Файл: Osnovu_ohorona_praci_1_new.pdf

261

Для характеристики дози за ефектом іонізації, що викликається у

повітрі, використовується так звана експозиційна доза (D

эксп

) рентге2

нівського і γ2випромінювань – кількісна характеристика рентгенів2
ського і γ2випромінювань, заснована на їх іонізуючій дії і виражена
сумарним електричним зарядом іонів одного знака, утворених в оди2
ницях об’єму повітря в умовах електронної рівноваги.

D

ýêñï

= dQ/dm,

(2.84)

де dQ – прирощення сумарного заряду усіх іонів одного знака, які були утво2
рені у елементарному об’ємі повітря,
dm – маса елементарного об’єму повітря.

За одиницю експозиційної дози рентгенівського і g2випроміню2

вань приймається кулон на кілограм (Кл/кг).

Кулон на кілограм – експозиційна доза рентгенівського (R) або

гамма (γ)2випромінювань, при якій сполучена з цим випромінюван2
ням корпускулярна емісія на кілограм сухого атмосферного повітря
утворює у повітрі іони, що несуть заряд у 1 Кл електрики кожного
знака.

Позасистемної одиницею експозиційної дози рентгенівського (R) і

гамма (γ)2випромінювань є рентген (Р).

Рентген – одиниця експозиційної дози фотонного випромінюван2

ня, при проходженні якого через 0,001293 г повітря в результаті завер2
шення всіх іонізаційних процесів у повітрі створюються іони, що
несуть одну електростатичну одиницю кількості електрики кожного
знака. 0,001293 г – маса 1 см

3

сухого атмосферного повітря за нор2

мальних умов [температура 20°С і тиск 1013 МПа (1 атм фізична чи
760 мм рт. ст.)], у якій відбуваються первинні процеси взаємодії фото2
нів з повітрям. За визначенням, 1 Р відповідає заряд 1 СГСЕ = nq, де
n – число іонів, q – заряд іона (q = 4,8 · 10

210

СГСЕ).

Таким чином, для одержання експозиційної дози в 1 Р потрібно,

щоб витрачена на іонізацію в 1 см

3

(чи в 1 г) повітря енергія відповід2

но дорівнювала 

1Ð = 0,114 åðã/ñì

3

= 87,7 åðã/ã.

Величини 0,114 ерг/см

3

і 87,7 ерг/г прийнято називати енергетичними

еквівалентами рентгена. Співвідношення між поглиненою дозою випромі2
нювання, вираженої в радах, і експозиційною дозою рентгенівського і 

γ2випромінювань, вираженої в рентгенах, для повітря має вигляд

D

ýêñï

= 0,877 D

ïîãë

.

(2.85)

Поглинена чи експозиційна дози випромінювань, віднесені до оди2

ниці часу, називаються потужністю дози (Р) відповідно поглиненої

чи експозиційної. Вона характеризує швидкість нагромадження дози і
може чи збільшуватися чи зменшуватися згодом. 

Якщо за деякий проміжок часу dt збільшення дози дорівнює dD, то

середнє значення потужності дози: 

Ð = dD/dt.

(2.86) 

Різні види ІВ справляють неоднакові біологічні дії. Для оцінки біо2

логічної дії різних видів ІВ нормативами НРБУ297 (Норми радіа2
ційної безпеки України) введено поняття радіаційний зважуючий фак2
тор – W

R

, який показує у скільки разів даний вид випромінювання

справляє більш сильну біологічну дію, ніж γ (R) – випромінювання
при однаковій поглиненій дозі. Для α2випромінювання W

R

складає 20,

для β2випромінювання 1 і нейтронного випромінювання – 5–20.

Для оцінки можливих наслідків іонізуючого опромінювання з

урахуванням іонізуючої здатності випромінювання введено поняття
еквівалентної дози (Н):

Н= D

погл

· W

R

;

(2.87)

Одиницею виміру еквівалентної дози в системі СИ є зіверт,

1 Зв =Дж/кг. Позасистемною одиницею еквівалентної дози є бер, 
1бер = 0,01 Зв.

Якщо еквівалентні дози однакові, ступінь ураження окремих орга2

нів і тканин тіла людини залежить від радіаційної чутливості цих
органів і тканин. Для оцінки ступеня радіаційного ураження людини
з урахуванням радіаційної чутливості окремих органів і тканин введе2
но поняття ефективної дози (Е), яка визначається виразом:

Е= ΣН

Т

· W

Т

,

(2.88)

де Н

Т

– еквівалентна доза в тканині чи органі,

W

Т

– тканинний зважуючий фактор, який характеризує відносний стохастичний

ризик опромінювання окремих тканин (W

Т

для гонад – 0,2; для червоного кістко2

вого мозку, кишечнику, легень – 0,12; для більшості внутрішніх органів – 0,05; для
шкіри, кісток – 0,01).

2.10.3. Á³îëîã³÷íèé âïëèâ ³îí³çóþ÷îãî âèïðîì³íþâàííÿ

Механізм взаємодії випромінювання з речовиною залежить від

властивостей середовища, виду та енергії випромінювання. 

Вивчення дії випромінювання на організм людини визначило

наступні особливості:

• дія ІВ на організм невідчутна людиною. У людей відсутній орган

почуття, що сприймає іонізуючі випромінювання. Тому людина може
проковтнути чи вдихнути радіоактивну речовину без усяких первин2

262

263

них відчуттів. Дозиметричні прилади є додатковим органом почуттів,
призначеним для сприйняття ІВ;

• висока ефективність поглиненої енергії. Мала кількість поглине2

ної енергії випромінювання може викликати глибокі біологічні зміни
в організмі;

• різні органи живого організму мають свою чутливість до опромі2

нення. При щоденному впливі дози 0,002–0,005 Гр вже настають
зміни в крові;

• наявність прихованого чи інкубаційного періоду прояву дії іоні2

зуючого випромінювання. Цей період часто називають періодом уда2
ваного благополуччя. Тривалість його скорочується зі збільшенням
дози;

• дія малих доз може підсумовуватися чи накопичуватися. Цей

ефект називається кумуляцією;

• вплив опромінювання може проявлятися безпосередньо на живо2

му організмі у вигляді миттєвих уражень (соматичний ефект), через
деякий час у вигляді різноманітних захворювань (соматично2стоха2
стичний ефект), а також на його потомстві (генетичний ефект);

• не кожен організм у цілому однаково реагує на опромінення.
Іонізуюче випромінювання, впливаючи на живий організм, викли2

кає в ньому ланцюг зворотних і незворотних змін, що призводять до
тих чи інших біологічних наслідків, залежно від виду, рівня опромі2
нення, часу дії, розміру поверхні, яка опромінюється, та властивостей
організму. Первинним етапом – спусковим механізмом, що ініціює
різноманітні процеси в біологічному об’єкті, є іонізація і порушення
молекулярних зв’язків. У результаті впливу ІВ порушується нормаль2
ний плин біохімічних процесів і обмін речовин, блокується ділення
клітин та процеси регенерації тканин. Відомо, що 2/3 загального скла2
ду тканини людини складають вода і вуглець. Вода під впливом
випромінювання розщеплюється на водень Н і гідроксильну групу
ОН, що безпосередньо, або через ланцюг вторинних ланцюгових пере2
творень призводить до утворення продуктів з високою хімічною
активністю: гідратного оксиду НО

2

і перекису водню Н

2

О

2

. Ці з’єд2

нання взаємодіють з молекулами органічної речовини тканини, оки2
сляючи і руйнуючи її на клітинному рівні. 

Залежно від величини поглиненої дози випромінювання та індивідуаль2

них особливостей організму викликані зміни можуть бути зворотними чи
незворотними. У випадку невеликих доз уражені тканини відновлюють свою
функціональну діяльність. Великі дози при тривалому впливі можуть викли2
кати незворотне ураження окремих органів чи всього організму.

Будь2який вид ІВ викликає біологічні зміни в організмі як при зовнішньо2

му (джерело знаходиться поза організмом), так і при внутрішньому опромі2

ненні (радіоактивні речовини попадають усередину організму, наприклад
пероральним чи інгаляційним шляхом). Найбільш небезпечними щодо
внутрішнього опромінення є речовини, які мають більшу іонізуючу здатність,
тобто  α2 і β2випромінювачі. Зовнішнє опромінення α2, а також β2частками
менш небезпечно. Вони мають невеликий пробіг у тканині і не досягають кро2
вотворних чи інших внутрішніх органів. Небезпечними для зовнішнього
опромінення є γ2 і нейтронне випромінення, що проникає у тканину на вели2
ку глибину і руйнує її. 

Важливим фактором впливу ІВ на організм є тривалість опромінення. У

результаті одноразового опроміненні всього тіла людини можливі біологічні
порушення залежать від сумарної поглиненої дози випромінювання.

Поглинена доза випромінювання, що викликає ураження окремих частин

тіла, а потім смерть, перевищує смертельну поглинену дозу опромінення
всього тіла. Смертельні поглинені дози для окремих частин тіла наступні:
голова – 20 Гр, нижня частина живота – 30 Гр, верхня частина живота – 50 Гр,
грудна клітка – 100 Гр, кінцівки – 200 Гр. Променеві захворювання можуть
початися вже при дозі в 1 Гр. При загальному опроміненні за короткий термін
доза 5–6 Гр призводить до смертельного результату у 100% опромінених,
якщо постраждалим не була вчасно надана спеціальна медична допомога. 

Ступінь чутливості різних тканин до опромінення неоднакова. Якщо роз2

глядати тканини органів у порядку зменшення їхньої чутливості до впливу
випромінювання, то одержимо наступну послідовність: зародкові клітини,
червоний кістковий мозок, селезінка, легені, лімфатична тканина, зобна зало2
за. Велика чутливість кровотворних органів до радіації лежить в основі визна2
чення характеру променевої хвороби. У разі одноразового опромінення всього
тіла людини поглиненою дозою 0,5 Гр за добу після опромінення може різко
скоротитися число лімфоцитів. Зменшиться також і кількість еритроцитів
(червоних кров’яних тілець) по закінченні двох тижнів після опромінення. У
здорової людини нараховується біля 10

14

червоних кров’яних тілець (щоденне

відтворення 10

12

), а у хворого променевою хворобою таке співвідношення

порушується, і в результаті гине організм.

Ступінь ураження організму залежить від розміру поверхні, що опроміню2

ється. Зі зменшенням поверхні, що опромінюється, зменшується і біологічний
ефект. Так, у разі опромінення фотонами поглиненою дозою 4 Гр ділянки тіла
площею 6 см

2

помітного ураження організму не спостерігалося, а у разі опромі2

нення такою ж дозою всього тіла було 50% смертельних випадків.

Радіоактивні речовини можуть потрапляти всередину організму в

результаті вдихання повітря, забрудненого радіоактивними елементами, із
забрудненою їжею чи водою, через шкіру, а також у результаті зараження від2
критих ран.

Найчастіше радіоактивні речовини попадають в організм через травний

тракт внаслідок недотримання вимог безпеки. 

Небезпека радіоактивних джерел, що попадають тим чи іншим шляхом в

організм людини, тим більше, що вище їх активність. Ступінь небезпеки зал2
ежить також від швидкості виведення речовини з організму. Період напівви2

264

265

ведення Т

нв

, тобто термін за який активність нукліда в організмі зменшиться

у два рази, для калію240 Т

нв

= 58 діб; цезію2137 Т

нв

= 70 діб; для стронцію290

Т

нв

= 1,8 · 10

4

діб. 

Деякі радіоактивні речовини, потрапляючи в організм, розподіляються в

ньому більш2менш рівномірно, інші концентруються в окремих внутрішніх
органах. Так, у кісткових тканинах відкладаються джерела a2випромінюван2
ня (радій2226, уран2238, плутоній2239); β2випромінювання (стронцій290,
ітрий291). Ці елементи, хімічно зв’язані з кістковою тканиною, дуже важко
виводяться з організму. Тривалий час утримуються в організмі також еле2
менти з великим атомним номером (полоній, уран і ін.). Елементи, що утво2
рюють в організмі легкорозчинні солі, накопичуються в м’яких тканинах і
відносно легко видаляються з організму. У м’язових тканинах більш менш
рівномірно розподіляються джерела β2випромінювання натрій224 та цезій2137,
а у щитовидній залозі відбувається накопичування γ2випромінюючого еле2
мента йод2131. Накопичування радіоактивних елементів в окремих ткани2
нах та органах обумовлює з часом розвиток в них патологічних змін, напри2
клад злоякісних пухлин. 

2.10.4. Íîðìóâàííÿ ³îí³çóþ÷îãî âèïðîì³íþâàííÿ

Допустимі рівні ІВ регламентуються «Нормами радіаційної безпеки

України НРБУ297», які є основним документом, що встановлює радіа2
ційно2гігієнічні регламенти для забезпечення прийнятих рівнів опромі2
нення як для окремої людини, так і суспільства взагалі. НРБУ297
поширюються на ситуації опромінення людини джерелами ІВ в умовах:

• нормальної експлуатації індустріальних джерел ІВ;

• медичної практики;

• радіаційних аварій;

• опромінення техногенно2підсиленими джерелами природного

походження. 

Згідно з цими нормативними документами опромінюванні особи

поділяються на наступні категорії:

А – персонал – особи, котрі постійно або тимчасово безпосередньо

працюють з джерелами ІВ;

Б – персонал – особи, що безпосередньо не зайняті роботою з дже2

релами ІВ, але у зв’язку з розміщенням робочих місць у приміщеннях
і на промислових площадках об’єктів з радіаційно2ядерними техноло2
гіями можуть одержувати додаткове опромінення;

В – все населення.
НРБУ297 включають такі регламентовані величини: ліміт дози,

допустимі рівні, контрольні рівні, рекомендовані рівні та ін. Для конт2
ролю за практичною діяльністю, а також підтримання радіаційного
стану навколишнього середовища найбільш вагомою регламентованою