Пути и условия воздействия различного вида ионизирующего излучения

Радиоактивные аэрозоли могут содержаться в воздухе и поступать через дыхательные пути в организм прежде всего в том случае, если радиоактивные вещества используются в порошкообразном состоянии или в виде растворов. Аэрозоли дезинтеграции и конденсации могут образоваться при механической, металлургической и химической обработке радиоактивных руд и радиоактивных изотопов. Кроме обычных путей возникновения, аэрозоли могут быть образованы и другими специфическими для радиоактивных веществ способами.

Возможны процессы самопроизвольного образования радиоактивных аэрозолей при работе с α-излучающими радиоактивными веществами. Газообразные активные эманации — радон, торон, актинон, образующиеся при распаде радия, мезотория и актиния, распадаются и образуют твердые дочерние продукты, представляющие собой радиоактивные вещества.

Радиоактивные аэрозоли могут образоваться за счет конденсации продуктов распада эманации и за счет их адсорбции на неактивных аэрозолях.

В производственных условиях вследствие указанных процессов происходит образование «радиоактивных осадков», загрязняющих оборудование и помещение.

Образование радиоактивных аэрозолей может произойти вследствие выбрасывания в воздух активных атомов отдачи. Последние могут механически увлекать за собой частицы материнского радиоактивного вещества и образовывать радиоактивные аэрозоли. Этот вид образования радиоактивных аэрозолей называют агрегатной отдачей.

Возможность специфических способов образования радиоактивных аэрозолей требует специальных мероприятий, предупреждающих поступление радиоактивных веществ в воздух помещения.

Большое гигиеническое значение имеет дисперсность аэрозолей, так как с этим свойством связана их задержка в дыхательных путях (см. главу VII). Это особенно важно, когда речь идет о радиоактивных аэрозолях. Радиоактивные аэрозоли, даже субмикроскопических размеров, ввиду их высокой биологической активности являются патогенными.

Степень поражения органов дыхания при попадании в них радиоактивных аэрозолей зависит также от длительности задержки пылевых частиц в легких, характеризуемой эффективным периодом полувыведения. Так, например, период полувыведения из легких дочерних продуктов торона равен 9 часам, а сульфата радия — 125 дням.

Экспериментально показано, что радиоактивные аэрозоли могут вызывать патологические изменения в органах дыхания склеротического характера, а также способствовать развитию бронхогенного рака.

Важной гигиенической задачей в свете сказанного является предотвращение загрязнения воздуха радиоактивными аэрозолями и применение мер защиты от них органов дыхания.

Радиоактивные газы могут загрязнять атмосферу помещений в следующих случаях: при образовании радиоактивных эманаций из радия, мезотория и актиния, сопровождающемся эманацией радона, торона, актинона; при расщеплении урана в реакторах, сопровождающемся выделением газообменных радиоактивных продуктов: ксенона, криптона, аргона, йода; в результате активации азота, кислорода и других газов при работе ускорительных установок и реакторов.

Повышенное содержание этих газов может быть обнаружено в воздухе производственных помещений и лабораторий при использовании тория и радия, в лечебных учреждениях при использовании радона, при добыче, хранении и переработке урановых и ториевых руд.

Весьма неблагоприятными в гигиеническом отношении являются операции, во время которых возможно выделение радиоактивных газов: вскрытие ампул с радием и мезоторием, открывание сосудов, в которых длительное время сохранялись радиоактивные растворы.

Радиоактивные эманации по своей химической природе относятся к инертным газам. Период полураспада радона — 3,82 дня, торона — 54,5 секунды, актинона — 3,92 секунды. Они растворяются в крови и тканевых жидкостях, не вступая в химические реакции. Практически эманация распределяется в организме равномерно, вызывая облучение тканей α-частицами, возникающими при распаде самих газов, а также а- и β-частицами дочерних продуктов, возникающих из эманации в организме. Однако основная опасность при воздействии радиоактивных эманаций связана с тем, что в органах дыхания оседают присутствующие в воздухе дочерние продукты радона или торона, вызывая преимущественное облучение верхних дыхательных путей *  и легочной ткани. Длительным вдыханием радона объясняют высокую заболеваемость раком легких у шахтеров урановых рудников Яхимова, Шнееберга и в США.

Из радиоактивных газов в гигиеническом отношении имеют значение изотопы с относительно большим периодом полураспада: Kr85 — 9,4 года, Xe 132 — 5,2 дня, Хе 135 — 9,13 часа. Период полураспада остальных изотопов и ксенона измеряется минутами и секундами. Изотопы криптона с атомным весом 89 и 90 при распаде превращаются в Sr89 и Sr90. При распаде изотопов ксенона образуются радиоактивные изотопы цезия.

Криптон, ксенон и аргон — в химическом отношении инертные газы и в организме ведут себя так же, как и радиоактивные эманации. Эти газы опасны как источники внешнего облучения. I131 — β- и ү-излучатель, как биоэлемент накапливается в щитовидной железе.

Во всех случаях, когда вследствие технологических процессов и при отдельных операциях образуются радиоактивные газы, следует особое внимание обратить на герметичность оборудования и рациональное устройство вентиляции.

Как фактор облучения организма ү-излучение может наблюдаться во многих случаях. Испускают ү-лучи многие искусственные изотопы и некоторые естественные элементы при перестройке ядер в более стабильное состояние, причем энергия ү-лучей в этом случае колеблется в пределах 0,2—5 Мэв. При ядерных реакциях можно получить ү-лучи с энергией 10—20 Мэв.

С опасностью ү-облучения приходится встречаться при работе с ү-излучающими изотопами, при транспортировке радиоактивных веществ, при гамма-дефектоскопии и в медицинской практике.

Большинству естественных и искусственных радиоактивных элементов присуще β-излучение. Источниками β-частиц являются широко применяемые для различных целей β-излучающие изотопы, а также загрязненные ими окружающие предметы — оборудование, помещение, одежда. Возможно облучение β-частицами работающих на атомных электростанциях, экспериментальных реакторах и ускорителях элементарных частиц за счет наведенной активности оборудования.

β-Излучающие изотопы с энергией частиц менее 0,2 Мэв не представляют практической опасности как источники внешнего облучения. Для защиты от облучения β-частицами больших энергий целесообразно увеличение расстояния между работающим и источником излучения или применение экранов из органического стекла, пластмассы и других подобных материалов.

Наибольшую опасность β-излучатели представляют при внутреннем облучении вследствие попадания в организм радиоактивных паров, газов, аэрозолей, что возможно при использовании β-активных веществ в открытом виде и при отсутствии защитных мер.

Нейтронное излучение возникает при работе ускорителей заряженных частиц и реакторов, образующих мощные потоки быстрых и тепловых нейтронов. Нейтронное излучение радий-бериллиевых и полоний-бериллиевых закрытых источников применяется в геологических исследованиях, биологии, медицине.

Мощные потоки нейтронов могут вызвать активацию оборудования, строительных конструкций помещения, отдельных деталей, воздуха, вследствие чего возникают вторичные источники β- и ү-излучения.

Дополнительные источники и формы радиационного воздействия. Важными дополнительными источниками радиационного воздействия являются загрязненные радиоактивными веществами кожные покровы работающих, спецодежда, оборудование, строительные конструкции помещений.

Загрязнение кожных покровов и одежды возможно при ручных операциях с радиоактивными веществами, а также при контакте работающих с оборудованием, загрязненным радиоактивными веществами. Внутрь организма радиоактивные вещества могут поступать с загрязненных рук через рот. Кроме того, многие радиоактивные элементы, например стронций, радий, плутоний, торий, фосфор и др., способны проникать в организм через неповрежденную кожу. Загрязнение кожных покровов и одежды является источником облучения кожи α- и β-частицами.

Загрязнение радиоактивными веществами оборудования и рабочих помещений возможно при рассыпании радиоактивных порошков, разливании радиоактивных растворов, переносе радиоактивных веществ загрязненными руками, одеждой, обувью.

Различные материалы сорбируют радиоактивные вещества, которые в дальнейшем могут служить источником образования радиоактивных аэрозолей, газов, потоков β-частиц и ү-излучения.

* В облучении верхних дыхательных путей главную рель играет осаждение в них свободных атомов Ra или ThB.