. Мерой загрязнения  гамма-излучателями является мощность экспозиционной дозы; бета-загрязнение характеризуется плотностью потока бета-частиц. Оценка степени загрязнения альфа-излучателями в полевых условиях невозможна.

Как правило, при техногенном  загрязнении в окружающую среду  поступает смесь радионуклидов, среди которых есть все типы излучателей. Поэтому в первом приближении  степень опасности может быть оценена по уровню гамма-фона. Тем не менее, в ряде случаев такая оценка неприменима. Если в сбросах предприятия содержатся, главным образом, бета-излучающие радионуклиды, то радиационная ситуация не может быть охарактеризована через величину экспозиционной дозы даже на качественном уровне. Например, загрязнение рукава реки Т., в который осуществляется сброс с химического комбината С., характеризуется весьма высокими уровнями бета-излучения, в то время как гамма-фон, в основном, близок к нормальному.

В то же время, населению, как  правило, в качестве характеристики загрязнения сообщается (в т. ч. и  через средства массовой информации) только мощность экспозиционной дозы. Эта величина, однако, является лишь одной из характеристик радиационной ситуации. Существует множество искусственных  радиоактивных изотопов, которые  практически не испускают гамма-квантов, но при этом являются очень опасными источниками излучения. Мощность экспозиционной дозы, определяемая при помощи гамма-дозиметра, не может отразить степени загрязнения такими изотопами.

Система нормирования в области  радиационной безопасности в России претерпела существенные изменения  в последние несколько лет. Действующая  система нормирования в этой области  строится на понятии дозовой нагрузки. Основными документами, в соответствии с которыми осуществляется радиационный контроль за безопасностью населения, являются Федеральный Закон «О радиационной безопасности населения» и принятые в его развитие «Нормы радиационной безопасности НРБ-96».

Оба документа служат для  обеспечения радиационной безопасности человека. Экологических нормативов, устанавливающих допустимые воздействия  на экосистемы, в области радиационной безопасности не существует.

В системе нормирования используются следующие основные понятия:

Поглощенная доза — фундаментальная дозиметрическая величина, определяемая количеством энергии, переданной излучением единице массы вещества.

За единицу поглощенной  дозы облучения принимается грей (джоуль на килограмм) — поглощенная доза излучения, переданная массе облучаемого вещества в 1 кг и измеряемая энергией в 1 Дж любого ионизирующего излучения (1 Гр = 1 Дж/кг).

Эквивалентная доза. Поскольку поражающее действие ионизирующего излучения зависит не только от поглощенной дозы, но и от ионизирующей способности излучения, вводится понятие эквивалентной дозы. Для расчета эквивалентной дозы поглощенную дозу умножают на коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма. При этом альфа-излучение считается в двадцать раз опаснее других видов излучений.

Единицей эквивалентной  дозы является зиверт — доза любого вида излучения, поглощенная в 1 кг биологической  ткани, создающая такой же биологический  эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения.

Эффективная эквивалентная  доза. Следует учитывать, что одни части тела (органы) более чувствительны к радиационным повреждениям, чем другие. Поэтому дозы облучения органов и тканей учитываются с различными коэффициентами. Эффективная эквивалентная доза отражает суммарный эффект облучения для организма; она также измеряется в зивертах.

Закон «О радиационной безопасности населения» устанавливает допустимую дозовую нагрузку на население на уровне 1 мЗв/год.

В соответствии с НРБ-96, устанавливаются  следующие категории облучаемых лиц: персонал (подразделяемый на группы А и Б); все население, включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности.В условиях нормальной эксплуатации источников ионизирующего излучения установлены дозовые пределы для различных групп (табл. 3).

Следует особо отметить, что установленные пределы относятся  к условиямнормальной эксплуатации источников ионизирующего излучения. Облучение населения в условиях радиационной аварии регулируется разделом 8 НРБ-96.

Таблица 3. Основные дозовые  пределы

 

Нормируемые величины	Дозовые пределы
	лица из персонала (группа А)	лица из населения
Эффективная доза	20 мЗв в год в среднем  за любые последовательные 5 лет,  но не более 50 мЗв в год	1 мЗв в год в среднем  за любые последовательные 5 лет,  но не более 5 мЗв в год
Эквивалентная доза за год в:
хрусталике	150 мЗв	15 мЗв
коже	500 мЗв	50 мЗв

 

Как отмечалось выше, Нормы  радиационной безопасности (НРБ) регламентируют допустимые уровни воздействия радиации на человека. На основе этих норм разрабатываются  нормативные документы, регламентирующие порядок обращения с различными источниками ионизирующего излучения, подходы к защите населения от радиации и т.п. В настоящее время  действуют Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87, основанные на ранее действовавших нормативных документах (в частности, НРБ-76/87).

Эти правила, в частности, содержат требования по: обеспечению  радиационной безопасности персонала  учреждений и населения, а также по охране окружающей среды от загрязнения радиоактивными веществами; учету, хранению и перевозке источников ионизирующего излучения; сбору, удалению и обезвреживанию твердых и жидких радиоактивных отходов.

Действие документа распространяется на любые предприятия и учреждения, независимо от ведомственной принадлежности и формы собственности, где «производятся, обрабатываются, перерабатываются, применяются, хранятся, обезвреживаются и транспортируются естественные и искусственные радиоактивные  вещества и другие источники радиоактивного излучения».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.   Гофман Дж. Радиация: дозы, эффекты, риск. – М.: Мысль, 1999.

2.   Одум Ю. Основы экологии - М.: Мир, 1985.

3.   Охрана окружающей среды под ред. С. А. Брылова - М.: Просвещение, 1986.

4.   Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России – М.: Мысль, 1999.

5.   Реввель П., Реввель Ч. Среда нашего обитания - М.: Просвещение, 1996.