Кравців Р.Й., Салата В.З., Семанюк В. І., Фреюк Д.В., Ярошович І. Г. Ветеринарна радіологія

Подождите немного. Документ загружается.

Ветеринарна радіологія

Таблиця 3.5

Значення коефіцієнтів зважування на іонізуюче випромінювання

Тип випромінювання Діапазон енергій k

еq

Фотони γ-променів і рентгенівського

випромінювання Широкий 1

Електрони

(за винятком Оже-електронів) та мюони Широкий 1

Нейтрони До 10 кеВ 5

10...100 кеВ 10

100 кеВ...2 МеВ 20

2...20 МеВ 10

Понад 20 МеВ 5

Протони (крім протонів віддачі) Понад 2 МеВ 5

Альфа-частинки, уламки поділу, важкі ядра - 20

Поглинута доза, у якій враховано поправку на якість випро-

мінювання, тобто добуток поглинутої дози на коефіцієнт зважу-

вання на тип випромінювання, називається еквівалентною Deq.

Одиниця виміру еквівалентної дози у системі СІ:

[Deq] = 1 Зв. Зіверт дорівнює еквівалентній дозі, за якої добу-

ток поглинутої дози на відповідний коефіцієнт зважування на тип

випромінювання дорівнює 1 Дж/кг.

Позасистемна. Біологічний еквівалент рентгена (бер)

1 бер = 10

-2

Зв.

Що представляє собою ефективна доза?

У разі рівномірного опромінення всього тіла організму інтен-

сивність прояву радіобіологічного ефекту інша, ніж у випадку, ко-

ли опромінення зазнає окремий орган чи тканина або коли опро-

мінення окремих тканин неоднорідне (різні поглинуті дози).

При опроміненні окремого органу для досягнення такого ж

ефекту, що й унаслідок опромінення в певній дозі всього тіла, зде-

більшого потрібні більші дози радіації.

Аби одним значенням дози охарактеризувати опромінення,

що фактично є комбінацією різних поглинутих доз у тих або ін-

ших тканинах, введено коефіцієнти зважування на тканину. Ці

безрозмірні коефіцієнти показують відносний внесок того чи ін-

шого органа або тканини у формування радіобіологічних реакцій

усього організму (табл. 3.6).

Таблиця 3.6

Значення коефіцієнтів зважування на тканину k

для людини

Органи або тканини k

Гонади 0,20

Кістковий мозок (червоний) 0,12

Ободова кишка 0,12

Легені 0,12

Шлунок 0,12

Сечовий міхур 0,05

Молочна залоза 0,05

Печінка 0,05

Стравохід 0,05

Щитоподібна залоза 0,05

Шкіра 0,01

Поверхневий шар кісток 0,01

Решта органів 0,05

Поглинута доза, у якій враховано поправку на тканину, нази-

вається ефективною D

Одиниця ефективної дози: [D

] = 1 Зв.

Якщо в обчисленні дози врахувати коефіцієнти зважування

на тип випромінювання й на тканину, то дістанемо значення ек-

вівалентної ефективної дози. За рекомендацією Міжнародної ко-

місії з радіологічного захисту (МКРЗ), для розрахунку ефективної

дози слід використовувати значення еквівалентних доз, у тако-

му випадку поняття “ефективна доза” та “еквівалентна ефектив-

на доза” тотожні.

Звісно, з поглибленням знань про біологічну дію випроміню-

вань різних типів та роль окремих органів і тканин у формуван-

ні радіобіологічних ефектів числові значення коефіцієнтів зважу-

вання на тип випромінювання й тканини уточнюватимуться.

Радіологічні величини та одиниці їх виміру

Ветеринарна радіологія

Які дозиметричні величини, що характеризують умови

опромінення людини, використовуються найчастіше?

Дозиметричні величини, що характеризують умови опромі-

нення людини, внормовують дозові навантаження на людей для

запобігання негативним наслідкам дії радіації на їхнє здоров’я. Із

цих величин найчастіше використовуються:

- очікувана еквівалентна доза – результат сумації еквівалент-

них доз опромінення, які людина отримає за певний період її жит-

тя. Ця величина є інтегралом за часом від потужності еквівалентної

дози. Якщо не вказано інтервал часу, на якому обчислюється інте-

грал, то мають на увазі 50 років для дорослих і 70 років для дітей;

- очікувана ефективна доза – результат інтегрування потуж-

ності ефективної дози за часом з тими самими часовими інтерва-

лами, що й у випадку очікуваної еквівалентної дози.

Одиницею цих доз є зіверт.

Зазначені величини характеризують дози, які отримує або

може отримати окрема людина протягом життя.

Для кількісної оцінки опромінення певної популяції людей,

усього населення чи окремих його груп застосовують спеціаль-

ні величини – колективну еквівалентну та колективну ефектив-

ну дози.

Вираз для обчислення колективної дози Dc з урахуванням її

ефективності й еквівалентності має такий загальний вигляд:

= D

) dD

де D

– індивідуальна еквівалентна й ефективна доза;

) dD

– число людей, опромінених у дозі від D

до

+ dD

Сумарна колективна доза для населення становить арифме-

тичну суму колективних доз, які отримали окремі групи, що за-

знали опромінення.

Одиниця колективної дози: [D

] = 10

люд.-Зв.

Колективна доза може нагромаджуватися протягом певного

часу й у цьому випадку розглядається потужність колективної до-

зи – значення колективної дози, яка формується за одиницю часу.

Колективні дози також можуть бути вже нагромадженими або

очікуваними за певний проміжок часу. Їх визначають інтегруван-

ням потужності очікуваної колективної дози за часом. Наприклад,

очікувану колективну еквівалентну дозу D

c.eq

обчислюють так:

c.eq

= ∫ P

c.eq

(t) dt,

де P

c.eq

– потужність колективної еквівалентної дози.

Колективна доза, зумовлена наявністю радіоактивних речо-

вин у середовищі, також може нагромаджуватися протягом дуже

тривалого часу.

Розглянуті величини можна використовувати для нормуван-

ня дозових навантажень не тільки на людину, а й на будь-яку біо-

логічну систему.

Радіологічні величини та одиниці їх виміру

Ветеринарна радіологія

Додатки до розділу 3

Додаток 3.1

Префікси для утворення назв кратних і часткових одиниць СІ

Префікс Числове Скорочене позначення буквами

значення

українськими латинськими або грецькими

Екса- 10

Е Е

Пета- 10

П Р

Тера- 10

Т Т

Гіга- 10

Г G

Мега- 10

М М

Кіло- 10

к k

Гекто- 10

г h

Дека- 10

да da

Деци- 10

-1

д d

Санти- 10

-2

с с

Мілі- 10

-3

м m

Мікро- 10

-6

мк µ

Нано- 10

-9

н n

Піко- 10

-12

п р

Фемто- 10

-15

ф f

Атто- 10

-18

а a

Додаток 3.2

Радіаційні величини та їх одиниці

Величина та її символ Назва і позначення Співвідношення між одиницями

в СІ позасистемна СІ та позасистемна позасистемна та СІ

Активність (А) Беккерель (Бк) Кюрі (Кі) 1 Бк = 2,7×10

-11

Кі 1 Кі =3,7×10

Бк

Експозиційна доза Кулон на кілограм Рентген 1 Кл/кг = 3876 Р 1 Р = 2,58×10

-4

Кл/кг

(Х) (Кл/кг) (Р) (точно)

Потужність Ампер на кілограм Рентген на секунду 1 А/кг = 1 Кл/(кг×с) = 1 Р/с = 2,58×10

-4

А/кг =

експозиційної дози (Х) (А/кг) = Кулон на (Р/с) =3876 Р/с = 2,58×10

-4

Кл/(кг×с)

кілограм-секунду (точно)

Кл/(кг×с)

Поглинута доза (D) Грей (Гр) Рад (рад) 1 Гр = 100 рад 1 рад = 0,01 Гр = 0,01 Дж/кг

джоуль на кілограм (Дж/кг)

1 Гр = 1 Дж/кг

Потужність поглинутої Грей на секунду Рад на секунду 1 Гр/c = 100 рад/с 1 рад/с = 0,01 Гр/с

дози (Р) (Гр/с) (рад/с)

Еквівалентна доза (Н) Зіверт (Зв) Бер (бер) 1 Зв = 100 бер 1 бер = 0,01 Зв

Потужність еквівалентної Зіверт на секунду Бер на секунду 1 Зв/с = 100 бер/с 1 бер/с = 0,01 Зв/с

дози (Н) (Зв/с) (бер/с)

Радіологічні величини та одиниці їх виміру

4. Джерела радіоекологічного забруднення

навколишнього середовища

Закони України та нормативні акти з екології

Наука про взаємовідношення рослинних і тваринних ор-

ганізмів та їх співіснування у навколишньому середовищі через

комплекс екологічних в т.ч. радіоекологічних факторів називаєть-

ся екологією. Екологія походить від грецьких слів aikos – дім та

logos – вчення.

Суспільство, як і природа, розвивається за певними закона-

ми. Незнання законів держави не звільняє від юридичної відпові-

дальності осіб, які порушили законодавство при виконанні ними

службових обов’язків. В Україні основним законодавчим доку-

ментом є її Конституція.

Які законодавчі положення випливають з Основного

Закону держави щодо екології?

До законодавчих положень, які випливають з Основного За-

кону держави щодо екології є:

стаття 16. Забезпечення екологічної безпеки на території

України, подолання наслідків Чорнобильської катастрофи -

планетарного масштабу, збереження генофонду українсько-

го народу є обов’язком держави.

стаття 50. Кожен має право на безпечне для життя і здоров’я

довкілля та на відшкодування завданої порушенням цього

права шкоди.

Кожному гарантується право вільного доступу до інформації

про стан довкілля, про якість харчових продуктів і предме-

тів побуту, а також право на її поширення. Така інформація

ніколи не може бути засекречена.

глава 10, розділу “Екологічна безпека”, стаття 72 визнає, що

в Україні визначається пріоритет екології над економікою.

Держава здійснює екологічну політику, спрямовану на за-

безпечення екологічної безпеки шляхом раціонального при-

родокористування, охорони навколишнього природного се-

редовища, збереження генетичного фонду живої природи,

здійснення екологічної (радіоекологічної) освіти населення.

у статті 73 говориться, що в Україні здійснюється державна та

заохочується громадська та інші види екологічної (радіоеко-

логічної) експертизи. Проведення останньої є обов’язковим у

процесі законотворчої, проектної, господарської та іншої ді-

яльності, наслідки якої впливають на стан навколишнього се-

редовища.

стаття 74 застерігає, що будь-які порушення екологічних (ра-

діоекологічних) стандартів, приховування екологічної (раді-

оекологічної) інформації або її спотворення є суспільно не-

безпечним і карається Законом.

Проблеми та завдання сучасної радіоекології

Яка історія виникнення радіоекології як дисципліни?

Проведення ґрунтовних досліджень з вивчення поведінки ра-

діонуклідів у навколишньому середовищі привело до виникнен-

ня самостійної наукової дисципліни – радіоекології. Великий вне-

сок у її розвиток здійснили праці першого президента Української

академії наук, академіка В.І. Вернадського (1863-1945) та його уч-

нів і послідовників.

Радіоекологія почала стрімко розвиватись з другої полови-

ни ХХ століття у зв’язку зі створенням атомної промисловості та

проведенням ядерних випробувань, що супроводжувалось гло-

бальним розповсюдженням штучних радіоактивних речовин у бі-

осфері. В результаті появи у навколишньому середовищі додат-

кових джерел іонізуючого випромінювання живі організми стали

піддаватись не лише опроміненню, обумовленому природним ра-

діоактивним фоном, що складає дозу 0,1 рад = 0,1 бер = 0,001 Гр за

один рік, але й дії променів штучно радіоактивних радіонуклідів.

Із загальної кількості близько 2-х тисяч відомих нині радіоактив-

них ізотопів, лише біля 300 є природними, інші ж одержані штуч-

ним шляхом в результаті ядерних реакцій.

Джерела радіоекологічного забруднення

Ветеринарна радіологія

Які завдання і проблеми сучасної радіоекології?

Основним завданням радіоекології є вивчення закономірно-

стей міграції радіонуклідів у біологічному ланцюгу: ґрунт – рос-

лина – тварина – людина, з участю с.-г. тварин.

До основних проблем радіоекології с.-г. тварин належать:

розробка методики прогнозування накопичення радіонуклі-

дів у продуктах тваринного походження;

вивчення віддалених наслідків дії радіації на організм;

виявлення променевого навантаження на окремі органи і тка-

нини та системи живого організму, що формується під впли-

вом середовища проживання;

встановлення закономірностей обміну радіонуклідів в орга-

нізмі, оцінка впливу радіонуклідів на продуктивні, репродук-

тивні та інші господарсько корисні якості с.-г. тварин;

розробка науково обґрунтованої технології ведення тварин-

ництва в умовах радіоактивного забруднення навколишньо-

го середовища.

Техногенні джерела радіоекологічного забруднення біосфери

Як слід розуміти термін “технологічно посилений радіаційний фон”?

У результаті господарської діяльності людини у навколиш-

ньому середовищі зросла кількість природних радіонуклідів з на-

фтою, вугіллям, газом, мінеральними добривами, будівельними

матеріалами тощо. Для оцінки змін природного радіаційного фо-

ну прийнято використовувати термін “технологічно посилений

радіаційний фон”, що обумовлює додаткове опромінення.

Не всім відомо, що в процесі спалювання вугілля відбува-

ється забруднення навколишнього середовища радіонуклідами,

оскільки в 1 кг вугілля міститься до 500 Бк урану, біля 300 Бк то-

рію, приблизно 70 Бк калію-40 та інших радіонуклідів. При спалю-

ванні вугілля радіонукліди концентруються у золі, а тому опромі-

нення в районі розташування теплової електростанції, додатково

до природного фону, складає 6060 мкЗв/рік, або 606 мбер/рік, то-

ді як викиди АЕС при нормальній роботі створюють дозу опромі-

нення 0,004-0,13 мкЗв/рік, тобто на 1-3 порядки менше від дози,

що створюють викиди теплових електростанцій, які, у свою чергу,

складають 0,3-3 відсотки від дози природного радіаційного фону.

У гранітах є біля 1000-1500 Бк/кг калію-40, тоді як у піщаниках та

вапняках відповідно 370 та 90 Бк/кг. Урану у гранітах у 2-3 рази, а

торію у 3-10 разів більше, ніж у піщаниках та вапняках.

Як впливають на опромінення населення випробування ядерної зброї?

Випробовування ядерної зброї, розпочаті у 1945 році, є по-

тужним джерелом додаткового опромінення населення Земної

кулі. У хіросімській бомбі “малюк” коефіцієнт використання ура-

ну не перевищував 1 відсотка, тоді як у сучасних ядерних зарядах

коефіцієнт використання урану не менше 20-30 відсотків, а вихід

радіоактивних продуктів поділу такий, що площа радіоактивно-

го сліду дорівнює 10-15 тис. км

з дозою опромінення від 40 до де-

кількох тисяч бер.

Сьогодні у світі накопичено більше 50000 ядерних боєголовок.

Слід підкреслити, що на одну мегатонну ядерного вибуху утворю-

ється 7,4 кг

С, що у кількісному відношенні дорівнює утворенню

цього ізотопу в атмосфері під впливом космічних променів про-

тягом року. Найбільша інтенсивність випробувань ядерної зброї

припадає на 1954-1962 роки. З 1963 року, завдяки московському

договору про заборону випробовування ядерної зброї у повітрі,

на поверхні землі та під водою, який підписали більше 100 кра-

їн світу, безконтрольне забруднення навколишнього середовища

продуктами поділу урану значно зменшилось, адже в результаті

кожного вибуху утворюється до 225 радіонуклідів як продуктів

поділу, активації, так і синтезу з різним періодом піврозпаду від

долей секунди до кількох тисяч років.

Джерела радіоекологічного забруднення