История радиационной защиты начинается на рубеже XIX и XX веков с осознания того, что ионизирующее излучение от естественных и искусственных источников может оказывать вредное воздействие на живые организмы. В результате изучение радиационного поражения также стало частью этой истории.
В то время как с радиоактивными материалами и рентгеновскими лучами когда-то обращались небрежно, растущая осведомленность об опасностях радиации в 20 веке привела к внедрению различных профилактических мер во всем мире, что привело к установлению правил радиационной защиты. Хотя рентгенологи были первыми жертвами, они также сыграли решающую роль в продвижении радиологического прогресса, и их жертвы всегда будут помнить. Радиационные повреждения привели к тому, что многие люди перенесли ампутации или умерли от рака. Использование радиоактивных веществ в повседневной жизни когда-то было модным, но со временем стали известны последствия для здоровья. Исследования причин этих последствий привели к повышению осведомленности о защитных мерах. Сбрасывание атомных бомб во время Второй мировой войны привело к резкому изменению отношения к радиации. Эффекты естественной космической радиации , радиоактивных веществ, таких как радон и радий, обнаруженных в окружающей среде, и потенциальная опасность для здоровья неионизирующего излучения хорошо известны. Защитные меры были разработаны и внедрены во всем мире, были созданы устройства для мониторинга, а также были приняты законы и правила радиационной защиты.
В 21 веке правила становятся еще строже. Допустимые пределы интенсивности ионизирующего излучения последовательно пересматриваются в сторону понижения. Концепция радиационной защиты теперь включает правила обращения с неионизирующим излучением.
В Федеративной Республике Германии правила радиационной защиты разрабатываются и издаются Федеральным министерством окружающей среды, охраны природы, ядерной безопасности и защиты прав потребителей (BMUV). Федеральное ведомство по радиационной защите участвует в технической работе. [2] В Швейцарии за это отвечает Отдел радиационной защиты Федерального ведомства здравоохранения , [3] а в Австрии — Министерство по климатическим действиям и энергетике . [4]
Открытие рентгеновских лучей Вильгельмом Конрадом Рентгеном ( 1845-1923) в 1895 году привело к обширным экспериментам ученых, врачей и изобретателей. Первые рентгеновские аппараты производили крайне неблагоприятные спектры излучения для визуализации с чрезвычайно высокими дозами облучения кожи. [5] В феврале 1896 года Джон Дэниел и Уильям Лофланд Дадли (1859-1914) из Университета Вандербильта провели эксперимент, в котором голова Дадли была просвечена рентгеновскими лучами, что привело к потере волос. Герберт Д. Хоукс, выпускник Колумбийского университета , получил серьезные ожоги рук и груди во время демонстрационных экспериментов с рентгеновскими лучами. [6] [7] Ожоги и потеря волос были зарегистрированы в научных журналах. Никола Тесла (1856–1943) был одним из первых исследователей, который открыто предупредил о потенциальной опасности рентгеновских лучей в журнале Electrical Review 5 мая 1897 года — после того, как изначально утверждал, что они совершенно безвредны. Он получил огромное количество радиационного поражения после своих экспериментов. [8] Тем не менее, некоторые врачи в то время все еще утверждали, что рентгеновские лучи не оказывают никакого воздействия на людей. [9] До 1940-х годов рентгеновские аппараты работали без каких-либо защитных мер. [9]
Сам Рентген избежал участи других пользователей рентгеновских лучей благодаря привычке. Он всегда носил неэкспонированные фотопластинки в карманах и обнаружил, что они экспонировались, если он оставался в той же комнате во время экспозиции. Поэтому он регулярно выходил из комнаты, когда делал рентгеновские снимки. [ необходима цитата ]
Использование рентгеновских лучей в диагностических целях в стоматологии стало возможным благодаря новаторской работе С. Эдмунда Келлса (1856-1928), дантиста из Нового Орлеана, который продемонстрировал их дантистам в Эшвилле, Северная Каролина, в июле 1896 года. [10] Келлс покончил жизнь самоубийством после того, как много лет страдал от рака, вызванного радиацией. Ему ампутировали по одному пальцу за раз, позже всю руку, затем предплечье, а затем всю руку.
Отто Валькхофф (1860-1934), один из самых важных немецких дантистов в истории, сделал рентгеновские снимки самого себя в 1896 году и считается пионером в области стоматологической радиологии. Он описал необходимое время экспозиции в 25 минут как «тяжелое испытание». Медицинское сообщество Брауншвейга позже поручило ему создать и контролировать центральную рентгеновскую установку. В 1898 году, в год открытия радия, он также проверил использование радия в медицине в ходе собственного эксперимента, используя количество бромида радия в размере 0,2 грамма . Валькхофф заметил, что раковые мыши, подвергшиеся воздействию радиевого излучения, умирали значительно позже, чем контрольная группа необработанных мышей. Таким образом, он инициировал развитие радиационных исследований для лечения опухолей . [11] [12]
_(14755919334).jpg/1280px-R%C3%B6ntgen_rays_and_electro-therapeutics_-_with_chapters_on_radium_and_phototherapy_(1910)_(14755919334).jpg)
Армяно-американский рентгенолог Мигран Крикор Кассабян (1870-1910), вице-президент Американского общества рентгенологов (ARRS), был обеспокоен раздражающим действием рентгеновских лучей. В одной из публикаций он упомянул о своих растущих проблемах с руками. Хотя Кассабян признавал рентгеновские лучи причиной, он избегал делать эту ссылку, чтобы не мешать прогрессу радиологии. В 1902 году он получил тяжелый радиационный ожог руки. Шесть лет спустя рука некротизировалась , и два пальца левой руки были ампутированы. Кассабян вел дневник и фотографировал свои руки по мере прогрессирования повреждения тканей. Он умер от рака в 1910 году. [13]
.1.ajb.jpg/1280px-Ehrenmal_der_Radiologie_(Hamburg-St._Georg).1.ajb.jpg)
Многие из ранних исследователей рентгеновских лучей и радиоактивности вошли в историю как «мученики за науку». В своей статье « Чудо и мученики » Сара Зобель из Университета Вермонта рассказывает о банкете 1920 года, который был устроен в честь многих пионеров рентгеновских лучей. На ужин подали курицу: «Вскоре после того, как подали еду, можно было заметить, что некоторые из участников не смогли насладиться едой. После многих лет работы с рентгеновскими лучами многие из участников потеряли пальцы или руки из-за воздействия радиации и не могли самостоятельно резать мясо». [14] Первым американцем, умершим от воздействия радиации, был Кларенс Мэдисон Далли (1845-1904), помощник Томаса Альвы Эдисона (1847-1931). Эдисон начал изучать рентгеновские лучи почти сразу после открытия Рентгена и делегировал эту задачу Далли. Со временем Далли перенес более 100 операций на коже из-за радиационного поражения. В конце концов, ему пришлось ампутировать обе руки. Его смерть заставила Эдисона отказаться от всех дальнейших исследований рентгеновских лучей в 1904 году.
Одним из пионеров был австриец Густав Кайзер (1871-1954), которому в 1896 году удалось сфотографировать двойной палец ноги с выдержкой 1½-2 часа. Из-за ограниченных знаний в то время он также получил серьезные радиационные повреждения рук, потеряв несколько пальцев и правую пястную кость. Его работа стала основой, среди прочего, для создания свинцовых резиновых фартуков. [15] Генрих Альберс-Шёнберг (1865-1921), первый в мире профессор радиологии, рекомендовал защиту гонад для яичек и яичников в 1903 году. Он был одним из первых, кто защитил половые клетки не только от острого радиационного повреждения, но и от малых доз радиации, которые могли накапливаться с течением времени и вызывать поздние повреждения. Альберс-Шёнберг умер в возрасте 56 лет от радиационного повреждения, [16] как и Гвидо Хольцкнехт и Элизабет Флейшман .
С 4 апреля 1936 года в саду больницы Св. Георга в Гамбурге открыт мемориал радиологии , увековечивающий память 359 жертв из 23 стран, которые были одними из первых медицинских пользователей рентгеновских лучей. [17]
В 1896 году инженер Вольфрам Фукс, основываясь на своем опыте многочисленных рентгеновских исследований, рекомендовал максимально сократить время экспозиции, держаться подальше от трубки и покрывать кожу вазелином . [ 18] В 1897 году врачи из Чикаго Уильям Фукс и Отто Шмидт стали первыми пользователями, которым пришлось выплачивать компенсацию пациенту за ущерб, нанесенный радиацией. [19] [20]
В 1901 году стоматолог Уильям Герберт Роллинз (1852-1929) призвал использовать очки из свинцового стекла при работе с рентгеновскими лучами, заключать рентгеновскую трубку в свинец и накрывать все части тела свинцовыми фартуками. Он опубликовал более 200 статей о потенциальной опасности рентгеновских лучей, но его предложения долгое время игнорировались. Год спустя Роллинз в отчаянии написал, что его предупреждения об опасности рентгеновских лучей не были услышаны ни промышленностью, ни его коллегами. К этому времени Роллинз продемонстрировал, что рентгеновские лучи могут убивать лабораторных животных и вызывать выкидыши у морских свинок. Достижения Роллинза были признаны лишь позднее. С тех пор он вошел в историю радиологии как «отец радиационной защиты». Он стал членом Радиологического общества Северной Америки и его первым казначеем. [21]
Радиационная защита продолжала развиваться с изобретением новых измерительных приборов, таких как хроморадиометр Гвидо Хольцкнехта (1872-1931) в 1902 году [22] , радиометр Раймона Сабуро (1864-1938) и Анри Нуаре (1878–1937) [23] в 1904/05 годах и квантиметр Роберта Кинбека (1873-1951) в 1905 году [24], который позволил определить максимальные дозы, при которых с высокой вероятностью не произойдет никаких изменений кожи. Радий также был включен Британским рентгеновским обществом, которое опубликовало свой первый меморандум о защите от радия в 1921 году.
С 1920-х годов педоскопы были установлены во многих обувных магазинах Северной Америки и Европы, более 10 000 только в США, после изобретения Джейкоба Лоу, физика из Бостона. Это были рентгеновские аппараты, используемые для проверки посадки обуви и для стимулирования продаж, особенно для детей. Дети были особенно очарованы видом своих стоп. Рентгеновские снимки часто делались несколько раз в день, чтобы оценить посадку различной обуви. Большинство из них были доступны в обувных магазинах до начала 1970-х годов. Доза энергии, поглощаемая покупателем, составляла до 116 рад , или 1,16 грей. В 1950-х годах, когда медицинские знания о рисках для здоровья уже были доступны, педоскопы поставлялись с предупреждениями о том, что покупатели обуви не должны проходить сканирование чаще трех раз в день и двенадцати раз в год. [25]
К началу 1950-х годов несколько профессиональных организаций выступили с предупреждениями против дальнейшего использования флюороскопов, устанавливаемых на обувь, включая Американскую конференцию государственных промышленных гигиенистов, Американский колледж хирургов, Нью-Йоркскую академию медицины и Американский колледж радиологии. В то же время округ Колумбия принял правила, требующие, чтобы флюороскопы, устанавливаемые на обувь, использовались только лицензированным физиотерапевтом. Несколько лет спустя штат Массачусетс принял правила, гласящие, что этими аппаратами может управлять только лицензированный врач. В 1957 году использование флюороскопов, устанавливаемых на обувь, было запрещено постановлением суда в Пенсильвании . К 1960 году эти меры и давление со стороны страховых компаний привели к исчезновению флюороскопов, устанавливаемых на обувь, по крайней мере, в Соединенных Штатах. [26]
В Швейцарии использовалось 1500 флюороскопов, устанавливаемых на обувь, 850 из которых должны были пройти проверку Швейцарской электротехнической ассоциацией в соответствии с указом Федерального департамента внутренних дел от 7 октября 1963 года. Последний был выведен из эксплуатации в 1990 году. [27]
В Германии эти аппараты не были запрещены до 1976 года. Аппарат для флюороскопии испускал неконтролируемые рентгеновские лучи, которые постоянно облучали детей, родителей и продавцов. Полностью деревянный корпус аппарата не препятствовал прохождению рентгеновских лучей, что приводило к особенно высокому уровню кумулятивной радиации для кассира, когда педоскоп находился рядом с кассовым аппаратом. Полностью деревянный корпус аппарата не препятствовал прохождению рентгеновских лучей, что приводило к особенно высокому уровню кумулятивной радиации для кассира, когда педоскоп находился рядом с кассовым аппаратом. Очевидно, что аппарат не был спроектирован с надлежащими мерами безопасности, что приводило к опасным уровням облучения. Хорошо известные долгосрочные эффекты рентгеновских лучей, включая генетические повреждения и канцерогенность, предполагают, что использование педоскопов во всем мире в течение нескольких десятилетий могло способствовать возникновению последствий для здоровья. Хорошо известные долгосрочные эффекты рентгеновских лучей, включая генетические повреждения и канцерогенность, предполагают, что использование педоскопов во всем мире в течение нескольких десятилетий могло способствовать возникновению последствий для здоровья. Однако нельзя окончательно доказать, что они были единственной причиной. [28] [29] Например, прямая связь обсуждалась в случае базальноклеточной карциномы стопы. [30] В 1950 году был опубликован случай, в котором модели обуви пришлось ампутировать ногу в результате. [31]
_(14571625167).jpg/1280px-X-ray_dosage_in_treatment_and_radiography_(1922)_(14571625167).jpg)
В 1896 году венский дерматолог Леопольд Фройнд (1868-1943) впервые применил рентгеновские лучи для лечения пациентов. Он успешно облучил волосатый невус молодой девушки. В 1897 году Герман Гохт (1869-1931) опубликовал лечение невралгии тройничного нерва рентгеновскими лучами, а Алексей Петрович Соколов (1854-1928) написал о радиотерапии артрита в старейшем журнале по радиологии «Достижения в области рентгеновских лучей» ( RöFo ). В 1922 году рентгеновские лучи были рекомендованы как безопасные для многих заболеваний и для диагностических целей. Защита от радиации ограничивалась рекомендацией доз, которые не вызывали бы эритему (покраснение кожи). Например, рентгеновские лучи пропагандировались как альтернатива тонзиллэктомии . Также хвастались, что в 80% случаев носителей дифтерии Corynebacterium diphtheriae больше не обнаруживались в течение двух-четырех дней. [32] В 1930-х годах Гюнтер фон Панневиц (1900–1966), рентгенолог из Фрайбурга, Германия, усовершенствовал то, что он назвал рентгеновским стимулирующим излучением для лечения дегенеративных заболеваний. Низкие дозы радиации снижают воспалительную реакцию тканей. Примерно до 1960 года дети с такими заболеваниями, как анкилозирующий спондилит или фавус (грибок головы), подвергались облучению, что было эффективно, но привело к увеличению частоты рака среди пациентов десятилетия спустя. [33] [34] В 1926 году американский патолог Джеймс Юинг (1866-1943) был первым, кто наблюдал изменения костей в результате радиотерапии, [35] которые он описал как лучевой остеит ( теперь остеорадионекроз ). [36] В 1983 году Роберт Э. Маркс заявил, что остеорадионекроз — это асептический некроз костей, вызванный радиацией. [37] [38] Острые и хронические воспалительные процессы остеорадионекроза предотвращаются приемом стероидных противовоспалительных препаратов. Кроме того, рекомендуется прием пентоксифиллина и антиоксидантных препаратов, таких как супероксиддисмутаза и токоферол (витамин Е). [39]
Сонография (ультразвуковая диагностика) — универсальный и широко используемый метод визуализации в медицинской диагностике. Ультразвук также используется в терапии . Однако он использует механические волны и не использует ионизирующее или неионизирующее излучение. Безопасность пациента обеспечивается, если соблюдаются рекомендуемые пределы для избежания кавитации и перегрева, см. также Аспекты безопасности сонографии .
Даже устройства, использующие переменные магнитные поля в радиочастотном диапазоне , такие как магнитно-резонансная томография (МРТ), не используют ионизирующее излучение. МРТ была разработана как метод визуализации в 1973 году Полом Кристианом Лаутербуром (1929-2007) при значительном вкладе сэра Питера Мэнсфилда (1933-2017). [40] Ювелирные изделия или пирсинг могут сильно нагреваться; с другой стороны, на украшения оказывается большое растягивающее усилие, что в худшем случае может привести к их вырыванию. Чтобы избежать боли и травм, следует заранее снять украшения, содержащие ферромагнитные металлы. Кардиостимуляторы , системы дефибрилляторов и большие татуировки в области обследования, содержащие металлические цветные пигменты , могут нагреваться или вызывать ожоги второй степени или неисправность имплантатов. [41] [42]
Фотоакустическая томография (PAT) — это гибридный метод визуализации, использующий фотоакустический эффект без использования ионизирующего излучения. Он работает без контакта с очень быстрыми лазерными импульсами, которые генерируют ультразвук в исследуемой ткани. Локальное поглощение света приводит к внезапному локальному нагреву и последующему тепловому расширению. Результатом являются широкополосные акустические волны. Исходное распределение поглощенной энергии можно реконструировать путем измерения исходящих ультразвуковых волн с помощью соответствующих ультразвуковых преобразователей.
Для лучшей оценки радиационной защиты в Германии с 2007 года ежегодно регистрируется количество рентгеновских обследований, включая дозу. Однако Федеральное статистическое управление не располагает полными данными по обычным рентгеновским обследованиям. В 2014 году общее количество рентгеновских обследований в Германии оценивалось примерно в 135 миллионов, из которых около 55 миллионов были стоматологическими рентгеновскими обследованиями. Средняя эффективная доза от рентгеновских обследований на одного жителя в Германии в 2014 году составляла около 1,55 мЗв (около 1,7 рентгеновских обследований на одного жителя в год). Доля стоматологических рентгеновских обследований составляет 41%, но составляет всего 0,4% от коллективной эффективной дозы. [43]
В Германии раздел 28 Постановления о рентгенологии (RöV) с 2002 года требует, чтобы лечащий врач имел рентгеновский пропуск для рентгеновских исследований и предлагал его пациенту. Пропуск содержит информацию о рентгеновских снимках пациента, чтобы избежать ненужных обследований и позволить сравнение с предыдущими снимками. С вступлением в силу нового Постановления о защите от радиации 31 декабря 2018 года это обязательство больше не применяется. В Австрии и Швейцарии рентгеновские паспорта до сих пор были доступны добровольно. [44] [45] В принципе, всегда должно быть как обоснованное показание для использования рентгеновских лучей, так и осознанное согласие пациента. В контексте медицинского лечения осознанное согласие относится к согласию пациента на все виды вмешательств и другие медицинские меры.
§ 630d Закона (на немецком языке)
На протяжении многих лет предпринимаются все более активные усилия по снижению воздействия радиации на терапевтов и пациентов.
После открытия Роллинза в 1920 году того, что свинцовые фартуки защищают от рентгеновских лучей, были введены свинцовые фартуки толщиной 0,5 мм. Из-за их веса впоследствии были разработаны фартуки без свинца и с пониженным содержанием свинца. В 2005 году было признано, что в некоторых случаях защита была значительно меньше, чем при ношении свинцовых фартуков. [46] Бессвинцовые фартуки содержат олово , сурьму и барий , которые обладают свойством производить интенсивное излучение ( рентгеновское флуоресцентное излучение) при облучении. В Германии Комитет по стандартам радиологии занялся этим вопросом и ввел немецкий стандарт (DIN 6857-1) в 2009 году. Международный стандарт IEC 61331-3:2014 был окончательно опубликован в 2014 году. Защитные фартуки, не соответствующие DIN 6857-1 2009 года или новому IEC 61331-1 [47] 2014 года, могут привести к более высокому уровню облучения. Существует два класса классов эквивалентности свинца: 0,25 мм и 0,35 мм. Производитель должен указать вес площади в кг/м2, при котором достигается защитный эффект чистого свинцового фартука 0,25 или 0,35 мм Pb. Защитный эффект фартука должен соответствовать используемому диапазону энергии, до 110 кВ для фартуков с низкой энергией и до 150 кВ для фартуков с высокой энергией. [48]
При необходимости следует также использовать свинцовые стеклянные панели, при этом передние панели должны иметь свинцовый эквивалент 0,5–1,0 мм в зависимости от области применения, а боковые экраны должны иметь свинцовый эквивалент 0,5–0,75 мм.
За пределами полезного пучка радиационное воздействие в первую очередь вызвано рассеянным излучением от сканируемой ткани. Во время обследования головы и туловища это рассеянное излучение может распространяться по всему телу и его трудно экранировать с помощью радиационно-защитной одежды. Однако опасения, что свинцовый фартук предотвратит выход радиации из тела, необоснованны, поскольку свинец поглощает излучение, а не рассеивает его. [49]
При подготовке ортопантомограммы (ОПГ) для обзорной рентгенограммы зубов иногда рекомендуется не надевать свинцовый фартук, поскольку он малоэффективен для защиты от рассеянного излучения в области челюсти, но может препятствовать вращению устройства визуализации. [50] Однако, согласно Положению о рентгенографии 2018 года, при проведении ОПГ по-прежнему обязательно надевать свинцовый фартук.
В том же году, когда были открыты рентгеновские лучи, Михайло Идворски Пупин (1858-1935) изобрел метод размещения листа бумаги, покрытого флуоресцентными веществами, на фотографической пластине , что резко сократило время экспозиции и, таким образом, воздействие радиации. 95% пленки было почернено усиливающей пленкой, и только оставшиеся 5% были непосредственно почернены рентгеновскими лучами. Томас Альва Эдисон определил вольфрамат кальция (CaWO4), излучающий синий свет, как подходящий фосфор, который быстро стал стандартом для усиливающей рентгеновские лучи пленки. В 1970-х годах вольфрамат кальция был заменен еще лучшими и более тонкими усиливающими пленками с фосфорами на основе редкоземельных элементов ( активированный тербием оксибромид лантана, оксисульфид гадолиния ). [51] Использование усиливающих пленок в производстве стоматологических пленок не получило широкого распространения из-за потери качества изображения. [52] Сочетание с высокочувствительными пленками еще больше снизило воздействие радиации.
Антирассеивающая сетка — это устройство в рентгеновской технике, которое размещается перед приемником изображения ( экраном , детектором или пленкой) и уменьшает попадание на него диффузного излучения. Первая диффузионная сетка была разработана в 1913 году Густавом Питером Баки (1880-1963). Американский рентгенолог Холлис Элмер Поттер (1880-1964) усовершенствовал ее в 1917 году, добавив подвижное устройство. [53] Доза облучения должна быть увеличена при использовании сеток рассеянного излучения. По этой причине использование оборудования для рассеянного излучения не должно использоваться для детей. В цифровой рентгенографии сетка может быть опущена при определенных условиях, чтобы уменьшить воздействие радиации на пациента. [54]
Меры радиационной защиты также могут быть необходимы против рассеянного излучения, которое возникает во время облучения опухолей головы и шеи на металлических частях зубного ряда ( зубные пломбы , мосты и т. д.). С 1990-х годов ретракторы мягких тканей, известные как шины радиационной защиты, использовались для предотвращения или уменьшения мукозита , воспаления слизистых оболочек. Это наиболее значительный неблагоприятный острый побочный эффект облучения. [55] Шина радиационной защиты представляет собой прокладку, которая удерживает слизистую оболочку подальше от зубов и уменьшает количество рассеянного излучения, которое попадает на слизистую оболочку в соответствии с квадратичным законом расстояния. Мукозит, который является чрезвычайно болезненным, является одним из самых значительных недостатков качества жизни пациента и часто ограничивает лучевую терапию, тем самым снижая шансы на излечение опухоли. [56] Шина уменьшает реакции слизистой оболочки полости рта, которые обычно возникают во второй и третьей трети серии облучения и являются необратимыми.
Японец Хисатугу Нумата разработал первую панорамную рентгенограмму в 1933/34 годах. За этим последовала разработка интраоральных панорамных рентгеновских аппаратов, в которых рентгеновская трубка размещается интраорально (внутри рта), а рентгеновская пленка — экстраорально (снаружи рта). В то же время Хорст Бегер из Дрездена в 1943 году и швейцарский стоматолог Вальтер Отт в 1946 году работали над Panoramix (Koch & Sterzel), Status X ( Siemens ) и Oralix ( Philips ). [57] Интраоральные панорамные аппараты были сняты с производства в конце 1980-х годов, поскольку воздействие радиации было слишком высоким при прямом контакте с языком и слизистой оболочкой полости рта из-за интраоральной трубки.
Компания Eastman Kodak подала первый патент на цифровую рентгенографию в 1973 году. [58] Первое коммерческое решение CR (Computed Radiology) было предложено компанией Fujifilm в Японии в 1983 году под названием устройства CR-101. [59] Рентгеновские пластины используются в рентгеновской диагностике для записи теневого изображения рентгеновских лучей. Первая коммерческая цифровая рентгеновская система для использования в стоматологии была представлена в 1986 году компанией Trophy Radiology (Франция) под названием Radiovisiography. [60] Цифровые рентгеновские системы помогают снизить воздействие радиации. Вместо пленки машины содержат сцинтиллятор , который преобразует падающие рентгеновские фотоны либо в видимый свет, либо непосредственно в электрические импульсы.
В 1972 году в больнице Atkinsons Morley в Лондоне был введен в эксплуатацию первый коммерческий КТ- сканер для клинического использования. Его изобретателем был английский инженер Годфри Ньюболд Хаунсфилд (1919-2004), который разделил Нобелевскую премию по медицине 1979 года с Алланом Маклеодом Кормаком (1924-1998) за свою пионерскую работу в области компьютерной томографии. Первые шаги к снижению дозы были сделаны в 1989 году в эпоху односрезовой спиральной КТ. Внедрение многосрезовой спиральной компьютерной томографии в 1998 году и ее постоянное развитие сделали возможным снижение дозы с помощью модуляции дозы. Ток трубки регулируется, например, путем уменьшения мощности для изображений легких по сравнению с брюшной полостью . Ток трубки модулируется во время вращения. Поскольку человеческое тело имеет приблизительно овальное поперечное сечение, интенсивность излучения уменьшается, когда излучение подается спереди или сзади, и увеличивается, когда излучение подается сбоку. Этот контроль дозы также зависит от индекса массы тела . Например, использование модуляции дозы в области головы и шеи снижает общее облучение и дозы органов на щитовидную железу и хрусталик глаза до 50% без существенного ухудшения качества диагностического изображения. [61] Индекс дозы компьютерной томографии (CTDI) используется для измерения воздействия радиации во время КТ. CTDI был впервые определен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) в 1981 году. Единицей измерения для CTDI является мГр (миллигрей ) . Умножение CTDI на длину объема исследования дает произведение дозы на длину (DLP), которое количественно определяет общее воздействие радиации на пациента во время КТ. [62]
Рентгеновский кабинет должен быть экранирован со всех сторон свинцовым эквивалентом толщиной 1 мм. Рекомендуется кладка из силиката кальция или полнотелого кирпича . Следует использовать стальной косяк не только из-за веса тяжелой экранирующей двери, но и из-за экранирования; деревянные рамы должны быть экранированы отдельно. Экранирующая дверь должна быть покрыта свинцовой фольгой толщиной 1 мм, а в качестве визуального соединения должно быть установлено окно из свинцового стекла . Следует избегать замочной скважины. Все установки (санитарные или электрические), которые нарушают защиту от излучения, должны быть свинцовыми (
§ 20 § 20 Röntgenverordnung (röv_1987) [§ 20 Постановления о рентгеновских лучах] (на немецком языке) и
§ Приложение+2 Приложение 2 (к § 8 абзац 1 предложение 1 RöV) (röv_1987) (на немецком языке) В зависимости от области применения ядерная медицина требует еще более обширных мер защиты, вплоть до бетонных стен толщиной в несколько метров. [63] Кроме того, с 31 декабря 2018 года, когда вступили в силу последние поправки к разделу 14 (1) № 2b Закона о защите от радиации
§ 14 Strahlenschutzgesetz – StrlSchG [Закон о радиационной защите (StrlSchG)] (на немецком языке)
в силу, необходимо проконсультироваться со специалистом по медицинской физике для рентгенодиагностики и терапии для оптимизации и обеспечения качества применения, а также для получения рекомендаций по вопросам радиационной защиты.
Каждое учреждение, эксплуатирующее рентгеновский аппарат, должно иметь достаточное количество персонала с соответствующей квалификацией. Лицо, ответственное за радиационную защиту, или один или несколько сотрудников по радиационной безопасности должны иметь соответствующую квалификацию, которая должна регулярно обновляться. Рентгеновские исследования могут технически выполняться любым другим сотрудником медицинской или стоматологической практики, если они находятся под непосредственным контролем и ответственностью ответственного лица и если они обладают знаниями в области радиационной защиты.
Эти знания в области радиационной защиты стали обязательными с момента внесения поправок в Постановление о рентгенологии в 1987 году; медицинские и стоматологические ассистенты (тогда их называли медицинскими ассистентами или ассистентами стоматологов) прошли эту дополнительную подготовку в 1990 году. [64] Правила для специальности радиология были ужесточены Законом о радиационной защите, который вступил в силу 1 октября 2017 года. [65]
Обращение с радиоактивными веществами и ионизирующим излучением (если оно не подпадает под действие Постановления о рентгеновском излучении) регулируется Постановлением о защите от радиации ( StrlSchV ). Раздел 30 StrlSchV
§ 30 StrlSchV (на немецком языке) определяет «Необходимые знания и опыт в области радиационной защиты».
Ассоциация немецких врачей по радиационной защите ( VDSÄ ) была сформирована в конце 1950-х годов из рабочей группы врачей по радиационной защите Немецкого Красного Креста и была основана в 1964 году. Она была посвящена продвижению радиационной защиты и представлению медицинских, стоматологических и ветеринарных проблем радиационной защиты общественности и системе здравоохранения. В 2017 году она была объединена в Профессиональную ассоциацию по радиационной защите. Австрийская ассоциация по радиационной защите ( ÖVS ), [66] основанная в 1966 году, преследует те же цели, что и Ассоциация медицинской радиационной защиты в Австрии. [67] Профессиональная ассоциация по радиационной защите Германии и Швейцарии имеет сетевые связи по всему миру. [68]
В радиотерапии радиационная защита часто игнорируется в пользу структурных мер безопасности и защиты терапевта. Оценка пользы/риска должна отдавать приоритет как терапевтической цели лечения рака пациента, так и безопасности всех участников. Однако крайне важно гарантировать, что излучение доставляется только туда, где это необходимо, посредством надлежащего планирования лечения. Используя надежные меры радиационной защиты, мы можем с уверенностью обеспечить эффективное лечение, минимизируя потенциальные риски. Линейные ускорители заменили кобальтовые и цезиевые излучатели в обычной терапии из-за их превосходных технических характеристик и профиля риска. Они доступны примерно с 1970 года. Для линейных ускорителей требуется присутствие медицинского физика, ответственного за технический контроль качества, в отличие от рентгеновских лучей и телекюри систем. Важно отметить, что радиационный некроз — это некроз клеток в организме, вызванный воздействием ионизирующего излучения. Радионекроз — это серьезное осложнение радиохирургического лечения, которое становится клинически очевидным через месяцы или годы после облучения. [69] Лучевая терапия значительно снизила частоту радионекроза с момента ее появления. Современные методы лучевой терапии отдают приоритет сохранению здоровой ткани при облучении как можно большей области вокруг опухоли для предотвращения рецидива. Важно отметить, что пациенты, проходящие лучевую терапию, сталкиваются с определенным уровнем риска облучения.
Хотя литературы о радиационном поражении животных мало, нет никаких доказательств других типов радиационного поражения. Было показано, что диагностическое излучение вызывает локальные ожоги у животных, как правило, в результате длительного воздействия на части тела или искр от старых рентгеновских трубок. Важно отметить, что частота травм ветеринарного персонала и ветеринаров значительно ниже, чем в человеческой медицине, что подчеркивает безопасность диагностического излучения в ветеринарной практике. В ветеринарии делается меньше снимков по сравнению с человеческой медициной, в частности, меньше КТ-сканов. Однако из-за ручного ограничения животных во избежание анестезии в контрольной зоне присутствует по крайней мере один человек, что приводит к значительно более высокому воздействию радиации, чем у медицинского персонала. Важно отметить, что с 1970-х годов дозиметры использовались для измерения воздействия радиации на ветеринарный персонал, обеспечивая его безопасность.
Гипертиреоз кошек (гиперактивная щитовидная железа) является распространенным заболеванием у пожилых кошек. Многие авторы считают радиойодтерапию методом выбора. После введения радиоактивного йода кошки содержатся в изолированном загоне. Радиоактивность кошки измеряется для определения времени выписки, которое обычно составляет 14 дней после начала терапии. Терапия требует значительных мер радиационной защиты и в настоящее время предлагается только в двух ветеринарных учреждениях в Германии (по состоянию на 2010 год). После начала лечения кошки должны содержаться в помещении в течение четырех недель, а также следует избегать контакта с беременными женщинами и детьми младше 16 лет из-за остаточной радиоактивности. [70]
Как и в медицинской практике, в любой ветеринарной практике, где используется рентгеновский аппарат, должно быть достаточно персонала с соответствующей квалификацией, как того требует Раздел 18 Постановления о рентгеновском оборудовании 2002 года. Соответствующее обучение для параветеринарных работников (тогда их называли ветеринарными медсестрами) проводилось в 1990 году. [64]
В 2017 году в Линзенгерихте (Гессен) открылась первая в Европе клиника для лошадей, больных раком. Лучевая терапия проводится в процедурном кабинете шириной восемь метров на специально разработанном столе, который выдерживает большой вес. Окружающее пространство защищено от радиации стенами толщиной три метра. Для облучения опухолей у мелких животных в разных местах используется мобильное оборудование. [71]
Радон — это встречающийся в природе радиоактивный благородный газ, открытый в 1900 году Фридрихом Эрнстом Дорном (1848-1916) и считающийся канцерогенным . Радон все чаще встречается в районах с высоким содержанием урана и тория в почве. В основном это районы с высокими залежами гранитных пород . Согласно исследованиям Всемирной организации здравоохранения , заболеваемость раком легких значительно возрастает при уровнях радиации 100-200 Бк на кубический метр воздуха в помещении. Вероятность развития рака легких увеличивается на 10% с каждыми дополнительными 100 Бк/м 3 воздуха в помещении. [72]
Повышенные уровни радона были зафиксированы во многих районах Германии, особенно на юге страны, в Австрии и Швейцарии.
Федеральное ведомство по защите от радиации разработало радоновую карту Германии. [73] Директива ЕС 2013/59/Euratom (Директива по основным стандартам защиты от радиации) ввела контрольные уровни и возможность для работников проводить тестирование своего рабочего места на предмет воздействия радона. В Германии это было реализовано в Законе о защите от радиации (глава 2 или разделы 124-132 StrlSchG)
§ 124–132 StrlSchG (на немецком языке) и измененный Указ о радиационной защите (часть 4 глава 1, разделы 153–158 StrlSchV).
§ 153-158 Закона (на немецком языке) Новые правила защиты от радона на рабочих местах и в новых жилых зданиях вступили в силу с января 2019 года. Министерства окружающей среды федеральных земель определили зоны обширного радонового загрязнения и зоны предосторожности от радона (по состоянию на 15 июня 2021 года). [74]
Самые высокие концентрации радона в Австрии были измерены в 1991 году в коммуне Умхаузен в Тироле. В Умхаузене проживает около 2300 жителей, и он расположен в долине Эцталь. Некоторые из домов там были построены на скальном основании из гранитного гнейса . Из этой пористой подпочвы радон, присутствующий в скале, свободно просачивался в незакрытые подвалы, которые были загрязнены до 60 000 беккерелей радона на кубический метр воздуха. [75] Уровни радона в квартирах в Умхаузене систематически контролируются с 1992 года. С тех пор в зданиях были реализованы обширные меры по снижению радона: новые здания, герметизация полов подвалов, принудительная вентиляция подвалов или переселение. Запросы в Австрийскую информационную систему здравоохранения ( ÖGIS ) показали, что с тех пор частота новых случаев рака легких резко снизилась. Австрийский национальный проект по радону (ÖNRAP) изучил воздействие радона по всей стране. [76] В Австрии также действует Закон о защите от радиации в качестве правовой основы. [77] Пределы для помещений были установлены в 2008 году . [78] Министерство окружающей среды Австрии заявляет, что
«Меры предосторожности в радиационной защите используют общепринятую модель, согласно которой риск рака легких увеличивается равномерно (линейно) с концентрацией радона. Это означает, что повышенный риск рака легких не только возникает выше определенного значения, но и что норматив или предельное значение только корректируют величину риска значимым образом по отношению к другим существующим рискам. Таким образом, достижение норматива или предела означает принятие риска, который все еще (социально) приемлем. Поэтому имеет смысл принимать простые меры для снижения уровней радона, даже если они ниже нормативных значений».
— Федеральное министерство сельского хозяйства, лесного хозяйства, охраны окружающей среды и водных ресурсов, 24 ноября 2015 г., Департамент I/7 — Радиационная защита
В Австрии в настоящее время действует Постановление о защите от радона в редакции от 10 сентября 2021 года, в котором также определены радонозащитные зоны и радонопредупредительные зоны. [79]
Целью Плана действий по борьбе с радоном на 2012–2020 годы в Швейцарии было включение новых международных рекомендаций в швейцарскую стратегию защиты от радона и, таким образом, сокращение числа случаев рака легких, связанных с радоном в зданиях. [80]
С 1 января 2018 года предельное значение 1000 Бк/м3 было заменено контрольным значением 300 беккерелей на кубический метр (Бк/м3 ) для концентрации радона, усредненной за год в «помещениях, в которых люди регулярно проводят несколько часов в день».
Впоследствии, 11 мая 2020 года, Федеральное управление общественного здравоохранения (FOPH) опубликовало План действий по борьбе с радоном на 2021–2030 годы. [81] Положения о защите от радона в первую очередь изложены в Постановлении о радиационной защите (RPO). [82]
В 1879 году Вальтер Гессе (1846-1911) и Фридрих Гуго Хертинг опубликовали исследование «Рак легких, болезнь шахтеров в шахтах Шнееберг». Гессе, патолог , был потрясен плохим здоровьем и молодым возрастом шахтеров. [83] Эта особая форма бронхиальной карциномы получила название болезнь Шнееберга , потому что она встречалась среди шахтеров в шахтах Шнееберга (Саксонские Рудные горы).
Когда был опубликован отчет Гессе, радиоактивное излучение и существование радона были неизвестны. Только в 1898 году Мария Кюри-Склодовская (1867-1934) и ее муж Пьер Кюри (1859-1906) открыли радий и создали концепцию радиоактивности . [84] Начиная с осени 1898 года Мария Кюри страдала от воспаления кончиков пальцев, первого известного симптома лучевой болезни .
На рудниках Яхимова , где с XVI по XIX век добывали серебро и цветные металлы , в XX веке в изобилии добывали урановую руду. Только во время Второй мировой войны были введены ограничения на добычу руды на рудниках Шнееберг и Яхимов. После Второй мировой войны добыча урана была ускорена для советского проекта атомной бомбы и зарождающейся советской ядерной промышленности. Использовался принудительный труд. Первоначально это были немецкие военнопленные и перемещенные лица, а после Февральской революции 1948 года в Чехословакии режимом Коммунистической партии были заключены политические заключенные , а также мобилизованные гражданские рабочие. [85] В этом районе было создано несколько «чехословацких ГУЛАГов » для размещения этих рабочих. Всего через лагеря прошло около 100 000 политических заключенных и более 250 000 принудительных рабочих. Около половины из них, вероятно, не выжили на шахтерских работах. [86] Добыча урана прекратилась в 1964 году. Мы можем только догадываться о других жертвах, которые умерли в результате радиации. Радоновые источники, обнаруженные во время добычи в начале 20 века, создали курортную индустрию, которая по-прежнему важна и сегодня, а также статус города как старейшего радиевого спа-курорта в мире.
Около 200 000 шахтеров урановых рудников, работающих на Wismut AG в бывшей советской оккупационной зоне Восточной Германии, подвергались воздействию очень высоких уровней радиации, особенно в период с 1946 по 1955 год, но также и в более поздние годы. Это воздействие было вызвано вдыханием радона и его радиоактивных побочных продуктов, которые в значительной степени откладывались во вдыхаемой пыли. Радиационное воздействие выражалось в исторической единице рабочего уровня месяц (WLM). Эта единица измерения была введена в 1950-х годах специально для охраны труда на урановых рудниках в США [87] для регистрации радиационного воздействия в результате радиоактивного воздействия радона и продуктов его распада в воздухе, которым мы дышим. [88] Примерно у 9000 рабочих Wismut AG был диагностирован рак легких.
До 1930-х годов соединения радия не только считались относительно безвредными, но и полезными для здоровья, и рекламировались как лекарства от различных недугов или использовались в продуктах, которые светились в темноте. Обработка происходила без каких-либо мер предосторожности.
До 1960-х годов с радиоактивностью часто обращались наивно и небрежно. С 1940 по 1945 год берлинская Auergesellschaft , основанная Карлом Ауэром фон Вельсбахом (1858-1929, Osram ), производила радиоактивную зубную пасту Doramad , содержащую торий-X , и продавалась по всему миру. Он рекламировался с утверждением: «Его радиоактивное излучение укрепляет защиту зубов и десен. Клетки заряжаются новой жизненной энергией, а разрушительное действие бактерий подавляется». Это придавало заявлению о сияющих белых зубах двойной смысл. К 1930 году появились также добавки для ванн и мази от экземы под торговой маркой «Thorium-X». Радий также добавляли в зубные пасты, такие как зубная паста Kolynos . После Первой мировой войны радиоактивность стала символом современных достижений и считалась «шиком». Радиоактивные вещества добавляли в минеральную воду, презервативы и косметические пудры. Продавался даже шоколад с добавлением радия. [89] Производитель игрушек Märklin в швабском городе Геппинген тестировал продажу рентгеновского аппарата для детей. [90] На вечеринках высшего класса люди «фотографировали» кости друг друга ради развлечения. Система, называемая Trycho ( древнегреческий : τριχο- , романизировано : tricho- , букв. «касающийся волос») для эпиляции (удаления волос) лица и тела был лицензирован в США. В результате тысячи женщин получили ожоги кожи, язвы и опухоли. [25] Только после атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки общественность узнала об опасности ионизирующего излучения , и эти продукты были запрещены. [91] [92] [93]
Радиевая промышленность развивалась, используя радий в кремах, напитках, шоколаде, зубных пастах и мыле. [94] [95] Потребовалось относительно много времени, чтобы радий и продукт его распада радон были признаны причиной наблюдаемых эффектов. Радитор , радиоактивный агент, состоящий из трижды дистиллированной воды , в которой изотопы радия 226 Ra и 228 Ra были растворены так, что его активность составляла не менее одного микрокюри , был продан в Соединенных Штатах. [96] Только в 1932 году, когда известный американский спортсмен Эбен Байерс , который, по его собственным словам, принял около 1400 флаконов Радитора в качестве лекарства по рекомендации своего врача, серьезно заболел раком, потерял много зубов и вскоре умер в страшных мучениях, возникли серьезные сомнения относительно целебных свойств Радитора и радиевой воды. [97]
.jpg/1280px-Radithor_bottle_(25799475341).jpg)
В 1908 году произошел бум использования радиоактивной воды в лечебных целях. Открытие источников в Обершлеме и Бад-Брамбахе проложило путь к созданию радиевых курортов, которые полагались на целебные свойства радия. Во время лечения люди купались в радиевой воде, пили лечебные процедуры с радиевой водой и вдыхали радон в эманаториях. Ежегодно ванны посещали десятки тысяч людей в надежде на гормезис .
По сей день лечебные процедуры проводятся в спа-салонах и лечебных туннелях. Используется естественное выделение радона из земли. По данным Немецкой ассоциации курортов, активность воды должна быть не менее 666 Бк/литр. Для ингаляционных процедур требуется не менее 37 000 Бк/м3 воздуха . Эта форма терапии не принята с научной точки зрения, а потенциальный риск воздействия радиации подвергается критике. Эквивалентная доза лечения радоном в Германии определяется отдельными курортами и составляет около одного-двух миллизивертов в зависимости от местоположения. В 2010 году врачи в Эрлангене, используя (устаревшую) модель LNT (линейная, без порога) , пришли к выводу, что пять процентов всех случаев смерти от рака легких в Германии вызваны радоном. [98] Радоновые ванны есть в Бад-Гаштайне , Бад-Хофгаштайне и Бад-Целле в Австрии, в Нишке-Бане в Сербии, в радоновых ваннах для оживления в Менценшванде и Бад-Брамбахе , Бад-Мюнстере- ам-Штайн-Эбернбурге, Бад-Шлеме , Бад-Штебене , Бад-Шмидеберге и Сибилленбаде в Германии, в Яхимове в Чехии, в Хевизе в Венгрии, Сверадув-Здруй (Бад-Флинсберг) в Польше, в Наретшене и Костенеце в Болгарии и на острове Искья в Италии. Радоновые туннели есть в Бад-Кройцнахе и Бад-Гаштайне . [99]
_advertisement,_1921.jpg/1280px-Undark_(Radium_Girls)_advertisement,_1921.jpg)
Опасности радия были признаны в начале 1920-х годов и впервые описаны в 1924 году нью-йоркским стоматологом и хирургом-стоматологом Теодором Блюмом (1883-1962). [100] Он был особенно осведомлен об использовании радия в часовой промышленности, где он использовался для светящихся циферблатов. Он опубликовал статью о клинической картине так называемой радиевой челюсти . Он наблюдал это заболевание у пациенток, которые, будучи художниками по раскрашиванию циферблатов, контактировали со светящейся краской, состав которой был похож на Radiomir, светящийся материал, изобретенный в 1914 году и состоящий из смеси сульфида цинка и бромида радия . Во время рисования они использовали свои губы, чтобы придать кончику кисти, нагруженной фосфором, желаемую заостренную форму, и именно так радиоактивный радий попадал в их организм. Только в США и Канаде за эти годы пострадало около 4000 рабочих. [101] Оглядываясь назад, работниц фабрики называли « радиевыми девушками» . Они также играли с краской, раскрашивая ногти, зубы и лица. Это заставляло их светиться ночью, удивляя их товарищей.
После того, как Харрисон Стэнфорд Мартленд (1883-1954), главный судмедэксперт в округе Эссекс , обнаружил радиоактивный благородный газ радон (продукт распада радия) в дыхании девушек-радиевиков, он обратился к Чарльзу Норрису (1867-1935) и Александру Оскару Геттлеру (1883-1968). В 1928 году Геттлер смог обнаружить высокую концентрацию радия в костях Амелии Маджиа, одной из молодых женщин, даже через пять лет после ее смерти. [102] [103] В 1931 году был разработан метод определения дозировки радия с помощью пленочного дозиметра. Стандартный препарат облучается через куб из твердой древесины на рентгеновскую пленку, которая затем чернеет. Долгое время кубическая минута была важной единицей дозировки радия. [104] Она была откалибрована с помощью ионометрических измерений. Радиологи Герман Георг Хольтхузен (1886-1971) и Анна Хаманн (1894-1969) нашли калибровочное значение 0,045 р/мин в 1932/1935 годах. Калибровочная пленка получает дозу γ-излучения 0,045 р/мин через деревянный куб из препарата 13,33 мг. В 1933 году физик Робли Д. Эванс (1907-1995) провел первые измерения радона и радия в выделениях женщин-работниц. [105] На этой основе Национальное бюро стандартов, предшественник Национального института стандартов и технологий (NIST), установило предел для радия в 0,1 микрокюри (около 3,7 килобеккерелей ) в 1941 году.
План действий по радию на 2015–2019 годы направлен на решение проблемы радиоактивного загрязнения в Швейцарии, в основном в горах Юра , из-за использования радиевой светящейся краски в часовой промышленности до 1960-х годов. [106]
Во Франции в 1932 году была создана линия косметики под названием Tho-Radia , которая содержала как торий, так и радий и просуществовала до 1960-х годов. [107]
Земная радиация — это повсеместное излучение на Земле, вызванное радионуклидами в земле, которые образовались миллиарды лет назад в результате звездного нуклеосинтеза и еще не распались из-за их длительного периода полураспада . Земная радиация вызвана естественными радионуклидами, которые встречаются в природе в почве, горных породах, гидросфере и атмосфере Земли . Естественные радионуклиды можно разделить на космогенные и первичные нуклиды . Космогенные нуклиды не вносят существенного вклада в земную окружающую радиацию на поверхности Земли. Источниками земной радиации являются естественные радионуклиды, обнаруженные в самых верхних слоях Земли, в воде и в воздухе. К ним относятся, в частности, [108]
По данным Всемирной ядерной ассоциации , уголь из всех месторождений содержит следы различных радиоактивных веществ, в частности радона, урана и тория. Эти вещества высвобождаются во время добычи угля, особенно из открытых шахт, через выбросы электростанций или золу электростанций и способствуют облучению Земли через их пути воздействия. [109]
В декабре 2009 года было обнаружено, что добыча нефти и газа ежегодно генерирует миллионы тонн радиоактивных отходов, большая часть которых неправильно утилизируется без обнаружения, включая радий -226 и полоний -210 . [110] [111] Удельная активность отходов составляет от 0,1 до 15 000 беккерелей на грамм. В Германии, согласно Постановлению о защите от радиации от 2001 года, материал подлежит контролю на уровне одного беккереля на грамм и должен быть утилизирован отдельно. Реализация этого постановления была возложена на промышленность, которая десятилетиями небрежно и ненадлежащим образом утилизировала отходы.
Каждый строительный материал содержит следы природных радиоактивных веществ, особенно урана -238 , тория -232 и продуктов их распада, а также калия -40 . Затвердевшие и излившиеся породы, такие как гранит , туф и пемза, имеют более высокий уровень радиоактивности. Напротив, песок, гравий , известняк и природный гипс ( дигидрат сульфата кальция ) имеют низкий уровень радиоактивности. Индекс концентрации активности (ACI) Европейского союза, разработанный в 1999 году, может быть использован для оценки воздействия радиации от строительных материалов. [112] Он заменяет формулу суммирования Ленинграда, которая использовалась в 1971 году в Ленинграде (Санкт-Петербурге) для определения допустимого для человека уровня воздействия радиации от строительных материалов. ACI рассчитывается из суммы взвешенных активностей калия -40 , радия- 226 и тория -232 . Взвешивание учитывает относительную вредность для человека. Согласно официальным рекомендациям, строительные материалы с европейским значением ACI больше «1» не следует использовать в больших количествах. [113]
Урановые пигменты используются для окрашивания керамической плитки с урановыми глазурями (красный, желтый, коричневый), где допускается 2 мг урана на см 2. В период с 1900 по 1943 год в США, а также в Германии и Австрии производилось большое количество урансодержащей керамики. По оценкам, в период с 1924 по 1943 год в США ежегодно использовалось 50-150 тонн оксида урана (V, VI) для производства урансодержащих глазурей. В 1943 году правительство США ввело запрет на гражданское использование урансодержащих веществ, который оставался в силе до 1958 года. Начиная с 1958 года правительство США, а в 1969 году Комиссия по атомной энергии США , продавали обедненный уран в форме фторида урана (VI) для гражданского использования. [114] В Германии керамика с урановой глазурью производилась фарфоровой фабрикой Розенталя и была доступна для продажи до начала 1980-х годов. [115] Керамика с урановой глазурью должна использоваться только в качестве предметов коллекционирования, а не для повседневного использования из-за возможного истирания.
Сеть мониторинга Федерального управления по радиационной защите измеряет естественное воздействие радиации посредством локальной мощности дозы (ODL), выраженной в микрозивертах в час (мкЗв/ч). В Германии естественный ODL колеблется от приблизительно 0,05 до 0,18 мкЗв/ч в зависимости от местных условий. Сеть мониторинга ODL работает с 1973 года и в настоящее время включает 1800 фиксированных, автоматически работающих точек измерения. Ее основная функция заключается в обеспечении раннего оповещения для быстрого обнаружения повышенного уровня радиации от радиоактивных веществ в воздухе в Германии. Спектроскопические зонды успешно используются с 2008 года для определения вклада искусственных радионуклидов в дополнение к локальной мощности дозы, демонстрируя передовые возможности сети. [116] В дополнение к сети мониторинга ODL Федерального управления по радиационной защите существуют другие федеральные сети мониторинга в Федеральном морском и гидрографическом агентстве и Федеральном институте гидрологии, которые измеряют гамма-излучение в воде; Немецкая метеорологическая служба измеряет активность воздуха с помощью пробоотборников аэрозолей. [117] Для мониторинга ядерных объектов соответствующие федеральные земли используют собственные сети мониторинга ODL. Данные из этих сетей мониторинга автоматически поступают в Интегрированную измерительно-информационную систему (IMIS), где они используются для анализа текущей ситуации.
Многие страны используют собственные сети мониторинга ODL для защиты населения. В Европе эти данные собираются и публикуются на платформе EURDEP Европейского сообщества по атомной энергии . Европейские сети мониторинга основаны на статьях 35 и 37 Договора о Евратоме . [118]
Ядерная медицина — это использование открытых радионуклидов в диагностических и терапевтических целях ( радионуклидная терапия ). [119] Она также включает использование других радиоактивных веществ и методов ядерной физики для функциональной и локализационной диагностики. Джордж де Хевеши (1885-1966) жил как квартирант и в 1923 году заподозрил, что его хозяйка предлагает ему пудинг, который он не ел на следующей неделе. Он подмешал небольшое количество радиоактивного изотопа в остатки. Когда она подала ему пудинг через неделю, он смог обнаружить радиоактивность в образце запеканки. Когда он показал это своей хозяйке, она немедленно дала ему знать. Метод, который он использовал, сделал его отцом ядерной медицины . Он стал известен как метод трассера , который до сих пор используется в диагностике ядерной медицины. [120] Небольшое количество радиоактивного вещества, его распределение в организме и его путь через тело человека можно отследить извне. Это дает информацию о различных метаболических функциях организма. Постоянное развитие радионуклидов улучшило защиту от радиации. Например, ртутные соединения 203 хлормеродрин и 197 хлормеродрин были заброшены в 1960-х годах, поскольку были разработаны вещества, которые позволяли получать более высокий выход фотонов при меньшем воздействии радиации. Бета-излучатели, такие как 131 I и 90 Y, используются в радионуклидной терапии. В диагностике ядерной медицины бета+-излучатели 18 F, 11 C, 13 N и 15 O используются в качестве радиоактивных маркеров для трассеров в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). [121] Радиофармацевтические препараты (изотопно-меченые препараты) разрабатываются на постоянной основе.
Остатки радиофармацевтических препаратов, такие как пустые шприцы и загрязненные остатки из туалета, душа и воды для мытья пациента, собираются в резервуары и хранятся до тех пор, пока их не удастся безопасно слить в канализацию. Срок хранения зависит от периода полураспада и составляет от нескольких недель до нескольких месяцев в зависимости от радионуклида. С 2001 года по
§ 29 StrlSchV (на немецком языке) Постановления о защите от радиации, удельная радиоактивность в контейнерах для отходов регистрируется на станциях измерения выброса, а время выброса рассчитывается автоматически. Это требует измерения активности образца в Бк/г и поверхностного загрязнения в Бк/см2 . Кроме того, предписывается поведение пациентов после выписки из клиники. [122] Для защиты персонала используются системы наполнения шприцев, станции измерения скважин для измерения нуклидов низкоактивных индивидуальных образцов малого объема, подъемная система в измерительную камеру для снижения воздействия радиации при работе с высокоактивными образцами, станции измерения зондов, измерительные станции ILP (изолированная перфузия конечностей) для контроля активности с помощью одного или нескольких детекторов во время операции и сообщения об утечке хирургу- онкологу .
Радиойодтерапия (РИТ) — это процедура ядерной медицины, используемая для лечения гиперфункции щитовидной железы, болезни Грейвса , увеличения щитовидной железы и некоторых форм рака щитовидной железы. Используемый радиоактивный изотоп йода — йод 131 , преобладающий бета-излучатель с периодом полураспада восемь дней, который хранится только в клетках щитовидной железы в организме человека. В 1942 году Сол Герц (1905-1950) из Массачусетской больницы общего профиля и физик Артур Робертс опубликовали свой отчет о первой радиойодтерапии (1941) болезни Грейвса, [123] [124] в то время все еще преимущественно используя изотоп йода 130 с периодом полураспада 12,4 часа. [125] В то же время Джозеф Гилберт Гамильтон (1907-1957) и Джон Хандейл Лоуренс (1904-1991) провели первую терапию с использованием йода -131 , изотопа, который используется и по сей день. [125]
Радиойодтерапия регулируется специальными правовыми нормами во многих странах, а в Германии может проводиться только в стационарных условиях. В Германии насчитывается около 120 лечебных центров (по состоянию на 2014 год), которые проводят около 50 000 процедур в год. [126] В Германии минимальная продолжительность пребывания составляет 48 часов. Выписка зависит от остаточной активности, оставшейся в организме. В 1999 году был повышен предел остаточной активности. Мощность дозы не может превышать 3,5 мкЗв в час на расстоянии 2 метров от пациента, что означает, что в течение одного года на расстоянии 2 метров не может быть превышена доза радиации в 1 мЗв. Это соответствует остаточной активности около 250 МБк . Аналогичные правила действуют в Австрии.
В Швейцарии максимальная доза облучения не может превышать 1 мЗв в год, а для родственников пациента — не более 5 мЗв в год. [127] После выписки после радиойодтерапии допускается максимальная мощность дозы 5 мкЗв в час на расстоянии 1 метра, что соответствует остаточной активности около 150 МБк. [128] В случае досрочной выписки необходимо уведомить надзорный орган до мощности дозы 17,5 мкЗв/ч; свыше 17,5 мкЗв/ч необходимо получить разрешение. Если пациента переводят в другое отделение, ответственный сотрудник по радиационной защите должен обеспечить принятие там соответствующих мер радиационной защиты, например, создание временной зоны контроля .
Сцинтиграфия — это процедура ядерной медицины, при которой пациенту в диагностических целях вводят низкоактивные радиоактивные вещества. К ним относятся сцинтиграфия костей , сцинтиграфия щитовидной железы, сцинтиграфия с октреотидом и, как дальнейшее развитие процедуры, однофотонная эмиссионная компьютерная томография (SPECT). Например, хлорид таллия (I) 201 Tl , соединения технеция ( индикатор Tc 99m , тетрофосмин технеция 99m ), ПЭТ-индикаторы (с дозой облучения 1100 МБк каждый с 15 O-водой, 555 МБк с 13 N аммиаком или 1850 МБк с 82 Rb хлоридом рубидия ) используются в сцинтиграфии миокарда для диагностики состояния кровотока и функции сердечной мышцы (миокарда). Исследование с 74 МБк 201 хлорида таллия вызывает облучение около 16 мЗв (эффективный эквивалент дозы), исследование с 740 МБк 99m технеция-MIBI около 7 мЗв. [129] Метастабильный 99m Tc является самым важным нуклидом, используемым в качестве трассера в сцинтиграфии из-за его короткого периода полураспада, испускаемого им гамма-излучения 140 кэВ и его способности связываться со многими активными биомолекулами. Большая часть этого излучения выводится после исследования. Оставшийся 99m Tc быстро распадается до 99 Tc с периодом полураспада 6 часов. Он имеет длительный период полураспада 212 000 лет и из-за относительно слабого бета-излучения, выделяемого во время его распада, вносит лишь небольшое количество дополнительного облучения в течение оставшейся жизни. [130] Только в Соединенных Штатах ежегодно в диагностических целях вводится около семи миллионов индивидуальных доз 99mTc .
Для снижения воздействия радиации Американское общество ядерной кардиологии (ASNC) в 2010 году выпустило рекомендации по дозировке. Эффективная доза составляет 2,4 мЗв для 13 N-аммиака, 2,5 мЗв для 15 O-воды, 7 мЗв для 18 F- фтордезоксиглюкозы и 13,5 мЗв для 82 Rb-рубидия хлорида. [131] Ожидается, что соблюдение этих рекомендаций снизит среднюю дозу воздействия радиации до = 9 мЗв. Постановление о радиоактивных препаратах или препаратах, обработанных ионизирующим излучением
§ 2 AMRadV (на немецком языке) регулирует процедуры утверждения для продажи радиоактивных препаратов. [132]
Брахитерапия используется для размещения закрытого радиоактивного источника внутри или рядом с телом для лечения рака, такого как рак простаты. Брахитерапия с последующей загрузкой часто сочетается с телетерапией , которая представляет собой внешнее облучение, доставляемое с большего расстояния, чем брахитерапия. Она не классифицируется как процедура ядерной медицины, хотя, как и ядерная медицина, она использует излучение, испускаемое радионуклидами. После первоначального интереса к брахитерапии в начале 20-го века ее использование снизилось в середине 20-го века из-за воздействия радиации на врачей при ручном обращении с источниками излучения. [133] [134] Только с разработкой систем дистанционной последующей загрузки и использованием новых источников излучения в 1950-х и 1960-х годах риск ненужного облучения врачей и пациентов был снижен. [135] В процедуре последующей загрузки пустой трубчатый аппликатор вводится в целевой объем (например, матку ) перед фактической терапией и, после проверки положения, загружается радиоактивным препаратом. Препарат находится на кончике стальной проволоки, которая подается и убирается шаг за шагом под управлением компьютера. По истечении заранее рассчитанного времени источник убирается в сейф, а аппликатор удаляется. Процедура применяется при раке груди, бронхиальной карциноме или карциноме дна полости рта и других заболеваниях. Используются бета-излучатели , такие как 90 Sr или 106 Ru или 192 Ir. В качестве меры предосторожности пациентам, проходящим постоянную брахитерапию, рекомендуется не брать на руки маленьких детей сразу после лечения и не находиться рядом с беременными женщинами, поскольку низкодозные радиоактивные источники (семена) остаются в организме после лечения постоянной брахитерией. Это необходимо для защиты особо чувствительных к радиации тканей плода или младенца.
Радиоактивный торий использовался в 1950-х и 60-х годах для лечения туберкулеза и других доброкачественных заболеваний (в том числе у детей) с серьезными последствиями (см. Peteosthor). Стабилизированная суспензия коллоидного оксида тория (IV) , совместно разработанная Антониу Эгасом Монисом (1874-1954), [136] использовалась с 1929 года под торговым названием Thorotrast в качестве рентгеноконтрастного агента для ангиографии у нескольких миллионов пациентов по всему миру, пока не была запрещена в середине 1950-х годов. Он накапливается в ретикулогистиоцитарной системе и может привести к раку из-за локально повышенного воздействия радиации. То же самое относится к холангиокарциноме и ангиосаркоме печени, двум редким видам рака печени. Карциномы околоносовых пазух также были описаны после введения Thorotrast. Типичное начало заболевания составляет 30–35 лет после воздействия. Биологический период полураспада торотраста составляет около 400 лет. [137] [138] Крупнейшее исследование в этой области было проведено в Германии в 2004 году и показало особенно высокий уровень смертности среди пациентов, подвергшихся такому воздействию. Медианная продолжительность жизни за семидесятилетний период наблюдения была на 14 лет короче, чем в группе сравнения. [139]
После того, как 6 и 9 августа 1945 года американские атомные бомбы были сброшены на Хиросиму и Нагасаки, к концу 1945 года от последствий радиации погибло еще 130 000 человек — в дополнение к 100 000 непосредственных жертв. Некоторые пережили так называемую фазу ходячего призрака — острую лучевую болезнь, вызванную высокой эквивалентной дозой от 6 до 20 зивертов после смертельной дозы на все тело. Фаза описывает период кажущегося выздоровления пациента между появлением первых серьезных симптомов и неизбежной смертью. [140] В последующие годы добавилось несколько смертей от заболеваний, вызванных радиацией. В Японии выживших, пострадавших от радиации, называют хибакуся ( яп .被爆者, букв. «Жертва взрыва»), и по консервативным оценкам их число составляет около 100 000. [141]
В 1946 году по приказу президента США Гарри С. Трумэна Национальным исследовательским советом Национальной академии наук была создана Комиссия по жертвам атомной бомбардировки (ABCC) для изучения долгосрочных последствий радиации для людей, переживших атомные бомбардировки. В 1975 году ABCC была заменена Фондом исследований радиационных эффектов (RERF). [142] Такие организации, как Научный комитет ООН по действию атомной радиации (UNSCEAR), основанный в 1955 году, [143] и Консультативный комитет Национальной академии наук по биологическим эффектам ионизирующей радиации (BEIR Committee), [144] основанный в 1972 году, анализируют последствия воздействия радиации на людей на основе жертв атомной бомбардировки, которые были обследованы и, в некоторых случаях, находились под медицинским наблюдением в течение десятилетий. Они определяют ход смертности как функцию возраста жертв радиации по сравнению со спонтанным уровнем, а также зависимость количества дополнительных смертей от дозы. На сегодняшний день опубликовано и доступно онлайн 26 отчетов НКДАР ООН, последний из которых был опубликован в 2017 году и касался последствий аварии на АЭС «Фукусима». [145]
К 1949 году американцы все больше ощущали угрозу возможной ядерной войны с Советским Союзом и искали способы пережить ядерную атаку. Федеральное управление гражданской обороны США (USFCDA) было создано правительством для обучения общественности тому, как подготовиться к такой атаке. В 1951 году с помощью этого агентства в США был снят детский образовательный фильм под названием « Уткнись и укройся» , в котором черепаха демонстрирует, как защитить себя от непосредственных последствий взрыва атомной бомбы, используя пальто, скатерти или даже газету. [146]
Осознавая, что существующие медицинские возможности не будут достаточными в чрезвычайной ситуации, стоматологи были призваны либо помогать врачам в чрезвычайной ситуации, либо, при необходимости, оказывать помощь самим. Чтобы мобилизовать профессию с помощью видного представителя, стоматолог Рассел Уэлфорд Бантинг (1881-1962), декан стоматологической школы Мичиганского университета , был нанят в июле 1951 года в качестве стоматологического консультанта в USFCDA. [147] [148]
Американский физик Карл Циглер Морган (1907-1999) был одним из основателей радиационной физики здоровья. В более позднем возрасте, после долгой карьеры в Манхэттенском проекте и Окриджской национальной лаборатории (ORNL), он стал критиком ядерной энергетики и производства ядерного оружия. Морган был директором по физике здоровья в ORNL с конца 1940-х годов до своей отставки в 1972 году. В 1955 году он стал первым президентом Общества физики здоровья и был редактором журнала Health Physics с 1955 по 1977 год. [149]
Ядерные убежища предназначены для защиты в течение длительного периода. Из-за характера ядерной войны такие убежища должны быть полностью автономными в течение длительного периода. В частности, из-за радиоактивного заражения окружающей местности такое сооружение должно быть способно выживать в течение нескольких недель. В 1959 году в Германии началось сверхсекретное строительство правительственного бункера в долине реки Ар . В июне 1964 года 144 испытуемых выжили в гражданском ядерном бункере в течение шести дней. Бункер в Дортмунде был построен во время Второй мировой войны и был переоборудован с большими затратами в начале 1960-х годов в здание, защищенное от ядерного оружия. Однако построить бункер для миллионов граждан Германии было бы невозможно. [150] Швейцарская армия построила около 7800 ядерных убежищ в 1964 году. В частности, в Соединенных Штатах, но также и в Европе граждане строили частные убежища от радиоактивных осадков во дворах своих домов по своей инициативе. Строительство в значительной степени держалось в секрете, поскольку владельцы опасались, что в случае кризиса бункером могут завладеть третьи лица.
16 июля 1945 года недалеко от города Аламогордо (Нью-Мексико, США) состоялось первое испытание атомной бомбы. В результате испытаний ядерного оружия в атмосфере, проведенных Соединенными Штатами, Советским Союзом, Францией, Великобританией и Китаем, с 1950-х годов атмосфера Земли стала все больше загрязняться продуктами деления от этих испытаний. Радиоактивные осадки выпадали на поверхность Земли и попадали в растения, а через корм для животных — в пищу животного происхождения. В конечном итоге они попадали в организм человека и могли быть обнаружены в костях и зубах как стронций-90, среди прочего. [152] Радиоактивность в полевых условиях измерялась с помощью гамма-скопа, как было показано на выставке оборудования для борьбы с авианалетами в Бад-Годесберге в 1954 году. [153] Только в 1962 году было проведено около 180 испытаний. Степень радиоактивного загрязнения пищи вызвала протесты по всему миру в начале 1960-х годов.
Во время Второй мировой войны и Холодной войны на объекте в Хэнфорде более 50 лет производился плутоний для ядерного оружия США. Плутоний для первой плутониевой бомбы «Толстяк» также поступил оттуда. Хэнфорд считается самым радиоактивно загрязненным объектом в Западном полушарии. [154] Всего там было произведено 110 000 тонн ядерного топлива. В 1948 году с завода вытекло радиоактивное облако. Количество одного только 131 I составило 5500 кюри . Большинство реакторов в Хэнфорде были остановлены в 1960-х годах, но утилизация или дезактивация не проводились. После предварительных работ в 2001 году в Хэнфорде началась крупнейшая в мире операция по дезактивации для безопасной утилизации радиоактивных и токсичных отходов. В 2006 году около 11 000 рабочих все еще занимались очисткой загрязненных зданий и почвы, чтобы снизить уровень радиации на объекте до приемлемого уровня. Ожидается, что эта работа будет продолжаться до 2052 года. [155] По оценкам, из резервуаров для хранения вытекло более четырех миллионов литров радиоактивной жидкости.
Только после того, как две сверхдержавы договорились о Договоре о частичном запрете испытаний в 1963 году, который разрешал только подземные испытания ядерного оружия, уровень радиоактивности в продуктах питания начал снижаться. Шилдс Уоррен (1896-1980), один из авторов отчета о последствиях атомных бомб, сброшенных на Японию, подвергся критике за преуменьшение последствий остаточной радиации в Хиросиме и Нагасаки, [156] но позже предупредил об опасности выпадения осадков. Выпадение осадков относится к распространению радиоактивности в контексте заданной метеорологической ситуации. Модельный эксперимент был проведен в 2008 году. [157]
Международная кампания за ликвидацию ядерного оружия (ICAN) — это международный альянс неправительственных организаций, приверженных идее ликвидации всего ядерного оружия посредством обязательного международного договора — Конвенции о ядерном оружии. ICAN была основана в 2007 году организацией IPPNW ( Международные врачи за предотвращение ядерной войны ) и другими организациями на Конференции по Договору о нераспространении ядерного оружия в Вене и запущена в двенадцати странах. Сегодня в кампании участвуют 468 организаций из 101 страны (по состоянию на 2017 год). [158] ICAN была удостоена Нобелевской премии мира 2017 года . [159]
Радиопротектор — это фармакон , который при введении избирательно защищает здоровые клетки от токсического воздействия ионизирующего излучения . Первые работы с радиопротекторами начались в рамках Манхэттенского проекта — военного исследовательского проекта по разработке и созданию атомной бомбы.
Йод, поглощаемый организмом, почти полностью хранится в щитовидной железе и имеет биологический период полураспада около 120 дней. Если йод радиоактивен ( 131 I), он может облучать и повреждать щитовидную железу в высоких дозах в течение этого времени. Поскольку щитовидная железа может поглощать только ограниченное количество йода, профилактический прием нерадиоактивного йода может привести к йодной блокаде. Йодид калия в форме таблеток (в просторечии известный как «йодные таблетки») снижает поглощение радиоактивного йода в щитовидной железе в 90 раз или более, таким образом, действуя как радиопротектор. [160] Все другие повреждения от радиации остаются неизменными при приеме таблеток йода. В Германии в 2003 году был принят Указ о йодиде калия (KIV), чтобы обеспечить «снабжение населения лекарствами, содержащими йодид калия, в случае радиационных инцидентов».
§ 1 kiv (на немецком языке) Йодид калия обычно хранится в населенных пунктах вблизи ядерных объектов для распространения среди населения в случае катастрофы. [161] Людям старше 45 лет не следует принимать таблетки йода, поскольку риск побочных эффектов выше, чем риск развития рака щитовидной железы. В Швейцарии в качестве меры предосторожности таблетки раздаются каждые пять лет с 2004 года населению, проживающему в радиусе 20 км от атомных электростанций (с 2014 года — 50 км). [162] [163] В Австрии большие запасы таблеток йода хранятся в аптеках, детских садах, школах, армии и федеральном резерве с 2002 года. [164]
Благодаря защитной функции радиопротекторов можно увеличить дозу облучения, используемую для лечения злокачественных опухолей (рака), тем самым повысив эффективность терапии. [165] Существуют также радиосенсибилизаторы , которые повышают чувствительность клеток злокачественных опухолей к ионизирующему излучению. [166] Еще в 1921 году немецкий радиолог Герман Хольтхузен (1886-1971) описал, что кислород повышает чувствительность клеток. [167]
Основанное в 1957 году как дочерняя организация Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), Агентство по ядерной энергии (АЯЭ) объединяет научные и финансовые ресурсы программ ядерных исследований стран-участниц. Оно управляет различными базами данных, а также управляет Международной системой отчетности по опыту эксплуатации (IRS или IAEA/NEA Incident Reporting System) Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ). МАГАТЭ регистрирует и расследует радиационные аварии, которые произошли во всем мире в связи с ядерными медицинскими процедурами и утилизацией связанных с ними материалов. [168]
Международная шкала ядерных и радиологических событий (INES) — это шкала событий, связанных с безопасностью, в частности ядерных инцидентов и аварий на ядерных объектах. Она была разработана международной группой экспертов и официально принята в 1990 году Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) и Агентством по ядерной энергии Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР). [169] Целью шкалы является быстрое информирование общественности о значимости события для безопасности посредством понятной классификации событий.
В конце срока службы правильная утилизация оставшейся высокой активности имеет первостепенное значение. Неправильная утилизация радионуклида кобальт-60 , используемого в кобальтовых пушках для радиотерапии, привела к серьезным радиационным авариям, таким как радиационная авария в Сьюдад-Хуаресе (Мексика) в 1983/84 годах, [170] авария в Гоянии (Бразилия) в 1987 году, ядерная авария в Самут Пракане (Таиланд) в 2000 году и авария в Маяпури (Индия) в 2010 году. [171]
Одиннадцать линейных ускорителей Therac-25 были построены канадской компанией Atomic Energy of Canada Limited (AECL) в период с 1982 по 1985 год и установлены в клиниках США и Канады. Ошибки программного обеспечения и отсутствие контроля качества привели к серьезной неисправности, в результате которой погибли три пациента и серьезно пострадали еще три человека в период с июня 1985 по 1987 год, прежде чем были приняты соответствующие контрмеры. Впоследствии было установлено, что уровень радиационного облучения в шести случаях составил от 40 до 200 Грей ; обычное лечение эквивалентно дозе менее 2 Грей. [172] [173]
Около 1990 года в Германии все еще использовалось около сотни кобальтовых пушек. В то же время были введены линейные ускорители электронов , а последняя кобальтовая пушка была выведена из эксплуатации в 2000 году. [174]
.jpg/1280px-Juan_Carlos_Lentijo_&_Ikuo_Izawain_(02813332).jpg)
Авария на АЭС «Фукусима» в 2011 году усилила необходимость надлежащего управления безопасностью и выведения показателей безопасности относительно частоты ошибок и неправильных действий персонала, т. е. человеческого фактора . [175] Комиссия по ядерной безопасности Японии ( яп . :原子力安全委員会) была органом ученых, который консультировал японское правительство по вопросам ядерной безопасности. Комиссия была создана в 1978 году, [176] но была распущена после ядерной катастрофы на АЭС «Фукусима» 19 сентября 2012 года и заменена Genshiryoku Kisei Iinkai [177] ( яп. :原子力規制委員会, букв. «Комитет по ядерному регулированию»). Это независимое агентство ( gaikyoku , «внешний офис») Министерства окружающей среды Японии , которое регулирует и контролирует безопасность японских атомных электростанций и связанных с ними объектов.
В результате катастрофы на Чернобыльской АЭС в 1986 году МАГАТЭ впервые ввело термин « культура безопасности » в 1991 году, чтобы привлечь внимание к важности человеческих и организационных вопросов для безопасной эксплуатации атомных электростанций.
После этой ядерной катастрофы песок на детских игровых площадках в Германии был удален и заменен незагрязненным песком, чтобы защитить детей, которые были наиболее уязвимы к радиоактивности. Некоторые семьи временно покинули Германию, чтобы избежать радиоактивных осадков. Детская смертность значительно возросла на 5% в 1987 году, на следующий год после Чернобыля. [178] В общей сложности в том году умерло на 316 новорожденных больше, чем статистически ожидалось. В Германии запасы цезия -137 в почве и продуктах питания после Чернобыльской ядерной катастрофы уменьшаются на 2-3% каждый год; однако загрязнение дичи и грибов все еще было сравнительно высоким в 2015 году, особенно в Баварии; есть несколько случаев, когда мясо дичи , особенно дикого кабана , превышало пределы. [179] Однако контроль недостаточен. [180] [181]
«В частности, у диких кабанов в южной Баварии неоднократно обнаруживалось очень высокое радиоактивное загрязнение, превышающее 10 000 беккерелей/кг. Предел составляет 600 беккерелей/кг. По этой причине Баварский центр защиты прав потребителей рекомендует не употреблять в пищу мясо диких кабанов из Баварского леса и с юга Дуная слишком часто. Тот, кто покупает мясо кабана у охотника, должен попросить протокол измерений».
— Баварский центр защиты прав потребителей (ред.), Рекомендации по потреблению Баварского центра защиты прав потребителей, по состоянию на 16.12.2014 г. [182]
В период с 1969 по 1982 год кондиционированные низко- и среднеактивные радиоактивные отходы были захоронены в Атлантическом океане на глубине около 4000 метров под наблюдением Агентства по ядерной энергии (NEA) Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) в соответствии с положениями Европейской конвенции по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов всех видов (Лондонская конвенция о сбросах от 11 июня 1974 года). Это было осуществлено совместно несколькими европейскими странами. [27] С 1993 года международные договоры запрещают сброс радиоактивных отходов в океаны. [183] В течение десятилетий этот сброс ядерных отходов оставался в значительной степени незамеченным общественностью, пока Greenpeace не осудил его в 1980-х годах.
С момента ввода в эксплуатацию первых коммерческих атомных электростанций (США, 1956 г., Германия, 1962 г.) в последующие десятилетия предлагались различные концепции окончательного хранения радиоактивных материалов, из которых только хранение в глубоких геологических формациях оказалось безопасным и осуществимым в течение разумного периода времени и было продолжено. Из-за высокой активности короткоживущих продуктов деления отработанное топливо изначально обрабатывается только под водой и хранится в течение нескольких лет в бассейне распада. Вода используется для охлаждения, а также экранирует большую часть испускаемой радиации. Затем следует либо переработка , либо десятилетия промежуточного хранения. Отходы от переработки также должны временно храниться, пока тепло не снизится достаточно, чтобы обеспечить окончательную утилизацию. Контейнеры представляют собой специальные контейнеры для хранения и транспортировки высокорадиоактивных материалов. Их максимально допустимая мощность дозы составляет 0,35 мЗв/ч, из которых максимум 0,25 мЗв/ч обусловлено нейтронным излучением. Безопасность этих транспортных контейнеров обсуждается каждые три года с 1980 года на Международном симпозиуме по упаковке и транспортировке радиоактивных материалов (PATRAM). [184]
После различных экспериментов, таких как разведочная шахта Горлебен или шахта Ассе , рабочая группа по процедуре выбора мест для хранения (AkEnd) разработала рекомендации по новой процедуре выбора мест для хранения в период с 1999 по 2002 год. [185] В Германии Закон о выборе места был принят в 2013 году, а Закон о дальнейшем развитии поиска места был принят 23 марта 2017 года. Подходящее место должно быть найдено по всей Германии и определено к 2031 году. В принципе, для хранилища могут рассматриваться кристаллические (гранит), соляные или глинистые типы пород. «Идеального» места не будет. Будет искаться «наилучшее возможное» место. Районы добычи и регионы, где были активны вулканы или где существует риск землетрясений, исключаются. На международном уровне эксперты выступают за хранение в скальных образованиях на глубине нескольких сотен метров под поверхностью земли. Это включает в себя строительство шахты-хранилища и хранение отходов там. Затем оно навсегда запечатывается. Геологические и технические барьеры, окружающие отходы, призваны сохранять их в безопасности в течение тысяч лет. Например, 300 метров скалы будут отделять хранилище от поверхности земли. [186] Оно будет окружено 100-метровым слоем гранита, соли или глины. Ожидается, что первые отходы не будут храниться до 2050 года. [187]
Федеральное ведомство по безопасности обращения с ядерными отходами (BfE) приступило к своей деятельности 1 сентября 2004 года. [188] В его компетенцию входят задачи, связанные с ядерной безопасностью, безопасностью обращения с ядерными отходами, процедурой выбора площадки, включая исследовательскую деятельность в этих областях, а позднее и дополнительные задачи в области лицензирования и надзора за хранилищами.
Первоначально в качестве окончательного места хранения в США была выбрана гора Юкка , но этот проект был временно остановлен в феврале 2009 года. Гора Юкка стала отправной точкой для исследования атомной семиотики.
Эксплуатация атомных электростанций и других ядерных объектов производит радиоактивные материалы, которые могут оказывать летальное воздействие на здоровье в течение тысяч лет. Важно отметить, что нет ни одного учреждения, способного поддерживать необходимые знания об опасностях в течение таких периодов и гарантировать, что предупреждения об опасностях ядерных отходов в ядерных хранилищах будут поняты потомками в далеком будущем. Несколько лет назад даже капсулы с радионуклидом кобальт-60, которые были соответствующим образом маркированы, остались незамеченными. Неправильная утилизация привела к вскрытию этих капсул, что привело к фатальным последствиям. Измерения времени превышают предыдущие человеческие стандарты. Например, клинопись, которой всего около 5000 лет (около 150 человеческих поколений), может быть понята только после длительного периода исследований и экспертами. В 1981 году в США начались исследования в области развития атомной семиотики, [189] в немецкоязычном мире Роланд Познер (1942-2020) из Центра семиотики в Техническом университете Берлина работал над этим в 1982/83 годах. [190] В США временной горизонт для таких предупреждающих знаков был установлен в 10 000 лет; позже, как и в Германии, он был установлен на период в один миллион лет, что соответствовало бы примерно 30 000 (человеческих) поколений. На сегодняшний день удовлетворительного решения этой проблемы не найдено.
В 1912 году Виктор Франц Гесс (1883-1964) открыл (вторичные) космические лучи в атмосфере Земли с помощью полетов на воздушном шаре. За это открытие он получил Нобелевскую премию по физике в 1936 году. Он также был одним из «мучеников» ранних исследований радиации и должен был перенести ампутацию большого пальца и операцию на гортани из-за ожогов радием. [191] В Соединенных Штатах и Советском Союзе полеты на воздушных шарах на высоту около 30 км, за которыми следовали прыжки с парашютом из стратосферы , проводились до 1960 года для изучения воздействия космической радиации на человека в космосе. Американские проекты Manhigh и Excelsior с Джозефом Киттингером (1928-2022) стали особенно известными, но советский парашютист Евгений Андреев (1926-2000) также установил новые рекорды. [192]
Высокоэнергетическое излучение из космоса намного сильнее на больших высотах, чем на уровне моря. Поэтому радиационное воздействие на летные экипажи и авиапассажиров увеличивается. Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) выпустила рекомендации по предельным дозам, которые были включены в европейское законодательство в 1996 году и в Постановление Германии о радиационной защите в 2001 году. Радиационное воздействие особенно велико при полетах в полярных регионах или по полярному маршруту . [193] Средняя годовая эффективная доза для авиационного персонала составила 1,9 мЗв в 2015 году и 2,0 мЗв в 2016 году. Самая высокая годовая индивидуальная доза составила 5,7 мЗв в 2015 году и 6,0 мЗв в 2016 году. [194] Коллективная доза в 2015 году составила около 76 человеко-Зв. Это означает, что летный персонал относится к профессиональным группам в Германии с самым высоким радиационным воздействием с точки зрения коллективной дозы и средней годовой дозы. [195] В эту группу также входят часто летающие пассажиры , а Томас Штукер удерживает «рекорд» — также с точки зрения воздействия радиации — достигнув отметки в 10 миллионов миль с United Airlines MileagePlus за 5900 рейсов в период с 1982 года по лето 2011 года. [196] В 2017 году он преодолел отметку в 18 миллионов миль.
Программа EPCARD (Европейский программный пакет для расчета дозы на маршруте полета) была разработана в Университете Зигена и Мюнхенском университете имени Гельмгольца и может использоваться для расчета дозы от всех компонентов естественной проникающей космической радиации на любом маршруте и профиле полета, в том числе в режиме онлайн. [197]
С самых первых пилотируемых космических полетов до первой высадки на Луну и строительства Международной космической станции (МКС) защита от радиации была одной из главных проблем. Скафандры, используемые для внекорабельной деятельности, покрыты снаружи алюминием , который в значительной степени защищает от космической радиации. Крупнейшим международным исследовательским проектом по определению эффективной дозы или эффективного эквивалента дозы был эксперимент «Матрешка» в 2010 году, названный в честь русской куклы -матрешки , потому что в нем используется фантом размером с человека, который можно разрезать на ломтики. [198] В рамках «Матрешки» антропоморфный фантом был впервые выставлен за пределы космической станции для имитации астронавта, выполняющего внекорабельную деятельность (выход в открытый космос), и определения его воздействия радиации. [199] [200] Микроэлектроника на спутниках также должна быть защищена от радиации.
Японские ученые из Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) обнаружили огромную пещеру на Луне с помощью своего лунного зонда «Кагуя» , которая может обеспечить астронавтам защиту от опасной радиации во время будущих высадок на Луну, особенно во время запланированной остановки миссии на Марс. [201] [202]
В рамках миссии человека на Марс астронавты должны быть защищены от космической радиации. Во время миссии Curiosity на Марс для измерения воздействия радиации использовался детектор оценки радиации (RAD). [203] Воздействие радиации в размере 1,8 миллизиверта в день было обусловлено в основном постоянным присутствием высокоэнергетического галактического излучения частиц. Напротив, излучение от солнца составляло всего около трех-пяти процентов уровней радиации, измеренных во время полета Curiosity на Марс. На пути к Марсу прибор RAD обнаружил в общей сложности пять крупных радиационных событий, вызванных солнечными вспышками . [204] Для защиты астронавтов плазменный пузырь будет окружать космический корабль в качестве энергетического щита, а его магнитное поле будет защищать экипаж от космической радиации. Это устранит необходимость в обычных радиационных экранах, которые имеют толщину в несколько сантиметров и, соответственно, тяжелые. [205] В проекте сверхпроводящего космического радиационного щита (SR2S), который был завершен в декабре 2015 года, было обнаружено, что диборид магния является подходящим материалом для создания подходящего силового поля . [206]
Дозиметры — это приборы, используемые для измерения дозы радиации (поглощенной дозы или эквивалентной дозы), и являются важным краеугольным камнем радиационной защиты.
На заседании Американского общества рентгеновских лучей в октябре 1907 года в Риме Вернон Вагнер, производитель рентгеновских трубок, сообщил, что начал носить в кармане фотопластинку и проявлять ее каждый вечер. Это позволило ему определить, сколько радиации он получил. Это был предшественник пленочного дозиметра . Его усилия опоздали, так как он уже заболел раком и умер через шесть месяцев после конференции.
В 1920-х годах физико-химик Джон Эггерт (1891-1973) сыграл ключевую роль во внедрении пленочной дозиметрии для рутинного персонального мониторинга. С тех пор она последовательно совершенствовалась, и, в частности, методика оценки была автоматизирована с 1960-х годов. [207] В то же время Герман Йозеф Мюллер (1890-1967) открыл мутации как генетические последствия рентгеновских лучей, за что в 1946 году ему была присуждена Нобелевская премия. В то же время рентген (Р) был введен как единица количественного измерения воздействия радиации.
Дозиметр для пленки разделен на несколько сегментов, каждый из которых содержит свето- или радиационно-чувствительную пленку, окруженную слоями меди и свинца различной толщины. Степень проникновения излучения определяет, не почернел ли сегмент или почернел в разной степени. Эффект поглощенного излучения во время измерения суммируется, и доза излучения может быть определена по почернению. Существуют руководящие принципы для оценки, причем для Германии они были опубликованы в 1994 году и последний раз обновлены 8 декабря 2003 года. [208]
.jpg/1280px-Early_Geiger_counter,_made_by_Hans_Geiger,_1932._(9663806938).jpg)
С изобретением газоионизационного детектора Гейгера в 1913 году, который в 1928 году стал газоионизационным детектором Гейгера-Мюллера, названным в честь физиков Ганса Гейгера (1882-1945) и Вальтера Мюллера (1905-1979), отдельные частицы или кванты ионизирующего излучения можно было обнаружить и измерить. Детекторы, разработанные позже, такие как пропорциональные счетчики или сцинтилляционные счетчики , которые не только «подсчитывают», но и измеряют энергию и различают типы излучения, также стали важны для радиационной защиты. Сцинтилляционное измерение является одним из старейших методов обнаружения ионизирующего излучения или рентгеновских лучей; первоначально на пути луча находился экран из сульфида цинка , и события сцинтилляции либо подсчитывались как вспышки, либо, в случае рентгеновской диагностики, рассматривались как изображение. Сцинтилляционный счетчик, известный как спинтарископ, был разработан в 1903 году Уильямом Круксом (1832-1919) [209] и использовался Эрнестом Резерфордом (1871-1937) для изучения рассеяния альфа-частиц на атомных ядрах.
Фторид лития уже был предложен в США в 1950 году Фаррингтоном Дэниелсом (1889-1972), Чарльзом А. Бойдом и Дональдом Ф. Сондерсом (1924-2013) для твердотельной дозиметрии с использованием термолюминесцентных дозиметров . Интенсивность термолюминесцентного света пропорциональна количеству ранее поглощенного излучения. Этот тип дозиметрии используется с 1953 года при лечении онкологических больных и везде, где люди профессионально подвергаются воздействию радиации. [210] За термолюминесцентным дозиметром последовала ОСЛ-дозиметрия, которая основана не на тепле, а на оптически стимулированной люминесценции и была разработана Зенобией Джейкобс и Ричардом Робертсом в Университете Вуллонгонга (Австралия). [211] Детектор излучает накопленную энергию в виде света. Световой выход, измеряемый с помощью фотоумножителей , затем является мерой дозы. [212]
С 2003 года счетчики излучения всего тела используются в радиационной защите для контроля поглощения (включения) радионуклидов у людей, которые работают с открытыми радиоактивными материалами, излучающими гамма-излучение, и которые могут быть загрязнены через пищу, вдыхание пыли и газов или открытые раны. ( α- и β- излучатели не поддаются измерению). [213]
Тестирование постоянства — это проверка контрольных значений в рамках обеспечения качества в рентгеновской диагностике , ядерной медицинской диагностике и радиотерапии . Национальные правила определяют [214] [215] , какие параметры должны проверяться, какие пределы должны соблюдаться, какие методы испытаний должны использоваться и какие контрольные образцы должны использоваться. В Германии Директива о защите от радиации в медицине и соответствующий стандарт DIN 6855 в ядерной медицине требуют регулярного (в некоторых случаях ежедневного) тестирования постоянства. Тестовые источники используются для проверки реакции измерительных станций зондов, а также измерительных станций in vivo и in vitro . Перед началом тестов фоновая скорость счета и настройка энергетического окна должны проверяться каждый рабочий день, а настройки и выход с воспроизводимой геометрией должны проверяться не реже одного раза в неделю с помощью подходящего тестового источника, например, цезия 137 (DIN 6855-1). [216] Контрольные значения для теста постоянства определяются во время приемочных испытаний.
Компактные тестовые образцы для медицинских рентгеновских снимков были созданы только в 1982 году. До этого сам пациент часто служил объектом для получения рентгеновских тестовых снимков. Прототипы такого рентгеновского фантома с интегрированными структурами были разработаны Томасом Брондером в Physikalisch -Technische Bundesanstalt . [217] [218]
Водный фантом — это контейнер из плексигласа, заполненный дистиллированной водой, который используется в качестве заменителя живой ткани для тестирования линейных ускорителей электронов, используемых в лучевой терапии. Согласно нормативным требованиям, тестирование водного фантома должно проводиться примерно каждые три месяца, чтобы гарантировать, что доза облучения, доставляемая системой лечения, соответствует плану облучения . [219]
Фантом Alderson-Rando, изобретенный Сэмюэлем В. Олдерсоном (1914-2005), стал стандартным рентгеновским фантомом. За ним последовал фантом Alderson Radio Therapy (ART), который он запатентовал в 1967 году. Фантом ART разрезается горизонтально на ломтики толщиной 2,5 см. Каждый ломтик имеет отверстия, запечатанные штифтами, эквивалентными кости, мягким тканям или легким, которые можно заменить термолюминесцентными дозиметрами. Олдерсон также известен как изобретатель манекена для краш-теста . [220]
В результате аварий или неправильного использования и утилизации источников радиации значительное количество людей подвергается воздействию различной степени радиации. Измерения радиоактивности и локальной дозы недостаточны для полной оценки последствий радиации. Для ретроспективного определения индивидуальной дозы радиации проводятся измерения на зубах, т. е. на биологических, эндогенных материалах. Зубная эмаль особенно подходит для обнаружения ионизирующего излучения из-за ее высокого содержания минералов ( гидроксиапатита ), что известно с 1968 года благодаря исследованиям Джона М. Брэди, Нормана О. Аарестада и Гарольда М. Шварца. [221] Измерения проводятся на молочных зубах , предпочтительно коренных, с использованием электронной парамагнитной резонансной спектроскопии (ЭПР, EPR). Концентрация радикалов, образующихся под действием ионизирующего излучения, измеряется в минеральной части зуба. Благодаря высокой стабильности радикалов этот метод может быть использован для дозиметрии давно прошедших облучений. [222] [223]
Начиная примерно с 1988 года, в дополнение к физической дозиметрии, биологическая дозиметрия позволила реконструировать индивидуальную дозу ионизирующего излучения. Это особенно важно для непредвиденных и случайных облучений, когда радиационное облучение происходит без физического дозового контроля. Для этой цели используются биологические маркеры, в частности цитогенетические маркеры в лимфоцитах крови. Методы обнаружения радиационного повреждения включают анализ дицентрических хромосом после острого радиационного облучения. Дицентрические хромосомы возникают в результате дефектного восстановления разрывов хромосом в двух хромосомах, что приводит к появлению двух центромер вместо одной, как у неповрежденных хромосом. Симметричные транслокации, обнаруженные с помощью флуоресцентной гибридизации in situ (FISH), используются после хронического или длительного воздействия радиации. Для измерения острого воздействия доступны микроядерный тест и тест преждевременной конденсации хромосом (PCC). [224] [225]
В принципе, свести к нулю воздействие ионизирующего излучения на организм человека невозможно и, возможно, даже неразумно. Человеческий организм привык к естественной радиоактивности на протяжении тысяч лет, и в конечном итоге это также вызывает мутации (изменения в генетическом материале ), которые являются причиной развития жизни на Земле. Эффект высокоэнергетического излучения, вызывающий мутации, был впервые продемонстрирован в 1927 году Германом Йозефом Мюллером (1890-1967). [226]
Через три года после своего создания в 1958 году Научный комитет ООН по действию атомной радиации принял линейную беспороговую модель (LNT) — линейную зависимость доза-эффект без порога — в значительной степени по настоянию Советского Союза. Зависимость доза-реакция, измеренная при высоких дозах, была линейно экстраполирована на низкие дозы. Порога не было бы, поскольку даже самые маленькие количества ионизирующего излучения вызвали бы некоторый биологический эффект. [227] Модель LNT игнорирует не только возможный радиационный гормезис , но и известную способность клеток восстанавливать генетические повреждения и способность организма удалять поврежденные клетки. [228] [229] [230] В период с 1963 по 1969 год Джон В. Гофман (1918-2007) и Артур Р. Тамплин из Калифорнийского университета в Беркли проводили исследования для Комиссии по атомной энергии США (USAEC, 1946-1974), изучая связь между дозами радиации и заболеваемостью раком. Их выводы вызвали ожесточенную полемику в Соединенных Штатах, начиная с 1969 года. Начиная с 1970 года Эрнест Дж. Стернгласс , рентгенолог из Питтсбургского университета , опубликовал несколько исследований, описывающих влияние радиации от ядерных испытаний и близости атомных электростанций на детскую смертность. В 1971 году UASEC снизила максимально допустимую дозу радиации в 100 раз. Впоследствии ядерная технология была основана на принципе «Настолько низко, насколько это разумно достижимо» ( ALARA ). Это был последовательный принцип, пока предполагалось, что порога нет и что все дозы являются аддитивными. В то же время все чаще обсуждается переход к «настолько высоко, насколько это разумно безопасно» (AHARS). Что касается вопроса эвакуации после аварий, переход к AHARS кажется абсолютно необходимым. [231] В обоих случаях, как в Чернобыле, так и в Фукусиме, поспешные, плохо организованные и плохо информируемые эвакуации нанесли психологический и физический ущерб пострадавшим, включая задокументированные случаи смерти в случае Фукусимы. [232] [233] [234] По некоторым оценкам, этот ущерб больше, чем можно было бы ожидать, если бы эвакуация не состоялась. [235] [236] [237] Поэтому такие голоса, как Джеральдин Томас, подвергают сомнению такие эвакуации в принципе и призывают к переходу к укрытию на месте, где это возможно. [238] [239]
Британский физик и радиолог, основатель радиобиологии Луис Гарольд Грей (1905-1965) ввел единицу Рад (аббревиатура от поглощённая доза радиации) в 1930-х годах, которая была переименована в Грей (Гр) в его честь в 1978 году. Один Грей является удельной массой и соответствует энергии в один джоуль, поглощённой одним килограммом веса тела. Острое облучение всего тела свыше четырёх Гр обычно смертельно для человека.
Различные типы излучения ионизируют в разной степени. Ионизация — это любой процесс, в котором один или несколько электронов удаляются из атома или молекулы, оставляя атом или молекулу в виде положительно заряженного иона ( катиона ). Каждому типу излучения поэтому назначается безразмерный весовой коэффициент, который выражает его биологическую эффективность. Для рентгеновских лучей, гамма- и бета-излучения коэффициент равен единице, альфа-излучение достигает двадцатикратного коэффициента, а для нейтронного излучения — от пяти до двадцатикратного, в зависимости от энергии.
Умножение поглощенной дозы в Гр на весовой коэффициент дает эквивалентную дозу , выраженную в Зивертах (Зв). Она названа в честь шведского врача и физика Рольфа Максимилиана Зиверта (1896-1966). Зиверт был основателем исследований в области радиационной защиты и разработал камеру Зиверта в 1929 году для измерения интенсивности рентгеновских лучей. Он основал Международную комиссию по радиационным единицам и измерениям (МКЕИ) и позже стал председателем Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ). [240] МКРЗ и МКРЗ указывают по-разному определенные весовые коэффициенты, которые применяются к измерениям окружающей среды (коэффициент качества) и данным об эквивалентной дозе, связанной с телом (весовой коэффициент излучения).
В отношении тела соответствующий термин дозы — Эквивалентная доза для органа (ранее «Доза для органа»). Это эквивалент дозы, усредненный по органу. Умноженная на весовые коэффициенты тканей, специфичные для органа, и суммированная по всем органам, получается эффективная доза , которая представляет собой баланс дозы. В отношении измерений окружающей среды актуален эквивалент дозы окружающей среды или локальная доза. Ее увеличение с течением времени называется локальной мощностью дозы.
Даже при очень низких эффективных дозах ожидаются стохастические эффекты (генетический и онкологический риск). При эффективных дозах выше 0,1 Зв также возникают детерминированные эффекты (повреждение тканей вплоть до лучевой болезни при очень высоких дозах). Соответственно высокие дозы облучения теперь приводятся только в единицах Гр. Естественное облучение радиацией в Германии со средней годовой эффективной дозой около 0,002 Зв значительно ниже этого диапазона. [241]
В 1931 году Консультативный комитет США по защите от рентгеновского излучения и радия (ACXRP, ныне Национальный совет по защите от радиации и измерениям, NCRP), основанный в 1929 году, опубликовал результаты исследования так называемой толерантной дозы, на которой основывалось научно обоснованное руководство по радиационной защите. Пределы облучения постепенно снижались. В 1936 году толерантная доза составила 0,1 Р/день. [9] Единица «Р» (рентген) из системы единиц СГС устарела с конца 1985 года. С тех пор единицей СИ для измерения дозы ионов является « кулон на килограмм».
После Второй мировой войны концепция толерантной дозы была заменена на концепцию максимально допустимой дозы, и была введена концепция относительной биологической эффективности. Предел был установлен в 1956 году Национальным советом по радиационной защите и измерениям (NCRP) и Международной комиссией по радиологической защите (ICRP) на уровне 5 бэр (50 мЗв ) в год для работников радиационной сферы и 0,5 бэр в год для населения в целом. Единица бэр как физическая мера дозы радиации (от английского эквивалент рентгена у человека) была заменена единицей зиверт (зиверт) в 1978 году. Это было связано с появлением ядерной энергии и связанными с ней опасностями. [242] До 1991 года эквивалентная доза использовалась и как мера дозы, и как термин для дозы тела, которая определяет течение и выживаемость при лучевой болезни. Публикация МКРЗ 60 [243] ввела весовой коэффициент радиации . Примеры эквивалентных доз как доз тела см.
Происхождение концепции использования банановой эквивалентной дозы (БЭД) в качестве эталона неизвестно. В 1995 году Гэри Мэнсфилд из Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе обнаружил, что банановая эквивалентная доза (БЭД) очень полезна для объяснения рисков радиации для населения. [244] Это не официально используемая доза.
Банановый эквивалент дозы — это доза ионизирующего излучения, которой подвергается человек, съев один банан. Бананы содержат калий . Природный калий состоит из 0,0117% радиоактивного изотопа 40 K (калий-40) и имеет удельную активность 30 346 беккерелей на килограмм, или около 30 беккерелей на грамм. Доза облучения от употребления банана составляет около 0,1 мкЗв. [244] Значение этой референтной дозы указывается как «1» и, таким образом, становится «единицей измерения» бананового эквивалента дозы. Следовательно, другие виды облучения можно сравнить с потреблением одного банана. Например, среднесуточное суммарное облучение человека составляет 100 банановых эквивалентных доз.
При уровне 0,17 мЗв в год, почти 10 процентов естественного радиоактивного облучения в Германии (в среднем 2,1 мЗв в год) вызвано собственным (жизненно важным) калием организма. [245] [246]
Доза, эквивалентная банану, не учитывает тот факт, что в организме не накапливается радионуклид при употреблении продуктов, содержащих калий. Содержание калия в организме находится в гомеостазе и поддерживается постоянным. [247] [248]
Испытание Trinity было первым ядерным взрывом, проведенным в рамках Манхэттенского проекта США . Не было никаких предупреждений жителям о последствиях, а также информации об убежищах или возможных эвакуациях. [249]
За этим последовали испытания в 1946 году на Маршалловых островах (операция «Перекресток»), [250] как рассказал химик Гарольд Карпентер Ходж (1904-1990), токсиколог Манхэттенского проекта, в своей лекции (1947) в качестве президента Международной ассоциации стоматологических исследований. [251] Репутация Ходжа была серьезно подорвана книгой историка Эйлин Уэлсом 1999 года «Плутониевые файлы — секретные медицинские эксперименты Америки в холодной войне», удостоенной Пулитцеровской премии . Она документирует ужасающие эксперименты на людях, в которых субъекты (включая Ходжа) не знали, что их используют в качестве «подопытных кроликов» для проверки пределов безопасности урана и плутония. Эксперименты на неопознанных субъектах были продолжены Комиссией по атомной энергии США (AEC) в 1970-х годах. [252]
Злоупотребление радиацией продолжается и по сей день. [253] Во время Холодной войны в Соединенных Штатах проводились этически предосудительные эксперименты с радиацией на неподготовленных людях, чтобы определить подробные эффекты радиации на здоровье человека. В период с 1945 по 1947 год врачи Манхэттенского проекта ввели плутоний 18 людям . В Нэшвилле беременным женщинам вводили радиоактивные смеси. В Цинциннати около 200 пациентов были облучены в течение 15 лет. В Чикаго 102 человека получили инъекции растворов стронция и цезия . В Массачусетсе 57 детей с нарушениями развития получали овсянку с радиоактивными маркерами. Эти эксперименты с радиацией не прекращались до 1993 года при президенте Билле Клинтоне . Но совершенная несправедливость не была искуплена. [254] [255] В течение многих лет гексафторид урана наносил радиационный ущерб на заводе компании DuPont и местным жителям. [256] Иногда завод даже намеренно выбрасывал гексафторид урана в нагретом газообразном состоянии в окружающую среду, чтобы изучить воздействие радиоактивного и химически агрессивного газа.
В период с 1978 по 1989 год транспортные средства проверялись с помощью гамма-источников 137 Cs на 17 пограничных переходах между Германской Демократической Республикой и Федеративной Республикой Германия. Согласно Соглашению о транзите, транспортные средства могли быть проверены только в случае обоснованного подозрения. По этой причине Министерство государственной безопасности (Штази) установило и использовало секретную технологию радиоактивного скрининга под кодовым названием «Technik V», которая обычно использовалась для проверки всех транзитных пассажиров с целью выявления « дезертиров из Республики ». Обычные таможенники ГДР не знали о секретной технологии радиоактивного скрининга и подчинялись строгим «правилам въезда», призванным «защитить» их как можно больше от воздействия радиации. Генерал-лейтенант Хайнц Фидлер (1929-1993), как высший пограничник MfS, отвечал за весь радиационный контроль. [257] 17 февраля 1995 года Комиссия по радиационной защите опубликовала заявление, в котором говорилось: «Даже если предположить, что отдельные лица останавливались в поле радиации чаще, и что флюороскопия продолжительностью до трех минут увеличивает годовую дозу радиации на один-несколько мЗв, это не приводит к дозе, вредной для здоровья». [258] Напротив, проектировщик этого типа пограничного контроля рассчитал 15 нЗв на пересечение. Лоренц из бывшего Государственного управления по радиационной защите и ядерной безопасности ГДР дал оценку дозы в 1000 нЗв, которая была скорректирована до 50 нЗв несколько недель спустя. [257]
Радиолокационное оборудование используется в аэропортах, в самолетах, на ракетных площадках , на танках и на кораблях. Радиолокационная технология, обычно используемая в 20 веке, производила рентгеновские лучи как технически неизбежный побочный продукт в высоковольтной электронике оборудования. [259] В 1960-х и 1970-х годах немецкие солдаты и техники в значительной степени не знали об опасностях, как и те, кто был в Национальной народной армии ГДР . [259] Проблема была известна на международном уровне с 1950-х годов, а в вооруженных силах Германии по крайней мере с 1958 года. [260] Однако никаких мер защиты от радиации, таких как ношение свинцовых фартуков, не принималось. Примерно до середины 1980-х годов радиационная защита была недостаточной, особенно для импульсных переключающих трубок. [259] Особенно пострадали специалисты по техническому обслуживанию (механики радаров), которые часами подвергались воздействию деталей, генерирующих рентгеновское излучение, без какой-либо защиты. Допустимое годовое предельное значение могло быть превышено всего за 3 минуты. Только в 1976 году были вывешены предупредительные уведомления и приняты защитные меры в немецком флоте, и только в начале 1980-х годов в целом. [259] Еще в 1990-х годах немецкие вооруженные силы отрицали какую-либо связь между радиолокационным оборудованием и раком или генетическими повреждениями. [261] Число жертв составило несколько тысяч. Позднее немецкие вооруженные силы признали эту связь, и во многих случаях была выплачена дополнительная пенсия. В 2012 году был создан фонд для предоставления небюрократической компенсации жертвам. [262]
Вредное воздействие рентгеновских лучей было признано в эпоху национал-социалистов . Функция гонад ( яичников или яичек ) разрушалась ионизирующим излучением, что приводило к бесплодию . В июле 1942 года Генрих Гиммлер (1900-1945) решил провести эксперименты по принудительной стерилизации в концентрационном лагере Аушвиц-Биркенау , которые проводил Хорст Шуман (1906-1983), ранее врач в Aktion T4 . [263] Каждая подопытная жертва должна была стоять между двумя рентгеновскими аппаратами, которые были расположены таким образом, чтобы у подопытной жертвы было достаточно места между ними. Напротив рентгеновских аппаратов находилась кабина со свинцовыми стенами и небольшим окном. Из кабинки Шуман мог направлять рентгеновские лучи на половые органы подопытных жертв, не подвергая себя опасности. [264] Эксперименты по радиационной кастрации человека проводились также в концентрационных лагерях под руководством Виктора Брака (1904-1948). В рамках «Закона о профилактике наследственных заболеваний» людей часто подвергали радиационной кастрации во время допросов без их ведома. [265] Около 150 рентгенологов из больниц по всей Германии приняли участие в принудительной кастрации около 7200 человек с использованием рентгеновских лучей или радия. [266]
23 ноября 2006 года Александр Александрович Литвиненко (1962-2006) был убит при невыясненных обстоятельствах в результате лучевой болезни, вызванной полонием . [267] То же самое недолгое время подозревалось в случае Ясира Арафата (1929-2004), который умер в 2004 году.
Неправомерное использование ионизирующего излучения является радиационным преступлением в соответствии с немецким уголовным законодательством . Использование ионизирующего излучения с целью причинения вреда людям или имуществу является наказуемым. С 1998 года правила можно найти в
§ 309 StGB (на немецком языке) (ранее § 311a StGB старая версия); правила восходят к § 41 AtG старая версия. В австрийском уголовном кодексе соответствующие уголовные преступления определены в седьмом разделе « Уголовные деяния, опасные для общества » и « Уголовные деяния против окружающей среды ». В Швейцарии создание опасности ядерной энергией, радиоактивными веществами или ионизирующим излучением карается в соответствии со статьей 326 швейцарского уголовного кодекса, а несоблюдение правил безопасности — в соответствии с главой 9 Закона о ядерной энергии от 21 марта 2003 года.
Первоначально термин «радиационная защита» относился только к ионизирующему излучению. Сегодня неионизирующее излучение также включено и находится в сфере ответственности Федерального управления по радиационной защите, Отдела радиационной защиты [2] Федерального управления общественного здравоохранения [3] и Министерства по климатическим действиям и энергетике (Австрия) . [4] В ходе проекта были собраны, оценены и сравнены данные о правовой ситуации во всех европейских странах (47 стран плюс Германия) и основных неевропейских странах (Китай, Индия, Австралия, Япония, Канада, Новая Зеландия и США) в отношении электрических, магнитных и электромагнитных полей (ЭМП) и оптического излучения (ОС). Результаты были очень разными и в некоторых случаях отклонялись от рекомендаций Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP). [268]
На протяжении многих столетий инуиты ( эскимосы ) использовали снежные очки с узкими прорезями, вырезанные из костей тюленей или рогов оленей, для защиты от снежной слепоты (фотокератита).
В 1960-х годах Австралия, в частности Квинсленд , начала первую кампанию по повышению осведомленности об опасностях ультрафиолетового (УФ) излучения в духе первичной профилактики. В 1980-х годах многие страны Европы и за рубежом инициировали аналогичные кампании по защите от УФ-излучения. УФ-излучение оказывает тепловое воздействие на кожу и глаза и может привести к раку кожи (злокачественной меланоме) и воспалению глаз или катаракте. [269] Для защиты кожи от вредного УФ-излучения, такого как фотодерматоз , угри лета , актинический кератоз или крапивница, можно использовать обычную одежду, специальную одежду с защитой от УФ-излучения (SPF 40-50) и солнцезащитный крем с высоким SPF. Австралийско-новозеландский стандарт (AS/NZS 4399) 1996 года измеряет новые текстильные материалы в нерастянутом и сухом состоянии для производства защитной одежды, которую носят во время купания, особенно дети, и для производства затеняющих текстильных изделий (зонтов, навесов). Стандарт УФ 801 предполагает максимальную интенсивность излучения при солнечном спектре в Мельбурне, Австралия, 1 января года (в разгар австралийского лета), наиболее чувствительном типе кожи пользователя и в условиях ношения. Поскольку солнечный спектр в северном полушарии отличается от австралийского, метод измерения в соответствии с европейским стандартом EN 13758-1 основан на солнечном спектре Альбукерке (Нью-Мексико, США), который приблизительно соответствует спектру южной Европы. [270]
Для защиты глаз надевайте солнцезащитные очки с защитой от ультрафиолета или специальные очки, которые также закрывают бока, чтобы предотвратить снежную слепоту. Защитной реакцией кожи является образование легкой мозоли, собственной защиты кожи от солнца, которая соответствует фактору защиты около 5. Одновременно стимулируется выработка коричневых пигментов кожи ( меланина ) в соответствующих клетках ( меланоцитах ).
Солнцезащитная пленка — это обычно пленка из полиэтилентерефталата (ПЭТ), которая наносится на окна для уменьшения света и тепла от солнечных лучей. Пленка фильтрует УФ-А и УФ-В излучение. Полиэтилентерефталат был изобретен двумя англичанами Джоном Рексом Уинфилдом (1902-1966) и Джеймсом Теннантом Диксоном в 1941 году.
Тот факт, что УФ-излучение типа В (излучение Дорно, в честь Карла Дорно (1865-1942)) является доказанным канцерогеном, но также необходимо для собственного синтеза организмом витамина D 3 (холекальциферола), приводит к противоречивым на международном уровне рекомендациям относительно благоприятного для здоровья воздействия УФ-излучения. [271] В 2014 году на основе научных данных последних десятилетий 20 научных органов, профессиональных обществ и ассоциаций из областей радиационной защиты, здравоохранения, оценки рисков, медицины и питания опубликовали рекомендацию «Воздействие УФ-излучения для формирования собственного витамина D в организме». Это была первая междисциплинарная рекомендация по этой теме во всем мире. Первое посещение солярия в молодом возрасте (<35 лет) почти удваивает риск развития злокачественной меланомы. В Германии использование соляриев несовершеннолетними запрещено законом с марта 2010 года. С 1 августа 2012 года солярии не должны превышать максимальную интенсивность излучения в 0,3 Вт на квадратный метр кожи. Солярии должны иметь соответствующую маркировку. Новый предел интенсивности излучения соответствует максимальной дозе УФ-излучения, которую можно измерить на Земле в 12 часов дня под безоблачным небом на экваторе. [272]
Минимальная доза эритемы (МЭД) определяется для медицинских целей. МЭД определяется как наименьшая доза радиации, которая вызывает едва заметную эритему. Она определяется через 24 часа после тестового облучения. Она выполняется с помощью лампы, предназначенной для терапии, путем прикладывания так называемых световых ступеней к коже, которая обычно не подвергается воздействию света (например, на ягодицах). [273]
Рихард Кюх (1860-1915) в 1890 году впервые смог расплавить кварцевое стекло — основу источников УФ-излучения и основал компанию Heraeus Quarzschmelze . В 1904 году он разработал первую кварцевую лампу (солнечную лампу) для генерации УФ-излучения, тем самым заложив основу для этой формы светотерапии.
Несмотря на проблемы с дозировкой, врачи все чаще использовали кварцевые лампы в начале 20-го века. Специалисты по внутренним болезням и дерматологи были среди самых рьяных испытателей. После успешного лечения туберкулеза кожи , внутренняя медицина начала лечить туберкулезный плеврит , железистый туберкулез и кишечный туберкулез. Кроме того, врачи тестировали влияние кварцевых ламп на другие инфекционные заболевания, такие как сифилис , заболевания обмена веществ , сердечно-сосудистые заболевания , нервные боли, такие как ишиас , или нервные заболевания, такие как неврастения и истерия . В дерматологии грибковые заболевания , язвы и раны, псориаз , угри , веснушки и выпадение волос также лечили кварцевыми лампами, в то время как в гинекологии заболевания брюшной полости лечили кварцевыми лампами. Специалисты по омоложению использовали искусственный высотный солнечный свет для стимуляции активности половых желез и лечили бесплодие, impotentia generandi (неспособность к зачатию) и отсутствие полового влечения путем облучения половых органов. Для этой цели Филипп Келлер (1891-1973) разработал дозиметр эритемы, с помощью которого он измерял количество радиации не в единицах Финзена (УФ-излучение с длиной волны λ 296,7 нм и интенсивностью излучения E 10−5 Вт /м2 ) , а в единицах высоты солнца (HSE). Это был единственный прибор, использовавшийся около 1930 года, но он не получил широкого распространения в медицинских кругах. [274] [275]
Лечение акне ультрафиолетовым излучением все еще остается спорным. Хотя ультрафиолетовое излучение может иметь антибактериальный эффект, оно также может вызывать пролиферативный гиперкератоз . Это может привести к образованию комедонов («черных точек»). Также могут возникнуть фототоксические эффекты. Кроме того, оно канцерогенно и способствует старению кожи. От УФ-терапии все чаще отказываются в пользу фотодинамической терапии . [276]
Рубиновый лазер был разработан в 1960 году Теодором Майманом (1927-2007) как первый лазер на основе рубинового мазера . Вскоре после этого были обнаружены опасности лазеров, особенно для глаз и кожи, из-за малой глубины проникновения лазера. Лазеры имеют многочисленные применения в технике и исследованиях, а также в повседневной жизни, от простых лазерных указок до дальномерных устройств , режущих и сварочных инструментов , воспроизведения оптических носителей информации , таких как CD, DVD и Blu-ray диски, связи, лазерных скальпелей и других устройств, использующих лазерный свет в повседневной медицинской практике. Комиссия по защите от радиации требует, чтобы лазерные приложения на коже человека выполнялись только специально обученным врачом. Лазеры также используются для шоу-эффектов на дискотеках и на мероприятиях.
Лазеры могут вызывать биологические повреждения из-за свойств их излучения и иногда чрезвычайно концентрированной электромагнитной мощности. По этой причине лазеры должны быть маркированы стандартизированными предупреждениями в зависимости от класса лазера . Классификация основана на стандарте DIN EN 60825-1 , который различает диапазоны длин волн и времени воздействия, которые приводят к характерным травмам, и пороги травм для мощности или плотности энергии .
CO 2 -лазер был разработан в 1964 году индийским электротехником и физиком Чандра Кумаром Наранбхаи Пателем ( *1938) [277] одновременно с лазером Nd:YAG (лазер на иттрий-алюминиевом гранате, легированном неодимом) в Bell Laboratories Леграндом Ван Уитертом (1922-1999) и Джозефом Э. Гейсиком (*1931) и лазером Er:YAG (лазер на иттрий-алюминиевом гранате, легированном эрбием) и использовался в стоматологии с начала 1970-х годов. В области жестких лазеров появляются две системы, в частности, для использования в полости рта: лазер CO2 для использования в мягких тканях и лазер Er:YAG для использования в твердых и мягких тканях зубов. Целью лечения мягким лазером является достижение биостимуляции с низкой плотностью энергии. [278]
Комиссия по радиологической защите настоятельно рекомендует, чтобы владение и покупка лазерных указок классов 3B и 4 регулировались законом для предотвращения неправомерного использования. [279] Это связано с ростом числа опасных атак ослепления, вызванных мощными лазерными указками. Помимо пилотов, к ним относятся водители грузовиков и автомобилей, машинисты поездов, футболисты, судьи и даже зрители на футбольных матчах. [280] Такое ослепление может привести к серьезным авариям, а в случае пилотов и водителей грузовиков — к профессиональной инвалидности из-за повреждения глаз. Первое положение о предотвращении несчастных случаев было опубликовано 1 апреля 1988 года как BGV B2, за которым 1 января 1997 года последовало Положение 11 DGUV Немецкого социального страхования от несчастных случаев. [281] В период с января по середину сентября 2010 года Федеральное авиационное управление Германии зарегистрировало 229 атак ослепления на вертолеты и самолеты немецких авиакомпаний по всей стране. [282] 18 октября 2017 года виновный в ослепляющей атаке на вертолет федеральной полиции был приговорен к одному году и шести месяцам тюремного заключения без права досрочного освобождения. [283]
Электросмог в разговорной речи понимается как воздействие на людей и окружающую среду электрических, магнитных и электромагнитных полей , некоторые из которых, как полагают, имеют нежелательные биологические эффекты. [284] Электромагнитная совместимость с окружающей средой (ЭМС) относится к воздействию на живые организмы, некоторые из которых считаются электрочувствительными . Опасения по поводу таких эффектов существовали с начала использования технологий в середине 19 века. Например, в 1890 году должностным лицам Королевского генерального директората в Баварии было запрещено присутствовать на церемонии открытия первой в Германии электростанции переменного тока, Reichenhall Electricity Works, или входить в машинное отделение. С созданием первой радиотелеграфии и ее телеграфных станций американский журнал The Atlanta Constitution сообщил в апреле 1911 года о потенциальной опасности радиотелеграфных волн, которые, в дополнение к «потере зубов», как говорили, вызывают выпадение волос и делают людей «сумасшедшими» со временем. [285] В качестве профилактической меры рекомендовалась полная защита тела.
Во второй половине 20-го века другие источники электромагнитных полей стали центром внимания проблем со здоровьем, такие как линии электропередач, фотоэлектрические системы , микроволновые печи, компьютерные и телевизионные экраны, устройства безопасности, радиолокационное оборудование и, в последнее время, беспроводные телефоны ( DECT ), сотовые телефоны, их базовые станции , энергосберегающие лампы и соединения Bluetooth . Электрифицированные железнодорожные линии, трамвайные воздушные линии и пути метро также являются сильными источниками электросмога. В 1996 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) запустила проект ЭМП (электромагнитные поля) для объединения современных знаний и доступных ресурсов ключевых международных и национальных организаций и научных учреждений по электромагнитным полям. [286] [287] Федеральное ведомство Германии по защите от радиации ( BfS ) опубликовало следующую рекомендацию в 2006 году:
«Во избежание возможных рисков для здоровья Федеральное ведомство по радиационной защите Германии рекомендует вам по собственной инициативе минимизировать свое личное воздействие радиации».
— Федеральное ведомство по радиационной защите Германии, 31 января 2006 г., [288]
С 2016 года действует Руководство по ЭМП 2016 EUROPAEM (Европейская академия экологической медицины) по профилактике, диагностике и лечению жалоб и заболеваний, связанных с ЭМП. [289]
Микроволновая печь , изобретенная в 1950 году американским исследователем Перси Спенсером (1894-1970), используется для быстрого разогрева пищи с помощью микроволнового излучения на частоте 2,45 гигагерца. В неповрежденной микроволновой печи утечка излучения относительно низкая из-за экранирования камеры приготовления пищи. Указан «предел излучения в пять милливатт на квадратный сантиметр (эквивалент 50 ватт на квадратный метр) на расстоянии пяти сантиметров от поверхности прибора» (плотность излучения или плотность потока мощности). Дети не должны стоять прямо перед прибором или рядом с ним во время приготовления пищи. Кроме того, Федеральное управление по защите от радиации относит беременных женщин к особо подверженным риску. [290]
В микроволновой терапии электромагнитные волны генерируются для термической обработки. Глубина проникновения и распределение энергии варьируются в зависимости от частоты применения (короткие волны, ультракороткие волны, микроволны). Для достижения большего проникновения используются импульсные микроволны, каждая из которых доставляет высокую энергию в ткани. Пауза между импульсами гарантирует отсутствие ожогов. Противопоказаниями являются металлические имплантаты и кардиостимуляторы . [291]
.jpg/1280px-The_church_emits_(4241901594).jpg)
Дискуссия о возможных рисках для здоровья от излучения мобильных телефонов до сих пор вызывает споры, хотя на данный момент нет достоверных результатов. По данным Федерального управления по защите от радиации Германии
«Все еще существуют неопределенности в оценке риска, которые не удалось полностью устранить с помощью Немецкой программы исследований в области мобильной связи, в частности, возможные риски для здоровья при длительном воздействии высокочастотных электромагнитных полей от звонков по мобильному телефону у взрослых (интенсивное использование мобильного телефона в течение более 10 лет) и вопрос о том, может ли использование мобильных телефонов детьми оказывать влияние на здоровье. По этим причинам Федеральное ведомство по защите от радиации по-прежнему считает профилактическую защиту здоровья (меры предосторожности) необходимой: воздействие электромагнитных полей должно быть как можно ниже».
— Федеральное ведомство по радиационной защите (по состоянию на 24 марта 2017 г.)
Федеральное управление по защите от радиации Германии рекомендует, среди прочего, мобильные телефоны с низким SAR (удельный коэффициент поглощения) [292] [293] и использование гарнитур или устройств громкой связи, чтобы держать мобильный телефон подальше от головы. Существует некоторая дискуссия о том, что излучение мобильного телефона может увеличить частоту возникновения акустической невриномы , доброкачественной опухоли, которая возникает из вестибулокохлеарного нерва . Поэтому его следует уменьшить. [294] В повседневной жизни мобильный телефон передает на максимальной мощности только в исключительных случаях. Как только он оказывается рядом с ячейкой, где максимальная мощность больше не нужна, эта ячейка дает ему команду уменьшить свою мощность. Электросмог или фильтры излучения сотового телефона, встроенные в сотовые телефоны, должны защищать от излучения. Эффект сомнителен с точки зрения электромагнитной совместимости с окружающей средой, поскольку интенсивность излучения сотового телефона непропорционально увеличивается для получения необходимой мощности. То же самое касается использования в автомобиле без внешней антенны, поскольку необходимое излучение может проникать только через окна или в зонах со слабым покрытием сети. С 2004 года были разработаны ретрансляторы радиосетей для сетей мобильной связи ( GSM , UMTS , Tetrapol ), которые могут усиливать прием сотового мобильного телефона в затененных зданиях. Это снижает значение SAR мобильного телефона при совершении звонков.
Значение SAR маршрутизатора WLAN составляет всего одну десятую от значения SAR сотового телефона, хотя оно падает еще на 80% на расстоянии всего одного метра. Маршрутизатор можно настроить так, чтобы он выключался, когда не используется, например, ночью. [295]
До сих пор электрическая энергия передавалась от электростанции к потребителю почти исключительно по высоковольтным линиям , в которых переменный ток течет с частотой 50 Гц . В рамках энергетического перехода в Германии также планируются системы передачи постоянного тока высокого напряжения (HVDC). После внесения поправок в 26-й Федеральный указ о контроле выбросов (BImSchV) в 2013 году выбросы от систем HVDC также регулируются законом. Предел установлен для предотвращения помех электронным имплантатам, вызванных статическими магнитными полями . Для статических электрических полей предел не установлен.
Прерыватели замыкания на землю доступны для уменьшения электрических полей и (в случае протекания тока ) магнитных полей от жилых электроустановок. В гипсовых установках только небольшая часть электрического поля может выйти из стены. Однако сетевой выключатель автоматически отключает соответствующую линию, пока не включена электрическая нагрузка; как только нагрузка включается, также включается сетевое напряжение . [296] Прерыватели замыкания на землю были введены в 1973 году и непрерывно совершенствовались на протяжении десятилетий. [297] Например, в 1990 году стало возможным отключать проводник PEN (ранее известный как нейтральный проводник). [298] Автоматические выключатели могут быть установлены в нескольких различных цепях, предпочтительно в тех, которые питают спальни. Однако они отключаются только тогда, когда не включены потребители постоянного тока, такие как кондиционеры, вентиляторы, увлажнители, электрические будильники, ночники, резервные устройства, системы сигнализации, зарядные устройства и аналогичные устройства. Вместо сетевого напряжения подается низкое напряжение (2–12 вольт), которое можно использовать для определения момента включения потребителя.
Помещения также можно экранировать с помощью медных обоев или специальных красок для стен, содержащих металл, применяя таким образом принцип клетки Фарадея .
Примерно с 2005 года сканеры тела использовались в основном в аэропортах для проверки безопасности (пассажиров). Пассивные сканеры обнаруживают естественное излучение, испускаемое телом человека, и используют его для обнаружения предметов, которые носят или скрывают на теле. Активные системы также используют искусственное излучение для улучшения обнаружения путем анализа обратного рассеяния . Различают сканеры тела, которые используют ионизирующее излучение (обычно рентгеновские лучи), и те, которые используют неионизирующее излучение ( терагерцовое излучение ).
Интегрированные компоненты, работающие в нижнем терагерцовом диапазоне, излучают менее 1 мВт (-3 дБм), [299] , поэтому не ожидается никаких последствий для здоровья. Существуют противоречивые исследования с 2009 года о том, можно ли обнаружить генетические повреждения в результате терагерцового излучения. [300] В США рентгеновские сканеры с обратным рассеянием составляют большинство используемых устройств. Ученые опасаются, что будущий рост заболеваемости раком может представлять большую угрозу для жизни и конечностей пассажиров, чем сам терроризм. [301] Пассажиру не ясно, используют ли сканеры тела, используемые на конкретном контрольно-пропускном пункте, только терагерцовое или также рентгеновское излучение.
По данным Федерального управления по радиационной защите, немногочисленные имеющиеся результаты исследований в диапазоне частот активных сканеров всего тела, работающих с миллиметровыми волнами или терагерцовым излучением, пока не позволяют дать окончательную оценку с точки зрения радиационной защиты (по состоянию на 24 мая 2017 г.) [302] .
В непосредственной близости от предприятия, где могут находиться сотрудники или другие третьи лица, не допускается превышение предельно допустимой годовой дозы для одного человека из числа населения в один миллизиверт (1 мЗв, включая беременных женщин и детей) даже в случае постоянного пребывания.
В случае рентгеновских сканеров для ручной клади нет необходимости устанавливать зону радиационной защиты в соответствии с разделом §19 RöV , поскольку воздействие радиации во время проверки ручной клади пассажиров не превышает 0,2 микрозиверта (мкЗв) даже при неблагоприятных предположениях. По этой причине сотрудники, занимающиеся досмотром багажа, не считаются профессионально подверженными радиации в соответствии с разделом §31 Постановления о рентгеновском излучении и, следовательно, не обязаны носить дозиметр. [303]
Электромагнитные переменные поля использовались в медицине с 1764 года [304], в основном для нагрева и усиления кровообращения ( диатермия , коротковолновая терапия ) для улучшения заживления ран и костей. [305] Соответствующая защита от излучения регулируется Законом о медицинских приборах вместе с Постановлением об операторе медицинских приборов. [306] Закон о медицинских приборах вступил в силу в Германии 14 января 1985 года. Он разделил известные в то время медицинские приборы на группы в соответствии со степенью их риска для пациента. Постановление о медицинских приборах регулировало обращение с медицинскими приборами до 1 января 2002 года, когда его заменил Закон о медицинских приборах. Когда ионизирующее излучение используется в медицине, польза должна перевешивать потенциальный риск повреждения тканей (оправданное показание). По этой причине защита от излучения имеет большое значение. Конструкция должна быть оптимизирована в соответствии с принципом ALARA (As Low As Reasonably Achievable), как только приложение будет описано как подходящее. С 1996 года Европейская сеть ALARA (EAN), основанная Европейской комиссией , работает над дальнейшей реализацией принципа ALARA в радиационной защите. [307]
Открытое около 1800 года немецко-британским астрономом, инженером и музыкантом Фридрихом Вильгельмом Гершелем (1738-1822), инфракрасное излучение в первую очередь производит тепло. Если повышение температуры тела и продолжительность воздействия превышают критические пределы, может возникнуть тепловое повреждение и даже тепловой удар . Из-за все еще неудовлетворительной ситуации с данными и частично противоречивых результатов пока невозможно дать четкие рекомендации по защите от излучения в отношении инфракрасного излучения. Однако выводы относительно ускорения старения кожи инфракрасным излучением достаточны для того, чтобы описать использование инфракрасного излучения против морщин как контрпродуктивное. [308]
В 2011 году Институт охраны труда и здоровья Немецкого социального страхования от несчастных случаев установил предельные значения воздействия для защиты кожи от ожогов, вызванных тепловым излучением . IFA рекомендует, чтобы в дополнение к пределу, указанному в Директиве ЕС 2006/25/EC для защиты кожи от ожогов для времени воздействия до 10 секунд, применялся предел для времени воздействия от 10 до 1000 секунд. Кроме того, все компоненты излучения в диапазоне длин волн от 380 до 20000 нм следует рассматривать для сравнения с предельными значениями. [309]
Брошюра, опубликованная Немецким радиологическим обществом (DRG) в 1913 году, стала первым систематическим подходом к радиационной защите . [310] [311] Физик и соучредитель общества Бернхард Вальтер (1861-1950) был одним из пионеров радиационной защиты.
Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) и Международная комиссия по радиационным единицам и измерениям (МКЕИ) были созданы на Втором международном конгрессе радиологии в Стокгольме в 1928 году. В том же году были приняты первые международные рекомендации по радиационной защите, и каждой представленной стране было предложено разработать скоординированную программу контроля радиации. Представитель Соединенных Штатов Лористон Тейлор из Бюро стандартов США (NSB) сформировал Консультативный комитет по защите от рентгеновского излучения и радия, позже переименованный в Национальный комитет по радиационной защите и измерениям (NCRP). NCRP получил устав Конгресса в 1964 году и продолжает разрабатывать руководящие принципы для защиты людей и общественности от чрезмерного облучения. В последующие годы почти каждым президентом было создано множество других организаций. [312]
Лица, работающие в таких профессиях, как пилоты, врачи-атомщики и работники атомных электростанций, регулярно подвергаются воздействию ионизирующего излучения. В Германии более 400 000 работников проходят профессиональный радиационный контроль для защиты от вредного воздействия радиации. Около 70 000 человек, работающих в различных отраслях промышленности, имеют радиационный пропуск (отличный от рентгеновского пропуска - см. ниже). Лица, которые могут получить годовую эффективную дозу более 1 миллизиверта во время своей работы, обязаны проходить радиационный защитный контроль. В Германии эффективная доза от естественной радиации составляет 2,1 миллизиверта в год. Доза радиации измеряется с помощью дозиметров, а предел профессиональной дозы составляет 20 миллизивертов в год. [313] Мониторинг также применяется к зданиям, компонентам установок или (радиоактивным) веществам. Они исключены из сферы действия Постановления о радиационной защите специальным административным актом, освобождением в радиационной защите. Для этого необходимо обеспечить, чтобы результирующее воздействие радиации на отдельного члена населения не превышало 10 мкЗв за календарный год, а результирующая коллективная доза не превышала 1 человеко-зиверта в год. [314]
В соответствии с
§ 170 StrlSchG [Закон о защите от радиации] (на немецком языке) все лица, подвергающиеся профессиональному облучению, и владельцы паспортов радиации должны иметь номер регистра радиационной защиты (номер SSR или SSRN), уникальный личный идентификационный номер, с 31 декабря 2018 года. Номер SSR облегчает и улучшает распределение и балансировку индивидуальных значений дозы от профессионального облучения в регистре радиационной защиты. Он заменяет прежний номер паспорта радиации. Он используется для контроля пределов доз. Компании обязаны распределять своих сотрудников таким образом, чтобы доза радиации , которой они подвергаются, не превышала предел в 20 миллизивертов за календарный год. В Германии около 440 000 человек были классифицированы как подвергшиеся профессиональному облучению в 2016 году. Согласно
§ 145 StrlSchG [Закон о защите от радиации] (на немецком языке) пункт 1, предложение 1, «в случае проведения восстановительных работ и других мероприятий по предотвращению и снижению облучения на радиоактивно загрязненных участках лицо, которое само проводит мероприятия или поручает их проведение работникам, находящимся под его контролем, должно провести оценку дозы облучения тела работников до начала проведения мероприятий». Заявки на получение номеров SSR должны быть поданы в Федеральное ведомство по защите от радиации ( BfS ) до 31 марта 2019 года для всех работников, находящихся в настоящее время под наблюдением. [315]
Подача заявления на получение номера SSR в Федеральном ведомстве и передача необходимых данных должны быть обеспечены следующим образом:
§ 170 StrlSchG [Закон о защите от радиации] (на немецком языке) абзац 4 предложение 4
§ 131 StrlSchG (на немецком языке) пункт 1 или
§ 145 StrlSchG (на немецком языке) абзац 1 предложение 1 или
§ 115 StrlSchG (на немецком языке) пункт 2 или
§ 153 StrlSchG (на немецком языке) пункт 1. Затем номера SSR должны быть доступны для дальнейшего использования в рамках обычной коммуникации со станциями мониторинга или органами радиационного контроля. [316] Номер SSR выводится из номера социального страхования и персональных данных с использованием неотслеживаемого шифрования. Передача происходит онлайн. Около 420 000 человек находятся под контролем радиационной защиты в Германии (по состоянию на 2019 год).
Лица, оказывающие экстренную помощь (включая волонтеров), которые не являются лицами, подвергающимися профессиональному облучению в значении Закона о радиационной защите, также должны получить номер SSR ретроспективно, т. е. после операции, в ходе которой они подверглись воздействию радиации, превышающему пределы, указанные в Постановлении о радиационной защите, поскольку все соответствующие облучения должны быть зарегистрированы в Регистре радиационной защиты.
Зоны радиационной защиты — это пространственные зоны, в которых люди могут получить определенные дозы облучения тела во время своего пребывания или в которых превышена определенная локальная мощность дозы. Они определены в § 36 Постановления о радиационной защите и в §§ 19 и 20 Постановления о рентгеновском излучении. Согласно Постановлению о радиационной защите, зоны радиационной защиты делятся на зоны ограниченного доступа (локальная мощность дозы ≥ 3 мЗв/час), зоны контроля (эффективная доза > 6 мЗв/год) и зоны мониторинга (эффективная доза > 1 мЗв/год) в зависимости от опасности.
В Германии, Австрии, Швейцарии и многих других странах действуют системы раннего оповещения для защиты населения.
Локальная сеть измерения мощности дозы (сеть измерения ODL) представляет собой систему измерения радиоактивности, которой управляет Федеральное ведомство по радиационной защите Германии, определяющее локальную мощность дозы в месте измерения. [317]
В Австрии Система раннего оповещения о радиации представляет собой систему измерения и отчетности, созданную в конце 1970-х годов для раннего обнаружения повышенных уровней ионизирующего излучения в стране и принятия необходимых мер. Показания автоматически отправляются в центральный офис Министерства, где к ним могут получить доступ соответствующие департаменты, такие как Федеральный центр оповещения или центры оповещения федеральных земель. [318]
NADAM (Network for Automatic Dose Alerting and Measurement) — это сеть мониторинга гамма-излучения Швейцарского национального центра по чрезвычайным ситуациям. Сеть мониторинга дополняется станциями MADUK (Monitoring Network for Automatic Dose Rate Monitoring in the Environment of Nuclear Powerplants) Швейцарской федеральной инспекции по ядерной безопасности (ENSI).
В 2011-2014 годах проект NERIS-TP был направлен на обсуждение уроков, извлеченных из европейского проекта EURANOS по реагированию на ядерные чрезвычайные ситуации, со всеми соответствующими заинтересованными сторонами . [319]
Европейский проект PREPARE направлен на заполнение пробелов в готовности к ядерным и радиологическим чрезвычайным ситуациям, выявленных после аварии на Фукусиме. Проект направлен на рассмотрение концепций реагирования на чрезвычайные ситуации для долгоживущих выбросов, на решение вопросов методов измерения и безопасности пищевых продуктов в случае трансграничного загрязнения, а также на заполнение пробелов в системах поддержки принятия решений (реконструкция параметров источника, улучшенное моделирование рассеивания, рассмотрение водных путей рассеивания в европейских речных системах). [320]
Радиоактивность окружающей среды контролируется в Германии с 1950-х годов. До 1986 года это осуществлялось различными органами, которые не координировали свои действия друг с другом. После путаницы во время катастрофы на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года измерительная деятельность была объединена в проект IMIS (Интегрированная измерительно-информационная система), информационную систему окружающей среды для мониторинга радиоактивности в Германии. [321] Ранее измерительное оборудование было связано с офисами оповещения под названием WADIS («Информационная система службы оповещения»).
Целью проекта CONCERT (Европейская совместная программа по интеграции исследований в области радиационной защиты) является создание в 2018 году совместной европейской программы исследований в области радиационной защиты в Европе на основе текущих стратегических исследовательских программ европейских исследовательских платформ MELODI (эффекты и риски радиации), ALLIANCE (радиоэкология), NERIS (реагирование на ядерные и радиационные чрезвычайные ситуации), EURADOS (дозиметрия радиации) и EURAMED (медицинская радиационная защита). [322]
Проект REWARD (система радиационного контроля в реальном времени) был создан для устранения угроз ядерного терроризма, пропавших радиоактивных источников, радиоактивного загрязнения и ядерных аварий. Консорциум разработал мобильную систему для радиационного контроля в реальном времени на основе интеграции новых миниатюрных твердотельных датчиков. Используются два датчика: детектор гамма-излучения на основе теллурида кадмия-цинка (CdZnTe) и высокоэффективный нейтронный детектор на основе новых кремниевых технологий. Детекторы гамма-излучения и нейтронов объединены в единое устройство мониторинга, называемое меткой. Блок датчика включает беспроводной интерфейс связи для удаленной передачи данных на базовую станцию мониторинга, которая также использует систему GPS для расчета положения метки. [323]
Группа поддержки ядерной чрезвычайной ситуации (NEST) — американская программа для всех типов ядерных чрезвычайных ситуаций Национального управления по ядерной безопасности (NNSA) Министерства энергетики США, а также контртеррористическое подразделение, которое реагирует на инциденты, связанные с радиоактивными материалами или ядерным оружием, находящимися в распоряжении США за рубежом. [324] [325] Она была основана в 1974/75 годах при президенте США Джеральде Форде и переименована в Группу поддержки ядерной чрезвычайной ситуации в 2002 году. [326] [327] В 1988 году стало известно о секретном соглашении от 1976 года между США и Федеративной Республикой Германия, которое предусматривает развертывание NEST в Федеративной Республике. В Германии аналогичное подразделение существует с 2003 года под названием Центральная федеральная группа поддержки для серьезных случаев реагирования на ядерные чрезвычайные ситуации ( ZUB ). [328]
Еще в 1905 году француз Виктор Хеннекар [329] призвал к принятию специального законодательства для регулирования использования рентгеновских лучей. В Англии Сидней Расс (1879-1963) в 1915 году предложил Британскому рентгеновскому обществу разработать собственный набор стандартов безопасности, что оно и сделало в июле 1921 года, создав Британский комитет по защите от рентгеновских лучей и радия. [330] В Соединенных Штатах Американское рентгеновское общество разработало свои собственные руководящие принципы в 1922 году. В Германском рейхе специальный комитет Немецкого рентгеновского общества под руководством Франца Максимилиана Грёделя (1881-1951), Ганса Линигера (1863-1933) и Хайнца Лоссена (1893-1967) сформулировал первые руководящие принципы после Первой мировой войны. В 1953 году ассоциации страхования ответственности работодателей выпустили положение о профилактике несчастных случаев «Использование рентгеновских лучей в медицинских учреждениях», основанное на правовой основе § 848a Имперского страхового кодекса (RVG). В ГДР с 1954 по 1971 год действовало Положение о безопасности и гигиене труда (ASAO) 950. 1 апреля 1971 года оно было заменено на ASAO 980.
Европейское сообщество по атомной энергии (EURATOM) было основано 25 марта 1957 года Римским договором между Францией, Италией, странами Бенилюкса и Федеративной Республикой Германия и остается практически неизменным по сей день. Глава 3 Договора о Евратоме регулирует меры по защите здоровья населения. Статья 35 требует наличия объектов для постоянного мониторинга почвы, воздуха и воды на радиоактивность. В результате этого во всех государствах-членах были созданы сети мониторинга, а собранные данные отправляются в центральную базу данных ЕС (EURDEP, Европейская платформа обмена радиологическими данными). [331] Платформа является частью системы ECURIE ЕС для обмена информацией в случае радиологических аварий и начала функционировать в 1995 году. [332] Швейцария также участвует в этой информационной системе. [333] [334]
В Германии первый регламент по рентгену ( RGBl . I стр. 88) был издан в 1941 году и первоначально применялся к немедицинским компаниям. Первые медицинские регламенты были изданы в октябре 1953 года Главным союзом ассоциаций страхования ответственности промышленных работодателей в качестве регламента по предотвращению несчастных случаев для Страхового кодекса Рейха. Основные стандарты радиационной защиты были введены директивами Европейского сообщества по атомной энергии ( EURATOM ) 2 февраля 1959 года. Закон об атомной энергии от 23 декабря 1959 года является национальной правовой основой для всего законодательства о радиационной защите в Федеративной Республике Германии (Запад) с Постановлением о радиационной защите от 24 июня 1960 года (только для радиоактивных веществ), Постановлением о радиационной защите от 18 июля 1964 года (для медицинского сектора) и Постановлением о рентгеновском излучении от 1 марта 1973 года. [335] Радиационная защита была сформулирована в § 1, согласно которому жизнь, здоровье и имущество должны быть защищены от опасностей ядерной энергии, а вредное воздействие ионизирующего излучения и ущерб, причиненный ядерной энергией или ионизирующим излучением, должны быть компенсированы. Постановление о радиационной защите устанавливает пределы доз для населения в целом и для лиц, подвергшихся профессиональному облучению. В целом, любое использование ионизирующего излучения должно быть обосновано, а воздействие радиации должно быть как можно ниже предельных значений. С этой целью врачи, стоматологи и ветеринары, например, должны каждые пять лет предоставлять доказательства - в соответствии с Разделом 18a (2) Постановления о рентгеновском излучении . в редакции от 30 апреля 2003 года - того, что их специальные знания в области радиационной защиты были обновлены, и должны пройти полнодневный курс с итоговым экзаменом. Специальные знания в области радиационной защиты требуются в соответствии с Руководством по техническим знаниям в соответствии с Постановлением о рентгеновском излучении . - R3 для лиц, которые работают с оборудованием для досмотра багажа, промышленным измерительным оборудованием и источниками помех. С 2019 года регулирующие области предыдущих постановлений о рентгеновском излучении и радиационной защите были объединены в измененном Постановлении о радиационной защите.
Комиссия по радиационной защите ( SSK ) была основана в 1974 году как консультативный орган Федерального министерства внутренних дел. [336] Она возникла из Комиссии IV «Радиационная защита» Немецкой комиссии по атомной энергии, которая была основана 26 января 1956 года. После Чернобыльской ядерной катастрофы в 1986 году в Федеративной Республике Германии было создано Федеральное министерство окружающей среды, охраны природы, ядерной безопасности и защиты прав потребителей . Создание этого министерства было в первую очередь ответом на предполагаемое отсутствие координации в политическом реагировании на Чернобыльскую катастрофу и ее последствия. 11 декабря 1986 года Немецкий Бундестаг принял Закон о предупредительной радиационной защите ( StrVG ) для защиты населения, контроля радиоактивности в окружающей среде и минимизации воздействия радиации на человека и радиоактивного загрязнения окружающей среды в случае радиоактивных аварий или инцидентов. Последняя редакция Постановления о рентгеновском излучении была издана 8 января 1987 года. В рамках комплексной модернизации немецкого законодательства о радиационной защите, [337] которое в значительной степени основано на Директиве 2013/59/Евратом, [338] положения Постановления о рентгеновском излучении были включены в пересмотренное Постановление о радиационной защите.
Среди многих других мер, загрязненные продукты питания были изъяты с рынка в больших масштабах. Родителям настоятельно рекомендовалось не позволять своим детям играть в песочницах. Часть загрязненного песка была заменена. В 1989 году Федеральное управление по защите от радиации было включено в Министерство окружающей среды. 30 апреля 2003 года был обнародован новый закон о защите от радиации в целях реализации двух директив ЕС о защите здоровья людей от опасностей ионизирующего излучения во время медицинского облучения. [339] [340] Защита работников от оптического излучения (инфракрасное излучение (ИК), видимый свет (ВИС) и ультрафиолетовое излучение (УФ)), которое относится к категории неионизирующего излучения, регулируется Постановлением о защите работников от искусственного оптического излучения от 19 июля 2010 года . [341] Он основан на Директиве ЕС 2006/25/EC от 27 апреля 2006 года. [342] 1 марта 2010 года вступил в силу «Закон о защите человека от неионизирующего излучения» ( NiSG ), [343] BGBl . I стр. 2433, согласно которому с 4 августа 2009 года запрещено использование соляриев несовершеннолетними в соответствии с
§ 4NiSG [Network and Information Systems Security Ordinance – NIS Ordinance] (in German)
A new Radiation Protection Act came into force in Germany on October 1, 2017.[344]
In Germany, a radiation protection officer directs and supervises activities to ensure radiation protection when handling radioactive materials or ionizing radiation. Their duties are described in
§ 31-33StrlSchV (in German)
of the Radiation Protection Ordinance and
§ 13-15RöV (in German)
of the X-Ray Ordinance. They are appointed by the radiation protection officer, who is responsible for ensuring that all radiation protection regulations are observed.
Since 2002, an x-ray pass is a document in which the examining physician or dentist must enter information about the x-ray examinations performed on the patient. The main aim was to avoid unnecessary repeat examinations. According to the new Radiation Protection Ordinance (StrlSchV),[345] practices and clinics are no longer obliged to offer their patients X-ray passports and to enter examinations in them. The Radiation Protection Ordinance came into force on December 31, 2018, together with the Radiation Protection Act (StrlSchG) passed in 2017, replacing the previous Radiation Protection Ordinance and the X-ray Ordinance. The Federal Office for Radiation Protection (BfS) continues to advise patients to keep records of their own radiation diagnostic examinations. On its website, the BfS provides a downloadable document that can be used for personal documentation.[346]
In Switzerland, institutionalized radiation protection began in 1955 with the issuance of guidelines for protection against ionizing radiation in medicine, laboratories, industry and manufacturing plants, although these were only recommendations. The legal basis was created by a new constitutional article (Art. 24), according to which the federal government issues regulations on protection against the dangers of ionizing radiation. On this basis, a corresponding federal law entered into force on July 1, 1960. The first Swiss ordinance on radiation protection entered into force on May 1, 1963. On October 7, 1963, the Federal Department of Home Affairs (EDI) issued the following decrees to supplement the ordinance:
Another 40 regulations followed. The monitoring of such facilities took many years due to a lack of personnel. From 1963, dosimeters were to be used for personal protection, but this met with great resistance. It was not until 1989 that an updated radiation protection law was passed, accompanied by radiation protection training for the people concerned.[347]
The legal basis for radiation protection in Austria is the Radiation Protection Act (BGBl. 277/69 as amended) of June 11, 1969.[348] The tasks of radiation protection extend to the fields of medicine, commerce and industry, research, schools, worker protection and food. The General Radiation Protection Ordinance, Federal Law Gazette II No. 191/2006, has been in force since June 1, 2006.[349] Based on the Radiation Protection Act, it regulates the handling of radiation sources and measures for protection against ionizing radiation. The Optical Radiation Ordinance (VOPST) is a detailed ordinance to the Occupational Safety and Health Act (ASchG).
On August 1, 2020, a new radiation protection law came into force, which largely harmonized the radiation protection regulations for artificial radioactive substances and terrestrial natural radioactive substances. They are now enshrined in the General Radiation Protection Ordinance 2020. Companies that carry out activities with naturally occurring radioactive substances are now subject to the licensing or notification requirements pursuant to Sections 15 to 17 of the Radiation Protection Act 2020, unless an exemption provision pursuant to Sections 7 or 8 of the General Radiation Protection Ordinance 2020 applies. Cement production including maintenance of clinker kilns, production of primary iron and tin, lead and copper smelting are included in the scope. If a company falls within the scope of the General Radiation Protection Ordinance 2020, its owner must commission an officially authorized monitoring body. The mandate includes dose assessment for workers who may be exposed to increased radiation exposure and, if necessary, determination of the activity concentration of residues and radioactive substances discharged with the air or waste water.[350]
{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)