05 санитарно-гигиенические, экологические и социальн
advertisement
Санитарно-гигиенические, экологические и социальные последствия радиационных аварий Ас. Угляр Т.Ю. Лучевая болезнь. Нарушение обмена веществ и эндокринного равновесия. Поражения органов зрения. Рак. Апластическая анемия. Миелоидный лейкоз. Некроз мозга. Ускорение старения организма. Нарушение психического и умственного развития. Органические поражения нервной системы. Возникновение временной или постоянной стерильности. Злокачественные опухоли мозга. Местное лучевое поражение. РАДИАЦИЯ И ЗДОРОВЬЕ Воздействие радиации на человека называют облучением. Средняя летальная доза, т.е. доза, от которой 50% подвергшегося облучению населения умирает в течение 60 дней, равна 4 Гр (400 рад). Радиационное воздействие делится на внутреннее, наружное, всего тела и частей тела. Внутреннее облучение происходит вследствие включения радиоактивных веществ внутрь организма путем вдыхания радиоактивных частиц из воздуха (например, цезий137 и йод-31, присутствовавшие в облаке Чернобыля) или потребления загрязненной пищи (например, йод-131 в молоке). Внутреннее облучение может воздействовать на весь организм или только на определенные органы, в зависимости от характеристик радионуклидов: цезий-137 гомогенно распределяется по организму, тогда как йод-131 и стронций-90 концентрируются, соответственно, в щитовидной железе и костях. Поражение может также происходить путем прямого контакта радиоактивных материалов с кожей, слизистыми оболочками и раневыми поверхностями. Наиболее интенсивно облучаются органы, через которые поступили радионуклиды в организм (органы дыхания и пищеварения), а также щитовидная железа и печень. Дозы, поглощенные в них, на 1-3 порядка выше, чем в других органах и тканях. По способности концентрировать всосавшиеся продукты деления основные органы можно расположить в следующий ряд: щитовидная железа > печень > скелет > мышцы. Радиационное облучение — хорошо документированный фактор риска заболевания раком щитовидной железы. Последствия для здоровья от радиационного воздействия обычно делят на краткосрочные и долгосрочные. Краткосрочные последствия наблюдаются в течение дней и недель, а долгосрочные эффекты через месяцы и даже годы спустя. Краткосрочные эффекты зависят от уровня радиации и типа облученной ткани. Хроническое облучение слабее действует на живой организм по сравнению с однократным облучением в той же дозе, что связано с постоянно идущими процессами восстановления радиационных повреждений. Считается, что примерно 90% радиационных повреждений восстанавливается. Ионизация, создаваемая излучением в клетках, приводит к образованию свободных радикалов. Свободные радикалы вызывают разрушения целостности цепочек макромолекул (белков и нуклеиновых кислот), что может привести к массовой гибели клеток, канцерогенезу (зарождение и развитие опухоли) и мутагенезу (изменение ДНК), вторичным химических реакциям внутри ядра и протоплазмы. Наиболее подвержены воздействию ионизирующего излучения активно делящиеся (эпителиальные, стволовые, также эмбриональные) клетки, поэтому особенно опасно облучения для детей. [8] После действия излучения на организм в зависимости от дозы могут возникнуть детерминированные и стохастические радиобиологические эффекты. Детерминированные вызывают лучевые ожоги. Если доза локального облучения порядка 20–25 Gy, может произойти некроз тканей. Синдром, известный как острая лучевая болезнь, характеризующийся пищевыми расстройствами (тошнота, рвота, диарея) и аплазией костного мозга разной степени тяжести, может возникнуть, когда средняя доза облучения всего организма превышает 0.5 Gy. В отличие от детерминированных, стохастические эффекты не имеют чёткого дозового порога проявления. Стохастические (вероятностные) эффекты, такие как злокачественные опухоли, могут возникать при любых дозах облучения. С увеличением дозы повышается не тяжесть этих эффектов, а вероятность (риск) их появления. Проявиться они могут как спустя много лет после облучения, так и в последующих поколениях (мутации). Однако генетические мутации вследствие облучения человека еще ни разу не удалось обнаружить. Ранние наблюдения воздействия ионизирующего излучения • 1895 Рентгеновские лучи открыты Рентгеном • 1896 Зарегистрированы первые ожоги кожи • 1896 Первое использование рентгеновских лучей в лечении рака • 1896 Беккерель: открытие радиоактивности • 1897 Зарегистрированы первые случаи повреждения кожи • 1902 Первое сообщение о раке, индуцированном рентгеновским излучением • 1911 Первое сообщение о лейкозе и раке легких, вызванных профессиональным облучением • 1911 Зарегистрированы 94 случая раковых опухолей в Германии (из которых 50 - у врачей радиологов) 6 Последствия радиационного облучения Используются данные полученные из: исследований человека (эпидемиология) исследований на животных и растений (экспериментальная радиобиология) фундаментальных исследований клеток и их компонентов (клеточная и молекулярная биологии) Ключ к пониманию последствий облучения для здоровья – это взаимодействие между этими источниками информации. 7 Радиационное излучение воздействует на основу жизни - клетку Хромосомы 8 Облучение клетки Без изменений излучение попадает в ядро клетки! Мутация ДНК 9 Результаты облучения клетки Мутация устранена Жизнеспособная клетка Нежизнеспособная клетка Гибель клетки Рак? Мутация ДНК Клетка выживает, но мутирует 10 Репарация Организм человека содержит около 1014 клеток. Поглощенная доза в 1 мГр в год (из естественных источников) будет производить около 1016 ионизаций, то есть 100 ионизаций на клетку. Если предположить, что масса ДНК составляет 1% от массы клетки, то результатом будет одна ионизация в ДНК-молекуле в каждой клетке тела каждый год. 11 Гибель клетки Радиочувствительность Радиочувствительность (РЧ) = Вероятность повреждения клетки, ткани или органа в результате облучения на единицу дозы. Бергонье и Трибондо (1906): "законы радиочувствительности": РЧ будет больше, если клетка: Имеет продолжительную фазу митоза. Менее дифференцирована. 12 Продолжительность событий, ведущих к радиационным эффектам Energy deposition CAL RESPONSE -15 Energy deposition 10-15 10 Аккумуляция энергии Excitation/ionization Excitation/ionization Возбуждение/ионизация -12 Initial particle Initial particle tracks tracks 10-12 10 Начальные треки частиц formation RadicalRadical formation Формирование радикалов 10-9 Diffusion, chemical reactions Diffusion, chemical reactions Диффузия, химические реакции Initialdamage DNA damage Initial повреждение DNA Начальное ДНК 10-6 10-9 TIME (sec) (сек) ВРЕМЯ 10-3 100 103 TIME (sec) 10-6 EFFECTS ФИЗИЧЕСКИЕ PHYSICAL INTERACTIONS PHYSICAL INTERACTIONS ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ PHYSICO-CHEMICAL INTERACTIONS PHYSICO-CHEMICAL INTERACTIONS ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ DNA breaks / base damage DNAРазрыв breaks / base 101-3 ms 1 ms 1мс ДНК/damage повреждение основания 10101секунда second1 second Repair processes Repair processes Процесс репарации Damage Damage fixationfixation Фиксация повреждений 3 10 Cell killing Cell Смерть killing 11hour час1 hour клеток БИОЛОГИЧЕСКАЯ BIOLOGICAL RESPONSE BIOLOGICAL RESPONSE 106 Mutations/transformations/aberrations 1 day Mutations/transformations/aberrations день Мутации/преобразования/аберрации 11day 6 10 Пролиферация поврежденных клеток Proliferation of "damaged" Proliferation of "damaged" cells cells 1 year Promotion/completion год Promotion/completion Стимуляция/завершение 11year 10 9 10 9 РЕАКЦИЯ МЕДИЦИНСКИЕ Teratogenesis Teratogenesis MEDICAL EFFECTS MEDICAL EFFECTS Тератогенез ПОСЛЕДСТВИЯ Cancer Cancer Рак 100 years Наследственные 100 years 100 лет Hereditary defects Hereditary defects эффекты 13 ПОСЛЕДСТВИЯ ГИБЕЛИ КЛЕТОК Вероятность смерти 100% Доза (мЗв) D 14 Детерминированные эффекты ВЕЛИЧИНА ЭФФЕКТА Более радиочувствительный Более радиорезистентный Диагностический порог Пороговая доза 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ЧАСТОТА ПОГЛОЩЕННАЯ ДОЗА 15 Пороговые дозы для детерминированных эффектов Катаракта хрусталика глаза 2-10 Гр Необратимое бесплодие Величина эффекта мужчины 3.5-6 Гр женщины 2.5-6 Гр Временное бесплодие мужчины 0.15 Гр женщины 0.6 Гр доза предел 16 Соматические эффекты Эффекты могут быть морфологическими и / или функциональными Факторы: Какой Орган Какая Доза Эффекты Немедленные (как правило, обратимый): < 6 месяцев, например: воспаление, кровотечение. Отсроченные (как правило, необратимый): > 6 месяцев, например: атрофия, склероз, фиброз. Критерии дозы < 1 Гр: НИЗКАЯ ДОЗА 1-10 Гр: СРЕДНЯЯ ДОЗА > 10 Гр: ВЫСОКАЯ ДОЗА Регенерация - это замещение оригинальной тканью, в то время как Репарация - это замещение соединительной тканью. 17 Воздействие наСогласно кожуРЧ законам (Бергонье и Трибондо), наиболее РЧ клетками являются клетки из базального слоя эпидермиса. Гистологический вид кожи Эпидермис Дерма From “Atlas de Histologia...”. J. Boya Базальный слой клеток, высоко митотический, некоторые из клеток содержат меланин, отвечающий за пигментацию. Эффекты: Эритема: 1-24 часа после облучения около 3-5 Гр Аллопеция: 5 Гр обратимая; 20 Гр необратимая. Пигментация: Реверсивная, появится через 8 дней после облучения Сухая или влажная десквамация: переходит в эпидермальную гипоплазию (доза около 20 Гр). Отсроченные эффекты: телеангиэктазия, фиброз. 18 Воздействие на кожу Injury Повреждение Threshold Пороговая Недели Weeks to доза Doseдля to до начала Onset кожи (Зв) Skin (Sv) Early transient erythema Ранняя эритема Временная эпиляция Temporary epilation Основная эритема Main erythema Постоянная Permanentэпиляция epilation Сухая Dryдесквамация desquamation Invasive fibrosis Инвазивный фиброз Dermal atrophy Атрофия кожи Telangiectasis Телеангиэктазия Moist desquamation Влажная десквамация Поздняя Lateэритема erythema Некроз кожиnecrosis Dermal Вторичное образование Secondary ulceration язв 2 3 6 7 10 10 11 12 15 15 18 20 <<1 3 1.5 3 4 Повреждение кожи от длительного рентгеновского облучения >14 >52 4 6-10 >10 >6 19 Воздействие на глаза Гистологическое строение глаза: Хрусталик глаза очень радиочувствителен (РЧ). Коагуляция белков происходит при дозах превышающих 2 Гр. 2 основных эффекта: Эффект Обнаруживаемые помутнения From “Atlas de Histologia...”. J. Boya Хрусталик глаза очень РЧ, более того, они окружены кубовидными клетками с высокой РЧ Нарушение зрения (катаракта) Зв одно короткое воздействие Зв / год в течение многих лет 0.5-2.0 > 0.1 5.0 > 0.15 20 Повреждение глаз 1 = помутнение в задней субкапсулярной катаракте 2 = перинуклеарная точка непрозрачности 21 Реакция всего тела: взрослые Синдром острого облучения (Острая лучевая болезнь) 1-10 Гр Шаги: 10-50 Гр 1. Начальный > 50 Гр 2. Латентность 3. Проявление BMS GIS (костномозговая) (желудочнокишечная) Смертельная доза 50 / 30 CNS (центральная нервная система) Синдром хронического облучения •Клиническое облучение всего тела или части •Механизм: нейровегетативные расстройства •Ощущение слабости •Довольно часто при фракционированной лучевой терапии Доза 22 Летальная доза 50 / 30 Это выражение эффекта облучения как процент смертельных исходов в зависимости от времени. Оно означает: «Доза, которая бы привела к смерти 50% населения в течение 30 дней". Её величина для людей составляет около 2-3 Гр облучения всего тела. 23 Облучение всего тела Поглощенная доза (Гр) Синдром Симптомы 1-10 Костномозгово й Лейкопения, тромбопения, кровотечение, инфекции 10-50 Желудочнокишечный Диарея, лихорадка, электролитический дисбаланс >50 Неврологический Судороги, дрожь, атаксия, сонливость, нарушение зрения, кома 24 Облучение всего тела Поглощенная доза (Гр) Терапия Прогноз Летальность 1-10 Симптоматическая Переливание лейкоцитов и тромбоцитов. Трансплантация костного мозга Факторы, стимулирующие рост От отлично до неопределенности 0-90% 10-50 Паллиативная Очень плохо >50 Симптоматическая Безнадёжно 90-100% 100% 25 СТОХАСТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ Лейкоз в Японии на 100,000 26 СТОХАСТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ Медицинские последствия Чернобыльской аварии • 1800 детей с диагнозом рака щитовидной железы (1998) 27 В ночь с 25 на 26 апреля 1986 года на четвертом блоке Чернобыльской АЭС (Украина) произошла крупнейшая ядерная авария в мире, с частичным разрушением активной зоны реактора и выходом осколков деления за пределы зоны. По свидетельству специалистов, авария произошла из-за попытки проделать эксперимент по снятию дополнительной энергии во время работы основного атомного реактора. В атмосферу было выброшено 190 тонн радиоактивных веществ. 8 из 140 тонн радиоактивного топлива реактора оказались в воздухе. Другие опасные вещества продолжали покидать реактор в результате пожара, длившегося почти две недели. Люди в Чернобыле подверглись облучению в 90 раз большему, чем при падении бомбы на Хиросиму. В результате аварии произошло радиоактивное заражение в радиусе 30 км. Загрязнена территория площадью 160 тысяч квадратных километров. Пострадали северная часть Украины, Беларусь и запад России. Радиационному загрязнению подверглись 19 российских регионов с территорией почти 60 тысяч квадратных километров и с населением 2,6 миллиона человек. СТОХАСТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ Рак щитовидной железы диагностирован до 1998 года среди детей 0-17 лет на момент аварии на Чернобыльской АЭС 300 Количество 250 200 Belarus Беларусь Российская Федерация Russian Federation 150 Украина Ukraine Всего Total 100 50 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Год 29 Генетические Эффекты Ионизирующее излучение, как известно, является причиной наследственных мутаций во многих растениях и животных НО интенсивные исследования 70000 потомков, переживших атомные бомбы, не показали увеличение врожденных аномалий, рака, хромосомных аберраций в циркулирующих лимфоцитах или мутационные изменения белков крови. Neel et al. Am. J. Hum. Genet. 1990, 46:1053-1072 30 Лейкоз и Рак Было показано, что радиация приводит к увеличению риска лейкемии и многих видов рака у взрослых и детей Считается, что на протяжении большей части беременности, эмбрион / плод имеет примерно тот же риск канцерогенных эффектов, что и дети 31 Лейкоз и Рак Фетальная дозой 10мГр может приводить к увеличению относительного риска до 1.4 (т.е. будет на 40% больше, чем нормальная частота) Индивидуальный риск, однако, достаточно мал. Риск рака в возрасте 0-15 лет приводит примерно к 1 избыточной смерти на 1700 детей, "внутриутробно" подвергшихся облучению дозой 10 мГр 32 Канцерогенные эффекты Наблюдения за пережившими атомные бомбардировки показала: риск лейкемии достиг пика через 10 лет после облучения рак щитовидной железы был первым выявленным солидным раком заболеваемость раком молочной железы была выше у молодых женщин, чем у пожилых женщин другие виды рака, с латентным периодом до 30 лет, включали рак легких, желудка, толстой кишки, мочевого пузыря и пищевода Shimizu et al JAMA 1990, 264:601-604 33 Динамика заболеваний раком со времени атомной бомбардировки другие виды рака лейкемия время после облучения (лет) 34 Изменение видов возникающих заболеваний раком со времен атомной бомбы Латентный период Период ожидаемого роста Период наблюдаемого роста 35 Модели прогноза Предсказание заболеваемости на период оставшейся жизни, сравнение абсолютных и относительных моделей риска Частота заболевания Частота заболевания Абсолютный риск Относительный риск Частота заболевания после облучения Спонтанная заболеваемость 0 xo xo+l 90 0 xo xo+l 90 ICRP 60 36 РАДИАЦИОННЫЕ РИСКИ Эффект Население Период облучения Вероятность Наследственные заболевания Все население в течение жизни 1 %/Зв (все поколения) Смертельный рак Работающее население в течение жизни 5 %/Зв Смертельный рак Работающее население Возраст 18-65 4 %/Зв Ущерб здоровью Все население в течение жизни 7,3 %/Зв Ущерб здоровью Работающее население Возраст 18-65 5,6 %/Зв 37 Риск (%/Зв) заболевания раком в зависимости от пола и возраста на момент облучения 20 Мужской 15 Женский 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 (возраст на момент облучения) 80 38 В течение жизни риск смерти от радиационноиндуцированного рака = 5% на зиверт НКДАР ООН недавно (2000) уточнил риск развития рака в результате облучения. Для населения всех возрастов и обоих полов, в течение жизни риск смерти от радиационноиндуцированного рака после острой дозы 1000 мЗв составляет около 9% для мужчин и 13% для женщин или 11% в среднем. Применяя КЭДМД (DDREF) равный 2, эти данные подтверждают оценки МКРЗ сделанные 10 лет назад. 39 ЭФФЕКТЫ ПРИ НИЗКИХ ДОЗАХ В последнем пожизненном исследовании жителей Хиросимы и Нагасаки (1986-1990), LSS доклад 12, (Pierce и др.., 1996) обнаружили, что номинальные оценки рисков (5% на Зв) применимы для малых доз вплоть до примерно 50 мЗв. Для рака у детей, вызванного облучением плода, было обнаружены, очень похожие оценки риска (6% на Зв), которые применимы к дозам 10 мЗв (Doll и Wakeford, 1997). Ожидается, что оценки риска и неопределенности, связанные с ними, правомерны при низких дозах. 40 Неопределенности оценки риска смертельного заболевания раком (5% в Зв) 0.027 Вероятность Диаграмма частоты Показаны 100 000 испытаний 0.020 0.013 0.007 0.000 0.00 1.20 2.75 5.50 Коэффициент риска в течение жизни (%/Зв) 8.25 11.0 8.84 Распределение вероятностей коэффициента риска в течение жизни. 90%-ый доверительный интервал показан стрелками (5% следует понимать как диапазон 1% - 9%). NCRP, 1997 41 Неопределенности оценки риска развития смертельной рака Диаграмма чувствительности неопределенности оценки риска к влиянию различных факторов (ля население всех возрастов) From NCRP, 1997 42 Шкала облучения людей рака/год/1Mлн. Смерть /year/1M people deaths Cancerот 10000 1000 Остеосцинтиграфия Компьютерная томография 100 Годовой Фон 10 Типичная процедура радиотерапии natural cancer mortality Спонтанная смертность от рака Дополнительные смерти additional cancer deaths от рака из-за излучения due to radiation 1 0.1 1 10 100 1000 10000 Доза (мГр) 43 Пример расчета риска Предположим Риск 0,05 на Зв 1000 человек подвергаются до 5 мЗв / год в течение 20 лет Ожидаемые дополнительные смерти от рака: 0.05 [рак / Зв] x0.005 [Зв / год] x20 [лет] x1000 [людей] = 5 дополнительных смертей от рака из-за излучения (5 / 1000) Население в целом: 23% (230/1000) всех смертей - от рака (на этом фоне трудно определить 5 дополнительных вызванных радиацией) Расчеты становятся более сложными при учёте индивидуального облучения органов и тканей по сравнению с общим облучением тела 44 РАДИАЦИОННЫЙ РИСК В РЕНТГЕНОВСКИХ ОБСЛЕДОВАНИЯХ Обследование Доза в коже Эффективная доза Риск (мГр) (мГр) (%) Урография 30 Поясничный отдел позвоночника 40 Живот 10 Грудь 2 Конечности 3 8 0.04 5 2.5 0.25 0.025 0.025 0.013 0.0013 0.00013 45 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИАЦИИ Радиоактивность - неустойчивость ядер некоторых атомов, которая проявляется в их способности к самопроизвольному превращению (распаду), что сопровождается выходом ионизирующего излучения (радиации). Энергия такого излучения достаточно велика, поэтому она способна воздействовать на вещество, создавая новые ионы разных знаков. Это вид высокочастотной энергии, имеющий побочные биологические эффекты, включая повреждение ДНК, образование свободных радикалов, разрушение химических соединений и образование новых макромолекул. Вызывать радиацию с помощью химических реакций нельзя, это полностью физический процесс. [1,2] ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЦИИ Радиоактивность измеряется в Беккерелях (Бк), что соответствует 1 распаду в секунду. Содержание активности в веществе часто оценивают на единицу веса вещества (Бк/кг) или объема (Бк/м3). [1] Также встречается еще такая единица активности, как Кюри (Ки). Это - огромная величина: 1 Кюри = 37000000000 Бк. Единица измерения мощности экспозиционной дозы - микрорентген/час. Для оценки воздействия на организм человека используются понятия эквивалентная доза и мощность эквивалентной дозы. Измеряются, соответственно, в Зивертах (Зв) и Зивертах/час. В быту можно считать, что 1 Зиверт = 100 Рентген. В системе СИ) единицей поглощённой дозы является Грэй (Гр), численно равный отношению 1 Дж к 1 кг. [3] Естественная радиоактивность существует миллиарды лет, она присутствует буквально повсюду. Ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли. Радиоактивные материалы вошли в состав Земли с самого ее рождения. Любой человек слегка радиоактивен: в тканях человеческого тела одним из главных источников природной радиации являются калий-40 и рубидий-87, причем не существует способа от них избавиться. [7] Техногенная радиоактивность возникает вследствие человеческой деятельности. Осознанная хозяйственная деятельность, в процессе которой происходит перераспределение и концентрирование естественных радионуклидов (добыча и сжигание каменного угля, нефти, газа, других горючих ископаемых, использование фосфатных удобрений, добыча и переработка руд). Типы условий, в которых могут произойти радиационные катастрофы: - использование ядерных реакций для производства энергии, оружия или в научноисследовательских целях; - промышленное применение радиации (гамма-радиография, облучение); - научно-исследовательская и лучевая медицина (диагностика или терапия); - распространение ядерных материалов, в результате взрыва конвенционного оружия (распыление радиоактивных материалов или «грязная бомба») и распыление ядерных материалов в пути (возможно благодаря ошибке или активности террористов); - повреждение емкостей содержащих радиоактивные материалы. [2] АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Добыча тепловой энергии, высвобождающейся при расщеплении атомных ядер, является основой производства электричества из атомной энергии. Схематически можно представить следующий состав атомных электростанций: 1) активная зона ("ядро") реактора, содержащая материал для ядерных реакций (для реакторов на тяжелой воде, то 80 до 120 тонн оксида урана); 2) оборудование для осуществления теплопередачи, содержащее теплопередающие жидкости; 3) оборудование, дающее возможность трансформации тепловой энергии в электричество, аналогичное оборудованию электростанций, не являющихся атомными. Сильные, внезапные волны подъема энергии в ходе ядерных реакций, которые могут привести к тому, что активная зона реактора может быть разрушена под действием высокой температуры, а радиоактивные продукты выброшены в окружающую среду, являются главной опасностью на таких сооружениях (Чернобыль). Предприятия по производству и переработке ядерного топлива Предприятия по производству топлива занимают более раннее место в цикле добычи и переработки атомной энергии, чем атомные реакторы, и являются местом добычи руды и физических и химических превращений урана в удобный материал для реакции ядерного расщепления, используемый в реакторах. Главная опасность возникновения катастрофы на этих предприятиях является химической по природе и связана с присутствием гексафторида урана, газообразного соединения урана, которое может разлагаться при контакте с воздухом, образуя плавиковую кислоту, очень едкий газ. В 1957 г. контейнер с высокорадиоактивными отходами взорвался на первом в России военном предприятии по производству плутония, расположенном в Кыштыме, на Южном Урале. Реакторы научно-исследовательского назначения Опасность на этих предприятиях сходна с таковой на атомных реакторах электростанций, но она не так серьезна ввиду меньшего объема генерируемой энергии. Катастрофы, связанные с использованием источников радиоактивности в промышленности и медицине Наиболее обычной катастрофой этого типа является утеря источников радиоактивности для промышленной гамма-радиографии, используемых, например, для радиографической инспекции сварных и других соединений. Однако источники радиоактивности могут быть утеряны и из мест их применения в медицине. В обоих случаях возможны два сценария: источник радиоактивности может быть вынесен человеком и храниться у него в течение нескольких часов (например, в кармане), затем он может быть возвращен и восстановлен на прежнем месте, а может быть сохранен и принесен домой. Если первый сценарий вызывает локальные лучевые ожоги, то второй может вызвать долговременное облучение нескольких членов общества. Имели место несчастные случаи, когда персонал попадал в поле действия активных промышленных излучателей (например, используемых для сохранения пищи, стерилизации медицинских продуктов или полимеризации химических веществ). Во всех случаях они происходили из-за несоблюдения техники безопасности или из-за отключенных или дефектных систем аварийной безопасности. Уровни доз наружного облучения, полученных персоналом, в таких несчастных случаях были достаточно высоки, чтобы вызвать смерть. Дозы были получены в течение нескольких секунд или минут . Наконец, медицинский и научный персонал, участвующий в подготовке и обслуживании источников излучения, может быть подвержен облучению кожи, слизистых оболочек и раневых поверхностей и ингаляции или поглощению радиоактивных материалов. Принципы защиты населения от облучения радиацией: В случаях потенциального облучения всего населения, может быть необходимым применение защитных мер по предотвращению или ограничению воздействия ионизирующих излучений. Первоочередные аварийные меры — это эвакуация, пользование убежищами и распространение стабильного йода. Стабильный йод будет поглощаться щитовидной железой и уменьшать поглощение ею радиоактивного йода. В некоторых случаях может быть необходимо временное или окончательное переселение, обеззараживание местности и контроль сельскохозяйственных продуктов и пищи. Каждая из этих мер имеет свой собственный уровень дозы, при которой должно начинаться применение данной меры. Другой основной принцип безопасности—анализ существующего опыта эксплуатации, что означает использование для укрепления безопасности в данном месте информации по событиям, даже незначительным, происходящим в других местах. Так, анализ катастроф на острове Три Майл Айланд и в Чернобыле привел к переоборудованию атомных электростанций для гарантии, что аналогичные катастрофы не произойдут где-нибудь еще. Для улучшения визуальной оценки инцидентов и катастроф, происходящих на атомных электростанциях, была разработана международная шкала ядерных инцидентов (шкала INES). Безопасность атомных электростанций в основном зависит от принципа "глубокой защиты" — т.е., наличие сверх необходимого систем и устройств, предназначенных для компенсации ошибок и недостатков техники или персонала. Конкретно, радиоактивные материалы отделены от окружающей среды рядом последовательных заградительных структур. В реакторах по производству атомной энергии, последняя из этих структур — контэйнмент (отсутствовавшая в Чернобыле, но присутствовавшая на острове Три Майл Айланд). Для того чтобы избежать разрушения заградительных структур или ограничить последствия разрушений, нужно применять следующие три меры безопасности в течение рабочего цикла атомной электростанции: контроль над реакцией расщепления ядер, охлаждение топлива и отделение радиоактивного материала от окружающей среды с помощью контэйнмента. На предприятиях: увеличение расстояния между оператором и источником; сокращение продолжительности работы в поле излучения; экранирование источника излучения; дистанционное управление; использование манипуляторов и роботов; полная автоматизация технологического процесса; использование средств индивидуальной защиты и предупреждение знаком радиационной опасности; постоянный контроль за уровнем излучения и за дозами облучения персонала. Защита от внутреннего облучения заключается в устранении непосредственного контакта работающих с радиоактивными и предотвращение попадания их в воздух рабочей зоны. Необходимо руководствоваться нормами радиационной безопасности, в которых приведены категории облучаемых лиц, дозовые пределы и мероприятия по защите, и санитарными правилами, которые регламентируют размещение помещений и установок, место работ, порядок получения, учета и хранения источников излучения, требования к вентиляции, пылегазоочистке, обезвреживанию радиоактивных отходов и др. Каким бы сильным ни было радиоактивное излучение, оно всегда несет с собой негативные последствия. К сожалению, избежать излучения невозможно. Необходимо сталкиваться с ним как можно меньше, чтобы избежать всевозможных заболеваний.
