Методи вимірювання та виявлення радіоактивного випромінювання на прикладі закритих приміщень

          Вибір типу детектора залежить від деяких умов і обставин. Германієвий детектор має переваги високого розділення, яке дозволяє конкретніше встановити окремі радіонукліди і, як наслідок цього, акуратніше визначити активність кожного радіонукліда, присутнього в пробі. Проте деякі характеристики германієвого детектора (неміцна конструкція, нестійкість до ушкодження, необхідність охолодження до дуже низьких температур, найчастіше з використанням рідкого азоту) обмежують сферу його використання [1].

          Вибір детектора також залежить від виду аварії.  

         3.4 Ідивідуальні дозиметри  

          При необхідності входу в зони високих рівнів доз, аварійний персонал має бути оснащений індивідуальними дозиметрами. Тип наявних індивідуальних дозиметрів залежить від місцевої служби дозиметрії. Вони можуть бути термолюмінесцентними (ТЛД) у вигляді пластинок або пігулок, фотоплівковими або склофосфатними. Для того, щоб рахувати свідчення і оцінити дозу опромінення за свідченнями вищезгаданих дозиметрів, вони мають бути повернені в службу дозиметрії. У аварійних ситуаціях на додаток до цих дозиметрів часто бажано мати прямопоказуючі дозиметри. Перевагою прямопоказуючих дозиметрів є те, що власник може сказати, яку дозу він/вона отримав(ла) до певного часу або під час проведення певних дій. Дозиметри на кварцевих волокнах – які зазвичай використовуються, відносно недорогі прямопоказуючі дозиметри. Електронні прямопоказуючі індивідуальні дозиметри так само, як правило, є доступними і мають перевагу в тому, що на додаток до візуального виходу вони оснащені зумером, який подає звуковий сигнал на кожен приріст отримуваної дози, а також може подавати сигнал тривоги досягши визначеного заздалегідь рівня. Збільшення частоти звукових сигналів негайно попереджає власника про зміну потужності амбієнтної дози поблизу його/її. У разі неможливості використання прямопоказуючих дозиметрів групами аварійного моніторингу, оцінку рівнів доз опромінення членів групи можна проводити, використовуючи величини потужності дози на певній території і час перебування на цій території. Деякі види дозиметрів, можуть також мати можливість виміру інтегрованої дози [1]. 

          3.5b-лічильники 

          b-лічильники зі свинцевим будиночком корисно використати в мобільних і стаціонарних лабораторіях для сумарного рахунку b і g-випромінюючих нуклідів і швидкого скринінгу великої кількості проб. У таких лічильниках використовуються детектори типу тонкостінних торцевих трубок Гейгера. Швидкість рахунку відображається на лічильному пристрої, який має бути міцнішим на приладах, переміщуваних з місця на місце в порівнянні з використовуваними в лабораторних умовах. 

          3.6 Відбір проб 

          При відборі проб довкілля важливо відібрати репрезентативні проби, аналіз яких дозволив би точно і швидко визначити рівень і міру радіоактивного забруднення землі, води, харчових продуктів, рослин і так далі. Методи відбору проб, використовувані різними групами, мають бути узгодженими.

          Проби слід відбирати в місцях, які є репрезентативними для території і радіоактивне забруднення яких найймовірніше: на вершині пагорбів, де випав дощ, на рівнині. Не слід проводити відбір в найбільш доступних місцях, наприклад, уздовж доріг, на обриві, в канаві, під деревами і так далі. Усі проби слід відібрати і помістити у відповідну ємність, яка дозволяє зберігати проби в різних умовах (якщо це необхідно). Проби мають бути маркіровані з вказівкою природи зразка, місця, дати і часу відбору, позначенням групи відбору [9]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

РОЗДІЛ 4

 ВПЛИВ  РАДІОАКТИВНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ  НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ

           4.1Взаємодія з рідиною різних видів випромінювання 

          Потік a- частинок - це сильно іонізуюче випромінювання. a- частинки сильно взаємодіють з різними речовинами, т. е. легко поглинаються ними. Тонкий аркуш паперу або шар повітря завтовшки декілька сантиметрів достатні для того, щоб повністю поглинути a- частинки. При проходженні через речовину a- частинки майже повністю віддають свою енергію в результаті електростатичної взаємодії з електронами оболонок атомів. Енергія a- частинок йде на іонізацію і збудження атомів поглинаючого середовища (іонізаційні втрати). Цей процес може розглядатися як пружне зіткнення a- частинки з електронами, при якому a- частинка втрачає частину своєї енергії.

         b- частинки - це електрони (чи позитрони), що випускаються ядрами радіонуклідів при b-розпаді. Вірогідність взаємодії b- частинок з речовиною менша, ніж для a- частинок, оскільки b- частинки мають в два рази менший заряд і приблизно в 7300 разів меншу масу.

         Взаємодія g- квантів з речовиною істотно відрізняється від взаємодії a- і b- частинок. Тоді як заряджені частки передають свою енергію електронам атомів при багатократних процесах зіткнення, g- кванти віддають усю або, принаймні, велику частину своєї енергії при одноразовій взаємодії. Проте вірогідність цієї взаємодії дуже низька, тому g- кванти мають набагато більшу проникаючу здатність, ніж заряджені частинки [2]. 

         4.2Вплив радіоактивного випромінювання на організм людини 

         Ефекти дії радіації на людину зазвичай діляться на дві категорії:

1) Соматичні  (тілесні) - що виникають в організмі  людини, яка піддавалася опроміненню. 

2) Генетичні  - пов'язані з ушкодженням генетичного апарату і такі, що проявляються в наступному або подальших поколіннях: це діти, онуки і віддалені нащадки людини, що піддалася опроміненню (див. Табл.4.1) 

         Таблиця 4.1 Радіаційні ефекти опромінення людини [10].

         Розрізняють порогові (детерміновані) і стохастичні ефекти. Перші виникають коли число клітин, що загинули в результаті опромінення, втратили здатність відтворення або нормального функціонування, досягає критичного значення, при якому помітно порушуються функції уражених органів.  

         Табл.4.2 Дія різних доз опромінення на людський організм [10].

          Хронічне опромінення слабкіше діє на живий організм в порівнянні з одноразовим опроміненням в тій же дозі, що пов'язано з процесами відновлення радіаційних ушкоджень, що відбуваються постійно. Вважається, що приблизно 90% радіаційних ушкоджень відновлюється.

          Стохастичні (імовірнісні) ефекти, такі як злоякісні новоутворення, генетичні порушення, можуть виникати при будь-яких дозах опромінення. Зі збільшенням дози підвищується не тяжкість цих ефектів, а вірогідність (ризик) їх появи. Для кількісної оцінки частоти можливих стохастичних ефектів прийнята консервативна гіпотеза про лінійну безпорогову залежність вірогідності віддалених наслідків від дози опромінення з коефіцієнтом ризику близько 7 *10^-2 /Зв.

          Радіонукліди накопичуються в органах нерівномірно. В процесі обміну речовин в організмі людини вони заміщають атоми стабільних елементів в різних структурах клітин, біологічно активних з'єднаннях, що призводить до високих локальних доз. При розпаді радіонукліда утворюються ізотопи хімічних елементів, що належать сусіднім групам періодичної системи, що може привести до розриву хімічних зв'язків і перебудови молекул. Ефект радіаційної дії може проявитися зовсім не в тому місці, яке піддавалося опроміненню. Перевищення дози радіації може привести до пригноблення імунної системи організму і зробити його сприйнятливим до різних захворювань. При опроміненні підвищується також вірогідність появи злоякісних пухлин.

          Організм при вступі продуктів ядерного ділення піддається тривалому, опроміненню, що убуває.

          Найінтенсивніше опромінюються органи, через які поступили радіонукліди в організм (органи дихання і травлення), а також щитовидна залоза і печінка. Дози, поглинені в них, на 1-3 порядки вище, ніж в інших органах і тканинах. По здатності концентрувати продукти ділення, що всмокталися, основні органи можна розташувати в наступний ряд :

щитовидна залоза > печінка > скелет > м'язи.

          Так, в щитовидній залозі накопичується до 30% продуктів ділення, що всмокталися, переважно радіоізотопів йоду.

          По концентрації радіонуклідів на другому місці після щитовидної залози знаходиться печінка. Доза опромінення, отримана цим органом, переважно обумовлена радіонуклідами ⁹⁹Мо, ¹³²Te,¹³¹I, ¹³²I, ¹⁴⁰Bа, ¹⁴⁰Lа. 

          Таблиця 4.3 Ефективний період напіввиведення для деяких радіонуклідів [10].

          Серед техногенних радіонуклідів особливої уваги заслуговують ізотопи йоду. Вони мають високу хімічну активність, здатні інтенсивно включатися у біологічний кругообіг і мігрувати по біологічних ланцюгах, однією з ланок яких може бути людина [10].

          Основною початковою ланкою багатьох харчових ланцюгів є забруднення поверхні грунту і рослин. Продукти харчування тваринного походження - одне з основних джерел попадання радіонуклідів до людини.

          Дослідження, що охопили приблизно 100000 людей, що пережили атомні бомбардування Хіросіми і Нагасакі, показують, що рак - найбільш серйозний наслідок опромінення людини при малих дозах. Першими серед ракових захворювань, що вражають населення, стоїть лейкоз.

          Поширеними видами раку під дією радіації є рак молочної залози і рак щитовидної залози. Обидва ці різновиди раку виліковні і оцінки ООН показують, що у разі раку щитовидної залози летальний результат спостерігається у однієї людини з тисячі, опромінених при індивідуальній поглиненій дозі один Грей.