План занятия

1. Зависимость получаемой при внешнем облучении дозы от условий работы: радиоактивности источника, времени облучения, расстояния от источника и толщины защитных экранов из разных материалов. Принципы защиты от внешнего облучения.

2. Классификация работ с открытыми источниками радиации по степени опасности. Архитектурно-планировочные особенности и организация защиты персонала при работе с открытыми радиоактивными источниками.

3. Решение задач по радиационной защите.

Защита персонала при работе с источниками ионизирующей радиации зависит от характера источника.

Открытыми источниками называют радиоактивные вещества, находящиеся в таком агрегатном состоянии и в такой оболочке, которые не исключают возможности распространения радионуклидов в окружающей среде и попадания его внутрь организма. Открытые источники могут создавать облучение как извне, так и изнутри.

Закрытые источники не создают опасности загрязнения окружающей среды и попадания внутрь организма. По режиму действия закрытые источники подразделяют на источники непрерывного излучения (-установки, нейтронные и -излучатели) и источники, генерирующие излучение периодически (рентгеновские аппараты и ускорители заряженных частиц).

Работа с закрытыми источниками требует защиты только от внешнего облучения. При работе с открытыми источниками необходимо, кроме того, принимать меры защиты внутренней среды организма от попадания радионуклидов.

Принципы защиты от внешнего облучения основываются на зависимости получаемой человеком дозы от активности источника, времени облучения, расстояния до источника, которые определяются формулой: D = M  8,4  T / r²  K_э, где D – доза облучения, бэр; М – радиоактивность источника, мг-экв Ra; T – время облучения, час; r – расстояние до источника, см; К_э – кратность ослабления дозы -излучения экраном.

Приняв D равным ПДД профессионального облучения за рабочую неделю (0,1 бэр или 1 мЗв), можно рассчитать, какая радиоактивность источника (или время облучения, или расстояние, или кратность ослабления дозы с помощью экрана) создадут дозу облучения на уровне ПДД.

Существует 4 принципа защиты от внешнего облучения:

• «Защита количеством», т.е. использование на рабочем месте веществ с минимальной суммарной радиоактивностью;

• «Защита временем», т.е. выполнение всех связанных с облучением рабочих операций за кратчайшее время, что достигается обычно предварительной тренировкой на неактивных моделях;

• «Защита расстоянием», что достигается использованием при работе удлинителей и манипуляторов.

• «Защита экранами».

В качестве экранов для защиты от - или R-излучения применяются экраны из тяжелых металлов (чаще всего свинцовые) или других, более легких материалов (железобетон, бетон и даже вода). Толщина защитного экрана, способная ослабить дозу до допустимой, рассчитывается по специальным таблицам или по слоям половинного ослабления.

Слоем половинного ослабления (СПО) называют толщину экрана, при прохождении через которую доза снизится в 2 раза. Для свинца СПО = 1,8 см, для железа, стали и чугуна – 2,4 см, для бетона – 10 см. Формула для расчета толщины экрана: К_э= 2ⁿ, где “n” – число слоев половинного ослабления.

Для защиты от -излучения экраны из тяжелых металлов применяться не могут, т.к. электроны и позитроны, нарушая равновесие электронных оболочек атомов этих металлов, возбуждают их и вызывают выброс энергии в виде тормозного рентгеновского излучения. Экраны для защиты от внешнего -излучения делают из легких материалов с малым атомным номером: органическое стекло, различные пластмассы, алюминий и т.п. Для расчета толщины экрана в этом случае применяется эмпирическая формула: S = 2  E_max, где S – толщина экрана в см; Е_max – максимальная энергия излучения изотопа.

Экраны для защиты от нейтронного излучения призваны замедлить быстрые нейтроны, способные создавать наведенную радиоактивность. Для этого используются материалы, в составе которых много атомов водорода: вода, парафин, бетон. Тепловые нейтроны хорошо поглощаются кадмием и бором, которые используются как материал для экранов. Процесс поглощения нейтронов сопровождается излучением -квантов, поэтому дополнительно необходимо использовать экраны из свинца или другого материала для их поглощения.

Защитные экраны могут быть представлены контейнерами для хранения радиоактивных препаратов, экранами для оборудования, передвижными защитными экранами у рабочего места, строительными конструкциями (стенами, полами, потолками, специально утолщенными дверьми), а также индивидуальными средствами защиты (очки из оргстекла, просвинцованные перчатки).

-излучатели как источники внешнего облучения не требуют специальных мер защиты, поскольку проникающая способность -частиц ничтожно мала.

Работа с открытыми источниками связана с опасностью инкорпорирования радионуклидов. Степень необходимой защиты зависит от класса опасности работ, которая определяется радиотоксичностью изотопов и их радиоактивностью на рабочих местах.

Радиотоксичность, кроме указанных выше факторов, определяется также путем поступления радионуклидов в организм (наиболее опасен ингаляционный путь, затем резорбция из желудочно-кишечного тракта; резорбция через неповрежденную кожу в 200-300 раз меньше); характером распределения радионуклидов в организме. К остеотропным радионуклидам относятся изотопы кальция, стронция, бария, радия; к гепатотропным - церий, лантан, прометий, нитрат плутония. Равномерно распределяются по органам и системам радиоактивные изотопы калия, трития, углерода, цезия, инертных газов. Тенденцию накопления в мышцах проявляет рубидий,; в селезенке, лимфатических узлах и надпочечниках – ниобий и рутений.

Длительность внутреннего облучения определяется эффективным периодом инкорпорированного изотопа (Т_эфф).

Классификация изотопов по радиотоксичности:

А – особо высокая радиотоксичность (⁹⁰Sr, ²²⁶Ra, ²¹⁰Po и др.);

Б - высокая радиотоксичность (⁶⁰Co, ¹³¹I, ¹³⁷Cs и др.);

В – средняя радиотоксичность (²⁴Na, ³²P и др.);

Г – низкая радиотоксичность (³H, ¹⁴C, ⁴⁰К и др.).

Таблица 44. Классификация работ с открытыми источниками по степени опасности

Группа радиотоксичности изотопа	Активность на рабочем месте, Бк
	Класс работ
	1-й	2-й	3-й
А	Более 104	От 10 до 104	От 0,1 до 10
Б	Более 105	От 102до 105	От 1,0 до 102
В	Более 106	От 103 до 106	От 10 до 103
Г	Более 107	От 104 до 107	От 102до 104

В лабораториях 1-го и 2-го классов опасности соблюдается трехзональная планировка помещений, которые подразделяются на «грязные» («горячие»), «чистые» («операторские») и транспортно-ремонтные. При переходе из грязной и транспортно-ремонтной зон в чистую зону или при выходе на улицу работники проходят через санитарный пропускник с дозиметрическим контролем, где после душа проверяется отсутствие на поверхности тела радиоактивных загрязнений. Работа с открытыми радиоактивными веществами ведется в герметичных боксах или вытяжных шкафах. Вытяжная вентиляция должна обеспечивать 10-кратный (в горячих помещениях 1-го класса) или 5-кратный (в помещениях 2-го класса) воздухообмен. Покрытия стен, полов, потолка в горячих лабораториях должны быть совершенно гладкими, без щелей и острых углов, не адсорбировать пыль и пары, легко мыться струей воды для удаления загрязнений.

Работы 3-го класса опасности могут проводиться в помещениях, оборудованных в соответствии с требованиями к химическим лабораториям.

Индивидуальные средства защиты делятся на средства повседневного или временного использования. К средствам повседневного назначения относятся халаты, комбинезоны, перчатки, специальная обувь, легкие респираторы однократного использования. Средства временного назначения (пневмокостюмы, изолирующие противогазы) применяются при аварийных и ремонтных работах.