Расчет ДК в воздухе для нерастворимых соединений с критическим органом – легкие.

Значения ДК радиоактивных аэрозолей в нерастворимой форме наименьшие, если критический орган – легкие. В этом случае ДК рассчитывают по формуле (13). При этом учитываем, что

и для всех радионуклидов следует брать Т_б =120 суток, кроме изотопов плутония и тория, для которых Т_б равен 1 и 4 годам соответственно; поскольку t =50 лет, множитель (1- е^-lt)=1; масса легких m =1000г; f_а =0, 125 (для растворимых соединений f_а =0, 25, но они практически не задерживаются в легких). Учтем, что для профессионального облучения Д_экв =0, 3 бэр/неделя, а для населения Д_экв =3∙ 10^-2 бэр/неделя.

Таким образом, для нерастворимых соединений формулы расчета ДК в воздухе (Ки/л):

-- для профессионалов; (18)

-- для населения. (19)

Формулы (18) и (19) относятся к непрерывному поступлению радионуклидов в организм, когда частью нуклидов, остающихся в легких непродолжительное время, пренебрегают. Более точные расчеты должны учитывать также, что 62, 5% нерастворимых соединений аэрозолей остается в легких со средней биологической продолжительностью жизни t =1 сутки.

Таким образом, полная доза на легкие складывается из Д₁(t), т.е. дозы, создаваемой частью нуклидов с f_а =0, 625 и t =1сутки, и дозы Д₂(t), создаваемой в легких частью нуклидов с f_а =0, 125 и (для плутония и тория вместо 120 суток надо принять Т_б =365 суток и 1460 суток соответственно; Т_р выражено в сутках).

Например, если нерастворимые соединения радионуклидов поступают в организм с воздухом за t₁ дней (и, следовательно, разовое поступление ), то полная доза на легкие будет равна

(20)

Учтя, что для радионуклидов с Т_р> 120 суток , а для большинства радионуклидов , получим

В нормах радиационной безопасности (НРБ) приведены ДК радионуклидов в воздухе рабочих помещений (для персонала), в питьевой воде и атмосферном воздухе. Для ограниченной части населения они также рассчитаны, исходя из дозовых пределов за 1 неделю. Там же приведены и другие производные характеристики: допустимое содержание (ДС) радионуклидов в организме или критическом органе и предельно допустимое годовое поступление (ПДГП) радионуклидов в организм, а также максимальная активность радионуклидов на рабочем месте.

Приведённые в НРБ ДК радионуклидов рассчитаны только по поступлению их в организм с питьевой водой (из расчета 2, 2 л/сутки) и вдыхаемым воздухом (6, 9 и 20 м³/сутки персоналом и населением соответственно). Применять их на практике следует очень осторожно. Многие радионуклиды, особенно растворимые соединения (³H, ¹⁴C, ⁶⁵Zn, ⁸⁹Sr, ⁹⁰Sr, ¹³¹J, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs и др.), после выпадения на почву и в водоёмы активно участвуют в обменных процессах и в результате проникают в организм с продуктами питания (через биологические цепочки).

γ -излучающие радионуклиды, аккумулируясь на почве, также могут создавать повышенное поле внешнего γ -излучения. ДК радионуклидов рассчитаны по радиобиологическим константам взрослого условного человека. В действительности же, например, дети, находясь в тех же условиях загрязнения внешней среды, что и взрослые, во многих случаях получают большие дозы, а их радиочувствительность выше. С целью учёта этого обстоятельства вводят поправочные коэффициенты (Табл. 23)

Табл 23. Поправочный коэффициент расчета дозы для различных возрастных групп.

Имеются и другие пути воздействия и аспекты, которые необходимо учитывать при решении проблемы радиационной безопасности. Особого внимания и строгости в нормировании требуют радионуклиды, глобально загрязняющие биосферу: ³H, ¹⁴C, ⁸⁵Kr, ¹²⁹J и др.

Для расчета дозы внутреннего облучения от радионуклидов, поступивших в организм пероральным или ингаляционным путём, как при хроническом поступлении, так и при кратковременном или аварийном могут быть необходимы также сведения о массе органов условного человека (Табл 24.), скорости дыхания в зависимости от возраста и о потреблении продуктов питания и воды (Табл 25.)

Табл 24. Масса некоторых органов условного человека.

Табл 25. Данные о потреблении продуктов пиания, скорости дыхания и продолжительности контакта человека с различными объектами внешней среды

Некоторые характеристики основных дозообразующих радионуклидов на территории РБ (дополнение к табл. 23)

Известно 17 изотопов йода.

Действие характерно для ранней стадии 1-ого этапа.

Известно 11 изотопов стронция.

- является одним из основных дозообразующих радионуклидов.

Известно 13 изотопов плутония.

входит в состав «горячих» частиц.

Известно 11 радионуклидов нептуния.

Известно 15 изотопов цезия. - является одним из основных дозообразующих радионуклидов.

Проведенные расчеты, табличные и иные дополнительные данные этой лекции будут использованы при проведении 1-ого контрольного мероприятия по самостоятельной (аудиторной) работе студентов (впрочем как и практически весь материал предшествующих лекций).

Литература: 1. Гусев Н.Г., Машкович В.П., Суворов А.П. Защита от ионизирующих излучений. Т1. Физические основы защиты от излучений. А.И., М., 1980.

2. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. А.И., М., 1991.

3. Бударков В.А., Киршин В.А., Антоненко А.Е. Радиобиологический справочник. «Ураджай», Мн., 1992.

4. Материалы 5-ого международного симпозиума «Актуальные проблемы дозиметрии». МГЭУ им. А.Д. Сахарова, Мн., 2005.

5. Максимов М.Г., Оджагов Г.О. Радиоактивные загрязнения и их измерение. ЭАИ, М., 1989.