Понятие о дозе облучения, уровне радиации

Как было сказано, разные виды излучений сопровождаются высвобождением разного количества энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому они оказывают неодинаковое воздействие на ткани живого организма. Повреждений, вызванных в живом организме излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям. Количество такой, переданной организму энергии, или, другими словами, количество энергии ионизирующих излучений, поглощенной единицей массы облучаемой среды, называется дозой (Д). Дозу облучения организм может получить от любого радионуклида или их смеси независимо от того, находятся ли они вне организма или внутри его (в результате попадания с пищей, водой или воздухом).

Различают 4 дозы облучения: экспозиционную, поглощенную, эквивалентную и эффективную.

Экспозиционная (или физическая) доза облучения – это количество энергии рентгеновских и γ -лучей, способных ионизировать сухой воздух. Чем больше доза, тем выше степень ионизации. За единицу измерения экспозиционной дозы γ -излучения в воздухе принят рентген (внесистемная единица измерения). Рентген (р) – это такая доза облучения, при которой в 1 см³сухого воздуха при Т 0 С и давлении 760 мм рт. ст. образуется 2,08 млрд. пар ионов. Производными от рентгена единицами являются миллирентген (мр), равный 0,001 р и микрорентген (мкр), равный 0,000001 р. В системе «Си» единицей измерения экспозиционной дозы является кулон на кг(кул/кг). 1 кул/кг = 3,88 10³ р.

Поглощенная доза – это количество энергии различных излучений, поглощенное единицей массы облучаемого тела и измеряется в радах (внесистемная единица). Рад – это такая поглощенная доза, при которой количество поглощенной энергии в 1 гр любого вещества составляет 100 эрг независимо от вида энергии излучения. В системе «СИ» единицей измерения этой дозы является грей (Гр). 1 рад = 0,01 Гр (1 Гр = 100 рад).

Грей (Гр, Gy) − единица поглощенной дозы в системе СИ. Представляет собой количество энергии ионизирующего излучения, поглощенной единицей массы какого-либо физического тела, например тканями организма. В системе СИ за единицу поглощенной дозы облучения принят джоуль на килограмм (Дж/кг) – грей (1 Гр = 1 Дж/кг).

Производными рада являются: миллирад (мрад), и микрорад (мкрад). При дозе облучения в 1р поглощенная доза в воздухе составит 0,87 рад, а в воде и живой ткани 0,93 рада. Поэтому о поражающем действии излучения на живые ткани организма можно судить по эффекту ионизации воздуха γ -излучением, т.е. 1р = 0,93 рада.

Но поглощенная доза не учитывает того, что при одинаковом ее значении α -излучения гораздо опаснее β или γ -излучений из-за своей выраженной ионизирующей способности.

Если принять во внимание этот факт, то поглощенную дозу стоит умножить на коэффициент, отражающий способность излучения данного вида повреждать ткани организма (т.е. вызывать ионизирующий эффект):

α -излучение считается при этом в 20 раз опаснее других видов излучений, т.е. установлены коэффициенты для пересчета эквивалентной дозы. Так, для α -излучения К=20, нейтронного – 10, для β и γ-излучений = 1.

Пересчитанную такими образом дозу называют эквивалентной дозой.

Эквивалентная доза − поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма. Её измеряют в бэрах (внесистемная единица) – биологический эквивалент рентгена, 1 бэр – это эквивалентная доза излучения, соответствующая поглощенной энергии любого вида излучения, биологическое действие которого эквивалентно действию 1 рентгена (рада) γ -излучения. В системе «Си» единицей измерения является зиверт (зв).

Зиверт (Зв, Sv) − единица эквивалентной дозы в системе СИ. Представляет собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий неодинаковую радиационную опасность для организма разных видов ионизирующего излучения. Один зиверт соответствует поглощенной дозе в 1 Дж/кг (для рентгеновского, γ- и β- излучений).

Производным бэра является миллибэр (мбэр) и микробэр (мкбэр). (1 бэр = 0,01 зв, 1 зв = 100 бэр). Для удобства пользования единицами измерения принято, что 1 р =1 рад =1 бэр.

Эффективная эквивалентная доза − эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий разную чувствительность различных тканей к облучению. Величина воздействия ионизирующего излучения, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения организма человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Измеряется в зивертах.

Коллективная эффективная эквивалентная доза − эффективная эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либо источника радиации.

Полная коллективная эффективная эквивалентная доза − коллективная эффективная эквивалентная доза, которую получат поколения людей от какого-либо источника за все время его дальнейшего существования.

В дозиметрии кроме термина «излучение» применяется также термин «облучение» («доза облучения»), под которым понимается действие ионизирующих излучений на живой организм или материалы. Для характеристики степени загрязнения радиоактивными веществами какой-либо поверхности (почвы, предметов и т.д.), продуктов, воды и т.д. применяется мощность дозы излучения (уровень радиации – Р). Уровень радиации равен дозе, создаваемой за единицу времени, т.е. характеризует скорость накопления дозы. Единицами измерения мощности дозы является рентген/час (р/ч), рад/час (р/ч), бэр/час (бэр/ч), и соответственно им производные милли-и микро-, т.е. мр /ч, мкр/ч и т.д.

Произведение уровня радиации (Р) на время (Т) облучения дает дозу облучения (Д), т.е. Д = Р х Т (р, рад, бэр, зв).

Поэтому, чем больше уровень радиации, тем меньше время могут находиться на загрязненном участке территории люди, чтобы полученная доза облучения не превысила допустимую.

Допустимая доза облучения человека за свою жизнь: для населения средняя годовая эффективная доза равна 0,001 зиверта (0,1 бэр), или за период жизни (70 лет) – 0,07 зиверта (7 бэр). Для работающих с источниками излучения средняя годовая доза равна 0,02 зиверта (0,2 бэр), а за период трудовой деятельности (50 лет) – 1 зиверт (100 бэр).

Источники возможного дополнительного облучения человека в процессе жизни:

 просмотр одного хоккейного матча по ОВ – 1 мкбэр;

 ежедневный трехчасовой просмотр ТВ в течение года – 0,5 мбэр;

 перелет самолетом на расстоянии 2400 км –1 мбэр;

 облучение при флюорографии (только грудная клетка) – 370 мбэр;

 облучение при рентгеноснимке зуба (местное) – 3 бэра.

В результате воздействия радиоактивного излучения на организм человека в тканях могут происходить сложные физические, химические и биохимические процессы, связанные с ионизирующей способностью этих излучений. Известно, что 2/3 общего состава ткани человека составляют вода и углерод. Вода под воздействием излучения расщепляется на водород Н и гидроксильную группа ОН, которая образует продукты высокой химической активности: гидратный оксид НО₂ и перекись водорода Н₂ О₂. Эти соединения взаимодействуют с молекулами органического вещества ткани, окисляя и разрушая её. В результате нарушается нормальное течение биохимических процессов и обмен веществ в организме.

В зависимости от величины поглощенной дозы облучения и индивидуальных особенностей организма вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми. Малые дозы облучения могут привести к развитию раковых поражений или к генетическим повреждениям, появляющимся через несколько или много лет.

Большие дозы облучения приводят к развитию у человека острой или хронической лучевой болезни. Считается, что однократное облучение в дозе менее 100 рад (бэр) не вызывает ОЛБ. Дозы, приводящие к развитию острой лучевой болезни при одноразовом облучении или облучении за короткое время (4 суток):

100 –200 рад –первая степень –легкая;

200 –400 рад –вторая степень –средняя;

400 –600 рад –третья степень –тяжелая;

600 –1000 рад –четвертая степень –крайне тяжелая.

Характерной особенностью течения ОЛБ является фазность (стадии или периоды в течении заболевания). Различают 4 периода в течении ОЛБ при любой степени тяжести:

1. Начальный период (первичная реакция на облучение);

2. Скрытый период (период мнимого благополучия);

3. Разгар болезни (период выраженных клинических проявлений);

4. Период разрешения болезни (с полным или частичным выздоровлением, а в крайне тяжелых случаях – летальным исходом).

В момент облучения пострадавший никаких ощущений не испытывает.

Начальный период наступает либо сразу после облучения в самых тяжелых случаях, либо через 1-10 часов, в зависимости от дозы облучения. Длительность его от нескольких часов до 2-3 суток. Характеризуется этот период следующими симптомами: появляется общая слабость, головная боль, головокружение, раздражительность, сухость во рту и горле, тошнота и рвота, которая является прогностическим признаком, т.е. чем выраженнее и чаще рвота, тем прогноз менее благоприятен, т.е. человек получил большую дозу облучения, и болезнь будет протекать тяжело или очень тяжело.

В это время появляется покраснение кожи лица, слизистой оболочки глаз, частый пульс, понижение артериального давления, в крови повышенное количество лейкоцитов, может быть повышениие температуры тела.

Скрытый (латентный) период(или период мнимого благополучия) продолжается в зависимости от тяжести поражения (т.е. дозы облучения), от нескольких дней до 2-4 недель, иногда до 5. Чем короче скрытый период, тем тяжелее будет клиническое течение болезни. В этом периоде при любой степени болезни самочувствие пострадавшего улучшается, все симптомы начального период чаще всего исчезают совсем или значительно ослабляются, температура тела нормализуется. Пострадавший не чувствует себя больным, работоспособность восстанавливается, самочувствие, общее состояние нормализуются.

Период разгара болезни характеризуется ухудшением общего состояния больного, у которого вновь появляется головная боль, тошнота, поносы или запоры, боли в животе, нарастает общая слабость, падает вес, повышается температура тела до 38-40. Больные вялы, угнетены, апатичны, отказываются от еды, появляется выпадение волос, на коже и слизистых оболочках множественные точечные кровоизлияния. Наблюдаются кровотечения из внутренних органов (легочные, желудочные, кишечные, почечные и т.п.). Появляются кровоизлияния и язвы в полости рта, на деснах и языке. Имеет место частый пульс, понижение артериального давления. Характерны изменения со стороны крови: прогрессирующее снижение количества эритроцитов, гемоглобина (анемия), лейкоцитов (вследствие чего резко снижаются защитные свойства организма), тромбоцитов (понижается свертываемость крови, способствующая кровотечениям), СОЭ значительно ускорена. В период разгара болезни часто возникают инфекционные осложнения вследствие угнетения иммунологических процессов.

При благоприятном течении болезни период разгара сменяется периодом восстановления. Протекает он длительно, до 5-6 месяцев. Постепенно все симптомы затухают, уменьшается общее самочувствие, нормализуется температура, прекращается кровоточивость и выпадение волос, повышается вес тела, восстанавливается картина крови (количество эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов приходит в норму). Благоприятному исходу ОЛБ способствует своевременное и правильное лечение, уход за больным.

Выраженность симптомов ОЛБ, прогноз и сроки выздоровления зависят от интенсивности поражения ионизирующей радиацией и от состояния организма пострадавшего.

Стадии развития ОЛБ:

I ст. (легкая) Излечима всегда, лечение, как правило, амбулаторное, выздоровления 100 %.

IIст. (ср.тяжести) через 1,5-2 месяца лечения в стационаре выздоровления 70-80 %

IIIст. (тяжелая) При благоприятном исходе через 6-8 месяцев, лечение в стационаре выздоровления 20-30 %

IVст. (крайне тяжелая) Прогноз не благоприятный 100 % летальный исход, выздоровление в редких случаях как исключение.

Дата добавления: 2014-11-06