stringtranslate.com

Радиационная защита

Радиационная защита , также известная как радиологическая защита , определяется Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) как «Защита людей от вредного воздействия ионизирующего излучения и средства для достижения этой защиты». [1] Воздействие может быть вызвано источником радиации, внешним по отношению к телу человека, или внутренним облучением, вызванным попаданием радиоактивного загрязнения внутрь организма .

Ионизирующее излучение широко используется в промышленности и медицине и может представлять значительную опасность для здоровья, вызывая микроскопические повреждения живых тканей. Существует две основные категории последствий для здоровья от ионизирующего излучения. При высоких уровнях воздействия оно может вызывать «тканевые» эффекты, также называемые «детерминированными» эффектами из-за определенности их возникновения, обычно обозначаемой единицей грей и приводящей к острому лучевому синдрому . При низком уровне воздействия могут быть статистически повышенные риски рака, вызванного радиацией , называемые « стохастическими эффектами» из-за неопределенности их возникновения, обычно обозначаемой единицей зиверт .

Основой радиационной защиты является избежание или снижение дозы с помощью простых защитных мер времени, расстояния и экранирования. Продолжительность воздействия должна быть ограничена необходимым, расстояние от источника излучения должно быть максимальным, а источник или цель должны быть экранированы, где это возможно. Для измерения индивидуальной дозы при профессиональном или аварийном облучении для внешнего облучения используются персональные дозиметры , а для внутренней дозы из-за попадания радиоактивного загрязнения внутрь организма применяются методы биоанализа.

Для оценки радиационной защиты и дозиметрии Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) и Международная комиссия по радиационным единицам и измерениям (МКРИ) публикуют рекомендации и данные, которые используются для расчета биологического воздействия на организм человека определенных уровней радиации, и тем самым рекомендуют допустимые пределы поглощения дозы.

Принципы

Международные политические отношения в области радиологической защиты. МКРЗ в целом признана регулирующими органами как международный авторитет в области надлежащей практики
Величины доз внешнего облучения, используемые в радиационной защите и дозиметрии - на основе отчета 57 МКРУ
График, показывающий взаимосвязь между радиоактивностью и обнаруженным ионизирующим излучением.

МКРЗ рекомендует, разрабатывает и поддерживает Международную систему радиологической защиты, основанную на оценке большого объема научных исследований, доступных для приравнивания риска к полученным уровням доз. Цели системы в области здравоохранения — «управлять и контролировать воздействие ионизирующего излучения таким образом, чтобы предотвращать детерминированные эффекты и снижать риски стохастических эффектов до разумно достижимой степени». [2]

Рекомендации МКРЗ передаются национальным и региональным регулирующим органам, которые имеют возможность включить их в свое собственное законодательство; этот процесс показан на прилагаемой блок-схеме. В большинстве стран национальный регулирующий орган работает над обеспечением безопасной радиационной среды в обществе, устанавливая требования по ограничению дозы, которые, как правило, основаны на рекомендациях МКРЗ.

Ситуации воздействия

МКРЗ различает плановые, аварийные и существующие ситуации облучения, как описано ниже; [3]

Регулирование приема дозы

МКРЗ использует следующие общие принципы для всех ситуаций контролируемого облучения. [7]

Факторы внешнего поглощения дозы

Существует три фактора, которые контролируют количество или дозу радиации, полученной от источника. Воздействие радиации можно контролировать с помощью комбинации этих факторов:

  1. Время : Сокращение времени воздействия пропорционально уменьшает эффективную дозу . Примером снижения доз облучения путем сокращения времени воздействия может быть улучшение обучения операторов для сокращения времени, затрачиваемого ими на обращение с радиоактивным источником.
  2. Расстояние : Увеличение расстояния уменьшает дозу из-за закона обратных квадратов . Расстояние может быть таким же простым, как обращение с источником пинцетом , а не пальцами. Например, если во время флюороскопической процедуры возникла проблема, отойдите от пациента, если это возможно.
  3. Экранирование : Источники радиации могут быть экранированы твердым или жидким материалом, который поглощает энергию радиации. Термин «биологический экран» используется для поглощающего материала, размещенного вокруг ядерного реактора или другого источника радиации, чтобы снизить радиацию до уровня, безопасного для человека. Защитные материалы — это бетон и свинцовый экран толщиной 0,25 мм для вторичной радиации и 0,5 мм для первичной радиации [8]

Внутреннее поглощение дозы

Крупногабаритный перчаточный бокс в ядерной промышленности, используемый для удержания радиоактивных частиц в воздухе.

Внутренняя доза, возникающая вследствие вдыхания или приема внутрь радиоактивных веществ, может привести к стохастическим или детерминированным эффектам в зависимости от количества поглощенного радиоактивного материала и других биокинетических факторов.

Риск от внутреннего источника низкого уровня представлен величиной ожидаемой дозы , которая имеет тот же риск, что и такое же количество внешней эффективной дозы .

Поступление радиоактивных материалов в организм может происходить четырьмя путями:

Профессиональные риски, связанные с радиоактивными частицами в воздухе в ядерных и радиохимических приложениях, значительно снижены за счет широкого использования перчаточных боксов для содержания таких материалов. Для защиты от вдыхания радиоактивных частиц в окружающем воздухе надеваются респираторы с фильтрами для улавливания частиц.

Для контроля концентрации радиоактивных частиц в окружающем воздухе приборы контроля радиоактивных частиц измеряют концентрацию или наличие находящихся в воздухе материалов.

Для измерения концентрации радиоактивных материалов, поступивших в организм с пищей и напитками, используются специальные лабораторные радиометрические методы анализа. [9]

Рекомендуемые пределы приема дозы

Таблица доз Министерства энергетики США за 2010 год в зивертах для различных ситуаций и применений.
Различные дозы радиации в зивертах, от незначительных до смертельных.
Визуальное сравнение радиационного воздействия в результате повседневной деятельности.

МКРЗ рекомендует ряд пределов для поглощения дозы в таблице 8 отчета МКРЗ 103. Эти пределы являются «ситуационными», для плановых, аварийных и существующих ситуаций. В рамках этих ситуаций пределы даны для определенных групп, подвергшихся воздействию; [10]

Диаграмма доз для информирования общественности Министерства энергетики США, показанная здесь справа, относится к регулированию США, которое основано на рекомендациях МКРЗ. Обратите внимание, что примеры в строках 1–4 имеют шкалу мощности дозы (излучение в единицу времени), тогда как 5 и 6 имеют шкалу общей накопленной дозы.

ALARP и ALARA

ALARP — это аббревиатура важного принципа воздействия радиации и других профессиональных рисков для здоровья, в Великобритании он обозначается как As Low As Reasonably Practicable (настолько низкий, насколько это разумно достижимо). [12] Цель состоит в том, чтобы свести к минимуму риск радиоактивного воздействия или другой опасности, при этом помня, что некоторое воздействие может быть приемлемым для выполнения поставленной задачи. Эквивалентный термин ALARA , As Low As Reasonably Achievable (настолько низкий, насколько это разумно достижимо), чаще используется за пределами Великобритании.

Этот компромисс хорошо проиллюстрирован в радиологии . Применение радиации может помочь пациенту, предоставляя врачам и другим специалистам здравоохранения медицинский диагноз, но облучение пациента должно быть достаточно низким, чтобы поддерживать статистическую вероятность рака или саркомы (стохастические эффекты) ниже приемлемого уровня и исключить детерминированные эффекты (например, покраснение кожи или катаракту). Приемлемый уровень частоты стохастических эффектов считается равным для работника риску в других работах с радиацией, которые обычно считаются безопасными.

Эта политика основана на принципе, что любое количество радиационного облучения, каким бы малым оно ни было, может увеличить вероятность негативных биологических эффектов, таких как рак . Она также основана на принципе, что вероятность возникновения негативных эффектов радиационного облучения увеличивается с кумулятивной дозой за всю жизнь. Эти идеи объединяются, чтобы сформировать линейную беспороговую модель , которая гласит, что не существует порога, при котором увеличивается скорость возникновения стохастических эффектов с увеличением дозы. В то же время радиология и другие практики, которые включают использование ионизирующего излучения, приносят пользу, поэтому снижение радиационного облучения может снизить эффективность медицинской практики. Экономические затраты, например, на добавление барьера против радиации, также должны учитываться при применении принципа ALARP. Компьютерная томография , более известная как КТ или КТ-сканирование, внесла огромный вклад в медицину, однако не без некоторого риска. Ионизирующее излучение, используемое при КТ-сканировании, может привести к радиационно-индуцированному раку . [13] Возраст является существенным фактором риска, связанного с КТ-сканированием, [14] а при процедурах с участием детей и системах, не требующих обширной визуализации, используются более низкие дозы. [15]

Персональные дозиметры радиации

Дозиметр радиации является важным персональным дозиметрическим прибором. Он надевается на человека, находящегося под наблюдением, и используется для оценки дозы внешнего облучения, полученной человеком, носящим устройство. Они используются для гамма-, рентгеновского, бета- и другого сильно проникающего излучения, но не для слабо проникающего излучения, такого как альфа-частицы. Традиционно для долгосрочного мониторинга использовались пленочные значки, а для краткосрочного — кварцевые волоконные дозиметры. Однако их в основном вытеснили значки термолюминесцентной дозиметрии (ТЛД) и электронные дозиметры. Электронные дозиметры могут подавать сигнал тревоги, если достигнут заданный порог дозы, что позволяет более безопасно работать при потенциально более высоких уровнях радиации, где полученная доза должна постоянно контролироваться.

Работники, подвергающиеся воздействию радиации, такие как рентгенологи , работники атомных электростанций , врачи, использующие радиотерапию , сотрудники лабораторий, использующие радионуклиды , и команды HAZMAT обязаны носить дозиметры, чтобы можно было сделать запись профессионального облучения. Такие устройства обычно называются «легальными дозиметрами», если они были одобрены для использования при регистрации дозы персонала в нормативных целях.

Дозиметры можно носить на себе для получения дозы облучения всего тела, а также существуют специальные типы, которые можно носить на пальцах или прикреплять к головному убору для измерения локального облучения тела при определенных видах деятельности.

Распространенные типы носимых дозиметров ионизирующего излучения включают: [16] [17]

Радиационная защита

Диаграмма, показывающая различные формы ионизирующего излучения , а также виды материалов, которые используются для остановки или уменьшения этого типа излучения.
Полный коэффициент поглощения свинца (атомный номер 82) для гамма-лучей, построенный в зависимости от энергии гамма-излучения, и вклады трех эффектов. Здесь фотоэлектрический эффект доминирует при низкой энергии. Выше 5 МэВ начинает доминировать рождение пар.
Свинцовый замок, построенный для защиты радиоактивного образца в лаборатории, являющийся формой свинцовой защиты .

Почти любой материал может служить экраном от гамма- или рентгеновских лучей, если используется в достаточных количествах. Различные типы ионизирующего излучения взаимодействуют по-разному с экранирующим материалом. Эффективность экранирования зависит от останавливающей способности , которая варьируется в зависимости от типа и энергии излучения и используемого экранирующего материала. Поэтому используются различные методы экранирования в зависимости от области применения, типа и энергии излучения.

Экранирование снижает интенсивность излучения, увеличиваясь с толщиной. Это экспоненциальная зависимость с постепенно уменьшающимся эффектом по мере добавления равных слоев защитного материала. Для расчета этого используется величина, известная как толщина в два раза . Например, практический экран в убежище от радиоактивных осадков с десятью толщинами в два раза больше толщины утрамбованной земли, что составляет примерно 115 см (3 фута 9 дюймов), снижает гамма-лучи до 1/1024 их первоначальной интенсивности (т. е. 2 −10 ).

Эффективность защитного материала в целом возрастает с ростом его атомного номера, называемого Z , за исключением защиты от нейтронов, которая легче экранируется такими поглотителями и замедлителями нейтронов , как соединения бора (например , борная кислота) , кадмия , углерода и водорода .

Graded -Z- экранирование представляет собой ламинат из нескольких материалов с различными значениями Z ( атомными числами ), предназначенный для защиты от ионизирующего излучения . По сравнению с экранированием из одного материала, было показано, что та же масса градиентного Z -экранирования снижает проникновение электронов более чем на 60%. [18] Он обычно используется в спутниковых детекторах частиц, предлагая несколько преимуществ:

Конструкции различаются, но обычно включают градиент от элементов с высоким Z (обычно тантал ) через последовательно более низкие элементы Z , такие как олово , сталь и медь , обычно заканчивая алюминием . Иногда используются даже более легкие материалы, такие как полипропилен или карбид бора . [19] [20]

В типичном градиентном Z -экране слой с высоким Z эффективно рассеивает протоны и электроны. Он также поглощает гамма-лучи, что создает рентгеновскую флуоресценцию . Каждый последующий слой поглощает рентгеновскую флуоресценцию предыдущего материала, в конечном итоге снижая энергию до подходящего уровня. Каждое уменьшение энергии создает тормозное излучение и электроны Оже , которые находятся ниже энергетического порога детектора. Некоторые конструкции также включают внешний слой алюминия, который может быть просто оболочкой спутника. Эффективность материала как биологического экрана связана с его поперечным сечением для рассеяния и поглощения и в первом приближении пропорциональна общей массе материала на единицу площади, расположенной вдоль линии визирования между источником излучения и защищаемой областью. Следовательно, прочность или «толщина» экранирования обычно измеряется в единицах г/см2 . Проходящее излучение экспоненциально падает с толщиной экрана. В рентгеновских установках стены, окружающие комнату с рентгеновским генератором, могут содержать свинцовую защиту, например свинцовые листы, или штукатурка может содержать сульфат бария . Операторы смотрят на цель через экран из свинцового стекла или, если они должны оставаться в том же помещении, что и цель, надевают свинцовые фартуки .

Корпускулярное излучение

Корпускулярное излучение состоит из потока заряженных или нейтральных частиц, как заряженных ионов, так и субатомных элементарных частиц. Сюда входит солнечный ветер , космическое излучение и поток нейтронов в ядерных реакторах .

Электромагнитное излучение

Электромагнитное излучение представляет собой излучение электромагнитных волн , свойства которых зависят от длины волны .

В некоторых случаях неправильное экранирование может фактически ухудшить ситуацию, когда излучение взаимодействует с экранирующим материалом и создает вторичное излучение, которое легче поглощается организмами. Например, хотя материалы с высоким атомным числом очень эффективны в экранировании фотонов , их использование для экранирования бета-частиц может привести к более высокому уровню воздействия радиации из-за образования тормозного рентгеновского излучения, и поэтому рекомендуются материалы с низким атомным числом. Кроме того, использование материала с высоким поперечным сечением активации нейтронов для экранирования нейтронов приведет к тому, что сам экранирующий материал станет радиоактивным и, следовательно, более опасным, чем если бы его не было.

Средства индивидуальной защиты

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) включают в себя всю одежду и аксессуары, которые можно носить для предотвращения тяжелых заболеваний и травм в результате воздействия радиоактивного материала. К ним относятся SR100 (защита в течение 1 часа), SR200 (защита в течение 2 часов). Поскольку радиация может влиять на людей через внутреннее и внешнее загрязнение, были разработаны различные стратегии защиты для защиты людей от вредного воздействия радиационного облучения из спектра источников. [23] Некоторые из этих стратегий, разработанных для защиты от внутреннего, внешнего и высокоэнергетического излучения, описаны ниже.

Средства защиты от внутреннего загрязнения

Средства защиты от внутреннего загрязнения защищают от вдыхания и проглатывания радиоактивных материалов. Внутреннее отложение радиоактивных материалов приводит к прямому воздействию радиации на органы и ткани внутри тела. Средства защиты органов дыхания, описанные ниже, предназначены для минимизации возможности вдыхания или проглатывания таких материалов, поскольку аварийные работники подвергаются воздействию потенциально радиоактивных сред.

Многоразовые воздухоочистительные респираторы (APR)

Электроприводной воздухоочистительный респиратор (PAPR)

Респиратор с подачей воздуха (SAR)

Вспомогательный спасательный респиратор

Автономный дыхательный аппарат (ДАА)

Средства защиты от внешнего загрязнения

Внешнее защитное оборудование от загрязнения обеспечивает барьер для защиты радиоактивных материалов от внешнего осаждения на теле или одежде. Описанное ниже дермальное защитное оборудование действует как барьер для предотвращения физического контакта радиоактивных материалов с кожей, но не защищает от внешнего проникновения высокоэнергетического излучения.

Внутренний костюм, устойчивый к химическим веществам

Эквивалент уровня C: бункерное снаряжение

Эквивалент уровня B: Негерметичный герметичный костюм

Эквивалент уровня А: Полностью герметичный костюм для защиты от химических веществ и паров

Внешнее проникающее излучение

Существует множество решений для защиты от низкоэнергетического радиационного воздействия, например, низкоэнергетического рентгеновского излучения . Свинцовая защитная одежда, например, свинцовые фартуки, может защитить пациентов и врачей от потенциально вредного радиационного воздействия ежедневных медицинских осмотров. Вполне возможно защитить большие поверхности тела от излучения в спектре с более низкой энергией, поскольку для обеспечения необходимой защиты требуется очень мало защитного материала. Недавние исследования показывают, что медная защита намного эффективнее свинцовой и, вероятно, заменит ее в качестве стандартного материала для радиационной защиты. [ необходима цитата ]

Персональная защита от более энергичного излучения, такого как гамма-излучение , очень трудно достижима, поскольку большая масса экранирующего материала, необходимая для надлежащей защиты всего тела, сделает функциональное движение практически невозможным. Для этого частичная защита тела радиочувствительных внутренних органов является наиболее жизнеспособной стратегией защиты.

Непосредственная опасность интенсивного воздействия высокоэнергетического гамма-излучения — острый лучевой синдром (ОЛС), результат необратимого повреждения костного мозга. Концепция селективной защиты основана на регенеративном потенциале гемопоэтических стволовых клеток, обнаруженных в костном мозге. Регенеративное качество стволовых клеток делает необходимым только защиту достаточного количества костного мозга для повторного заселения организма непораженными стволовыми клетками после воздействия: аналогичная концепция применяется при трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК), которая является распространенным методом лечения пациентов с лейкемией. Это научное достижение позволяет разрабатывать новый класс относительно легкого защитного оборудования, которое защищает высокие концентрации костного мозга, чтобы отсрочить гемопоэтический подсиндром острого лучевого синдрома до гораздо более высоких доз.

Один из методов заключается в применении селективного экранирования для защиты высокой концентрации костного мозга, хранящегося в бедрах и других радиочувствительных органах в области живота. Это позволяет спасателям безопасно выполнять необходимые миссии в радиоактивной среде. [24]

Средства радиационной защиты

Практическое измерение радиации с использованием калиброванных приборов радиационной защиты имеет важное значение для оценки эффективности мер защиты и оценки дозы радиации, которую могут получить отдельные лица. Измерительные приборы радиационной защиты бывают как «установленными» (в фиксированном положении), так и переносными (ручными или переносными).

Установленные приборы

Установленные приборы фиксируются в положениях, которые, как известно, важны для оценки общей радиационной опасности в зоне. Примерами являются установленные радиационные мониторы "зоны", мониторы блокировки гамма-излучения, мониторы выхода персонала и мониторы частиц в воздухе.

Зональный радиационный монитор измеряет окружающее излучение, обычно рентгеновское, гамма- или нейтронное; эти виды излучения могут иметь значительные уровни радиации на расстоянии более десятков метров от источника и, таким образом, охватывать большую территорию.

Гамма-излучение "блокировочные мониторы" используются в приложениях для предотвращения непреднамеренного воздействия избыточной дозы на работников путем предотвращения доступа персонала в зону, где присутствует высокий уровень радиации. Они блокируют доступ к процессу напрямую.

Мониторы загрязнения воздуха измеряют концентрацию радиоактивных частиц в окружающем воздухе для защиты от попадания радиоактивных частиц в организм или их отложения в легких персонала. Эти приборы обычно подают локальный сигнал тревоги, но часто подключаются к интегрированной системе безопасности, чтобы можно было эвакуировать участки завода и не допустить попадания персонала в зону с высоким уровнем загрязнения воздуха.

Персональные мониторы выхода (PEM) используются для контроля за работниками, которые покидают «контролируемую загрязнением» или потенциально загрязненную зону. Они могут быть в форме ручных мониторов, зондов для досмотра одежды или мониторов всего тела. Они контролируют поверхность тела и одежды работника, чтобы проверить, не отложилось ли какое-либо радиоактивное загрязнение . Они обычно измеряют альфа, бета или гамма, или их комбинации.

Национальная физическая лаборатория Великобритании публикует руководство по надлежащей практике через свой Форум метрологии ионизирующего излучения, касающееся предоставления такого оборудования и методологии расчета уровней срабатывания сигнализации, которые следует использовать. [25]

Портативные инструменты

Ручной ионизационный измеритель мощности дозы на поверхности, используемый на одном из трех радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ) для космического аппарата «Кассини».

Портативные приборы бывают ручными или переносными. Ручной прибор обычно используется в качестве контрольно-измерительного прибора для детальной проверки объекта или человека или оценки области, где не установлены приборы. Их также можно использовать для контроля выхода персонала или проверки загрязнения персонала в полевых условиях. Обычно они измеряют альфа, бета или гамма или их комбинации.

Переносные приборы — это, как правило, приборы, которые были бы установлены постоянно, но временно размещены в зоне, где существует вероятность возникновения опасности, для обеспечения постоянного мониторинга. Такие приборы часто устанавливаются на тележках для облегчения развертывания и связаны с временными эксплуатационными ситуациями.

В Соединенном Королевстве HSE выпустила руководство для пользователя по выбору правильного прибора для измерения радиации для соответствующего применения. [26] Оно охватывает все технологии приборов для измерения радиации и является полезным сравнительным руководством.

Типы инструментов

Ниже перечислен ряд наиболее часто используемых типов приборов обнаружения, которые применяются как для стационарного, так и для обзорного мониторинга.

Величины, связанные с радиацией

В следующей таблице приведены основные величины и единицы измерения, связанные с радиацией.

Проблемы радиации космических аппаратов

Космические корабли, как роботизированные, так и пилотируемые, должны справляться с высокой радиационной обстановкой открытого космоса. Излучение, испускаемое Солнцем и другими галактическими источниками и удерживаемое в радиационных «поясах», более опасно и в сотни раз интенсивнее, чем источники излучения, такие как медицинское рентгеновское излучение или обычное космическое излучение, обычно испытываемое на Земле. [27] Когда интенсивно ионизирующие частицы, обнаруженные в космосе, поражают ткани человека, это может привести к повреждению клеток и в конечном итоге привести к раку.

Обычным методом радиационной защиты является экранирование материалов космическими аппаратами и конструкциями оборудования (обычно алюминиевыми), возможно, дополненное полиэтиленом в пилотируемых космических полетах, где основной проблемой являются высокоэнергетические протоны и ионы космических лучей. На беспилотных космических аппаратах в условиях высоких доз электронов, таких как миссии к Юпитеру или средняя околоземная орбита (MEO), может быть эффективна дополнительная защита материалами с высоким атомным номером. В длительных пилотируемых миссиях можно воспользоваться хорошими защитными характеристиками жидкого водородного топлива и воды.

Лаборатория космической радиации НАСА использует ускоритель частиц, который производит пучки протонов или тяжелых ионов. Эти ионы типичны для тех, которые ускоряются в космических источниках и Солнцем. Пучки ионов движутся через транспортный туннель длиной 100 м (328 футов) в экранированный целевой зал площадью 37 м 2 (400 квадратных футов). Там они попадают в цель, которая может быть биологическим образцом или экранирующим материалом. [27] В исследовании НАСА 2002 года было установлено, что материалы с высоким содержанием водорода, такие как полиэтилен , могут снижать первичное и вторичное излучение в большей степени, чем металлы, такие как алюминий. [28] Проблема с этим методом «пассивного экранирования» заключается в том, что взаимодействия излучения в материале генерируют вторичное излучение.

Активное экранирование, то есть использование магнитов, высокого напряжения или искусственных магнитосфер для замедления или отклонения излучения, считалось потенциальной борьбой с излучением осуществимым способом. До сих пор стоимость оборудования, мощность и вес оборудования активного экранирования перевешивали его преимущества. Например, для размещения оборудования активного излучения потребовался бы пригодный для жизни объем, а магнитные и электростатические конфигурации часто не являются однородными по интенсивности, что позволяет частицам высокой энергии проникать в магнитные и электрические поля из частей с низкой интенсивностью, таких как выступы в дипольном магнитном поле Земли. По состоянию на 2012 год НАСА проводит исследования в области сверхпроводящей магнитной архитектуры для потенциальных приложений активного экранирования. [29]

Ранние опасности радиации

Использование раннего рентгеновского аппарата с трубкой Крукса в 1896 году. Один человек рассматривает свою руку с помощью флюороскопа , чтобы оптимизировать излучение трубки, другой держит голову близко к трубке. Никаких мер предосторожности не принимается.
Памятник мученикам рентгеновских лучей и радия всех народов, воздвигнутый в 1936 году в больнице Св. Георга в Гамбурге в память о 359 первых работниках рентгенологии.

Опасности радиоактивности и радиации не были сразу осознаны. Открытие рентгеновских лучей в 1895 году привело к широкому экспериментированию ученых, врачей и изобретателей. Многие люди начали рассказывать истории об ожогах, потере волос и худших вещах в технических журналах еще в 1896 году. В феврале того же года профессор Дэниел и доктор Дадли из Университета Вандербильта провели эксперимент, включающий рентгеновское просвечивание головы Дадли, что привело к потере его волос. Отчет доктора HD Hawks, выпускника Колумбийского колледжа, о его серьезных ожогах рук и груди во время рентгеновской демонстрации, был первым из многих других отчетов в Electrical Review . [30]

Многие экспериментаторы, включая Элиху Томсона из лаборатории Томаса Эдисона , Уильяма Дж. Мортона и Николу Теслу, также сообщали об ожогах. Элиху Томсон намеренно подвергал палец воздействию рентгеновской трубки в течение определенного периода времени и испытывал боль, отек и волдыри. [31] Другие эффекты, включая ультрафиолетовые лучи и озон, иногда обвинялись в повреждении. [32] Многие физики утверждали, что не было никаких эффектов от воздействия рентгеновских лучей вообще. [31]

Еще в 1902 году Уильям Герберт Роллинз почти отчаянно писал, что его предупреждения об опасностях, связанных с неосторожным использованием рентгеновских лучей, не были услышаны ни промышленностью, ни его коллегами. К этому времени Роллинз доказал, что рентгеновские лучи могут убить подопытных животных, могут вызвать аборт у беременной морской свинки и что они могут убить плод. [33] [ самостоятельно опубликованный источник? ] Он также подчеркивал, что «животные различаются по восприимчивости к внешнему воздействию рентгеновского света», и предупреждал, что эти различия следует учитывать при лечении пациентов с помощью рентгеновских лучей.

До того, как стало известно о биологическом воздействии радиации, многие физики и корпорации начали продавать радиоактивные вещества в качестве патентованных лекарств в форме светящихся в темноте пигментов. Примерами были радиевые клизмы и радийсодержащие воды для питья в качестве тонизирующих средств. Мария Кюри протестовала против такого рода лечения, предупреждая, что воздействие радиации на организм человека не было хорошо изучено. Позже Кюри умерла от апластической анемии , вероятно, вызванной воздействием ионизирующего излучения. К 1930-м годам, после ряда случаев некроза костей и смерти энтузиастов лечения радием, радийсодержащие лекарственные средства были в значительной степени изъяты с рынка ( радиоактивное шарлатанство ).

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Глоссарий МАГАТЭ по безопасности — проект редакции 2016 года.
  2. ^ МКРЗ. Отчет 103. стр. пункт 29.
  3. ^ МКРЗ. «Отчет 103»: Раздел 6. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  4. ^ МКРЗ. «Отчет 103»: п. 253. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  5. ^ МКРЗ. «Отчет 103»: п. 274. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  6. ^ МКРЗ. «Отчет 103»: п. 284. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ МКРЗ. «Отчет 103»: Введение. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  8. ^ "Биологический щит". Комиссия по ядерному регулированию США . Получено 13 августа 2010 г.
  9. ^ Venturi Sebastiano (2022). «Профилактика ядерного поражения щитовидной железы, поджелудочной железы и других органов, вызванного радионуклидами йода и цезия». Juvenis Scientia . 8 (2): 5–14. doi : 10.32415/jscientia_2022_8_2_5-14 . S2CID  250392484.
  10. ^ МКРЗ. «Отчет 103»: Таблица 8, раздел 6.5. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  11. ^ МКРЗ, Международная комиссия по радиологической защите. «Пределы доз». МКРЗ . МКРЗ. Архивировано из оригинала 1 октября 2018 г. Получено 2 ноября 2017 г.
  12. ^ Это формулировка, используемая национальным регулирующим органом, который ввел этот термин, в свою очередь, взятая из его законодательства: Закон о безопасности и гигиене труда и т. д. 1974 г .: «Управление рисками: ALARP на первый взгляд». Лондон: Health and Safety Executive . Архивировано из оригинала 3 февраля 2011 г. Получено 13 февраля 2011 г.«ALARP» — сокращение от «настолько низкий, насколько это разумно и практически осуществимо».
  13. ^ Brenner DJ, Hall EJ (ноябрь 2007 г.). «Компьютерная томография – растущий источник радиационного облучения» (PDF) . N. Engl. J. Med . 357 (22): 2277–84. doi :10.1056/NEJMra072149. PMID  18046031. S2CID  2760372. Архивировано (PDF) из оригинала 2016-03-04.
  14. ^ Уайтс, Эрик (2008-10-10). Рентгенография и радиология для специалистов в области стоматологии, электронная книга. Elsevier Health Sciences. стр. 25. ISBN 978-0-7020-4799-2.
  15. ^ Semelka RC, Armao DM, Elias J, Huda W (май 2007 г.). «Стратегии визуализации для снижения риска радиации при КТ-исследованиях, включая селективную замену с помощью МРТ». J Magn Reson Imaging . 25 (5): 900–9. doi : 10.1002/jmri.20895 . PMID  17457809. S2CID  5788891.
  16. ^ Достижения в области дозиметрии рентгеновского пучка киловольтного напряжения Хилла и др. в http://iopscience.iop.org/0031-9155/59/6/R183/article
  17. ^ Seco, Joao; Clasie, Ben; Partridge, Mike (октябрь 2014 г.). «Обзор характеристик детекторов излучения для дозиметрии и визуализации». Physics in Medicine and Biology . 59 (20): R303–R347. Bibcode : 2014PMB....59R.303S. doi : 10.1088/0031-9155/59/20/R303. PMID  25229250. S2CID  4393848.
  18. ^ Fan, WC; et al. (1996). «Вопросы экранирования для спутниковой микроэлектроники». IEEE Transactions on Nuclear Science . 43 (6): 2790–2796. Bibcode : 1996ITNS...43.2790F. doi : 10.1109/23.556868.
  19. ^ Смит, Д.М. и др. (2002). «Спектрометр RHESSI». Solar Physics . 210 (1): 33–60. Bibcode : 2002SoPh..210...33S. doi : 10.1023/A:1022400716414. S2CID  122624882.
  20. ^ Пиа, Мария Грация и др. (2009). «Моделирование PIXE с Geant4». Труды IEEE по ядерной науке . 56 (6): 3614–3649. Bibcode : 2009ITNS...56.3614P. doi : 10.1109/TNS.2009.2033993. S2CID  41649806.
  21. ^ "No Such Site | UM WP Hosting" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2006-02-20 . Получено 15-12-2005 .
  22. Историческое использование тория в Хэнфорде. Архивировано 12 мая 2013 г. на Wayback Machine.
  23. ^ «Средства индивидуальной защиты (СИЗ) в условиях радиационной чрезвычайной ситуации — Медицинское управление радиационной чрезвычайной ситуацией». www.remm.nlm.gov . Архивировано из оригинала 21-06-2018 . Получено 21-06-2018 .
  24. ^ "Защита от профессионального излучения при управлении тяжелыми авариями" (PDF) . Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) и Агентство по ядерной энергии (NEA) .
  25. ^ Руководство по надлежащей практике оперативного мониторинга «Выбор уровней тревоги для мониторов выхода персонала», декабрь 2009 г. — Национальная физическая лаборатория, Теддингтон, Великобритания [1]
  26. ^ [2] Архивировано 30 июля 2018 г. в Wayback Machine Выбор, использование и обслуживание портативных контрольно-измерительных приборов. UK HSE
  27. ^ ab "За кулисами - Лаборатория космической радиации НАСА". НАСА . 2003. Архивировано из оригинала 2004-10-30 . Получено 2012-07-25 .
  28. ^ "Понимание космической радиации" (PDF) . Космический центр Линдона Б. Джонсона . NASA. Октябрь 2002 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2004-10-30 . Получено 2012-07-25 . FS-2002-10-080-JSC
  29. ^ "Радиационная защита и архитектура с использованием высокотемпературных сверхпроводящих магнитов". NASA Johnson Space Center . Shayne Westover. 2012. Получено 28.04.2014 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  30. ^ Сансаре, К.; Кханна, В.; Карджодкар, Ф. (2011). «Ранние жертвы рентгеновских лучей: дань уважения и современное восприятие». Dentomaxillofacial Radiology . 40 (2): 123–125. doi :10.1259/dmfr/73488299. ISSN  0250-832X. PMC 3520298. PMID 21239576  . 
  31. ^ ab "Рональд Л. Катерн и Пол Л. Цимер, первые пятьдесят лет радиационной защиты, physics.isu.edu". Архивировано из оригинала 2017-09-12 . Получено 2014-10-06 .
  32. ^ Hrabak, M.; Padovan, RS; Kralik, M.; Ozretic, D.; Potocki, K. (июль 2008 г.). «Никола Тесла и открытие рентгеновских лучей». RadioGraphics . 28 (4): 1189–92. doi : 10.1148/rg.284075206 . PMID  18635636.
  33. ^ Джефф Меггитт (2008), Укрощение лучей — история радиации и защиты. , Lulu.com , ISBN 978-1-4092-4667-1[ самостоятельно опубликованный источник ]

Примечания

Внешние ссылки