Метод выделения единичных вызванных потенциалов из электроэнцефалограммы без шаблона
Модель
переноса радионуклидов с ядерно-опасных предприятий в окружающую среду.
Баталин Юрий Дмитриевич
ЭКОЛОГИЯ. РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ.
Рассмотрен еще один
путь переноса радионуклидов с ядерно-опасных предприятий в окружающую среду.
Перенос осуществляется самими работниками этих предприятий. Необоснованное поступление
радионуклидов, в большей мере, происходит в организм членов семьи
профессионального работника и в меньшей в окружающих его людей. Как частный
случай рассмотрен перенос радионуклида водорода-трития.
Облучение населения техногенными источниками
ограничивается путём обеспечения [2]:
- сохранности
источников излучения;
- контроля
технологических процессов;
- ограничения
выброса (сброса) радионуклидов в окружающую среду;
- другими
мероприятиями на стадии проектирования, эксплуатации и прекращения
использования источников излучения.
Всякое действующее или прекратившее эксплуатацию
ядерно-опасное предприятие представляет потенциальную радиационную опасность,
как для населения, так и для окружающей среды. Основными путями поступления
радионуклидов с ядерно-опасных предприятий во внешнюю среду, считается:
- сбросы
с водными средами;
- сбросы
и выбросы при захоронении и транспортировки отработанного топлива и
отходов;
- поступление
в грунтовые воды из зданий, сооружений, хранилищ.
Во всех этих случаях выход нуклидов за пределы
предприятий во внешнюю среду различными путями может, в конечном счёте,
привести к облучению населения. Эти пути переноса радионуклидов рассматриваются
в [3].
Однако, вопрос заключается в том, что достаточно
ли полно обозначены пути перноса радионуклидов во внешнюю среду с
ядерно-опасных предприятий? Анализ профессиональной деятельности работников
ядерно-опасных предприятий показал, что существует, как миниум, ещё один путь
переноса.
Таким путём является перенос радионуклидов с
ядерно-опасных предприятий в окружающую среду самим персоналом этих
предприятий.
При нахождении профессионального работника в
атмосферном воздухе, который содержит радиоактивные продукты, его организм
накапливает в себе радионуклиды. Подтверждением этого являются результаты
измерения концентраций радионуклидов в организме работников на установках
"Системы измерения человека" (СИЧ). Это означает, что какие бы
средства защиты органов дыхания рабочий не применял, полностью исключить
поступление нуклидов в организм избежать не удается.
Внешнее загрязнение тела работника снимается
после прохождения санитарного пропускника, в то время как внутреннее
загрязнение удалить не представляется возможным.
Внутреннее облучение у населения можно оценить,
если известны концентрации нуклидов в атмосферном воздухе. Фоновое значение
концентраций техногенных нуклидов в атмосферном воздухе населенных пунктов,
расположенных в районе ядерных предприятий мало чем отличаются от величин
глобального загрязнения атмосферы, и находятся в пределах (1 - 5) 10-6
Бк/м3. Измерение таких малых концентраций связано с определенными
техническими трудностями.
Какая бы ни была концентрация нуклидов в
атмосферном воздухе, поступление их в организм человека и убыль из организма,
определяется:
, Бк;
(1)
где: Q1 - концентрация нуклида в
организме человека через t часов, Бк;
Q0 - средняя
концентрация нуклида в атмосферном воздухе за t часов, Бк/м3;
V - объём
вдыхаемого воздуха человеком, м3/час;
-
коэффициент задержки радионуклида в организме человека после вдоха, отн.ед.;
K -
коэффициент, учитывающий поступление нуклида через кожу;
Tэфф -
эффективный период полувыведения данного нуклида из организма, час.
где: T1/2 - период полураспада
данного нуклида, час;
Tбио -
биологический период полувыведения данного нуклида из организма, час.
Как следует из (2), накопление нуклида в
организме существенно зависит от соотношения T1/2 и Tбио.
При Tбио >> T1/2
рассматриваемый нуклид выводиться из организма с периодом равным периоду
полураспада.
При Tбио = T1/2 выведение
нуклида будет с периодом равным 0,5 Tбио или 0,5
T1/2.
При Tбио << T1/2
выведение нуклида будет равным Tбио.
Другим, немало важным фактором, который
необходимо учитывать при расчёте накопления нуклида в организме, является
изменение во времени вдыхаемой концентрации нуклида.
Если в течение года значение концентрации
нуклида в атмосферном воздухе останется практически неизменным, то насыщение
его в организме наступит примерно через 5 - 6 Tэфф.
Другое дело, если ежедневная концентрация
изменятся в широких пределах, тогда функция накопления будет иметь более
сложный характер, и может быть определена численным интегрированием.
Кроме ингаляционного пути поступления нуклида в
организм человека существует ещё пероральный путь - поступление нуклидов с
пищей и водой. Тем не менее, результат воздействия излучений нуклида один и тот
же - оказывается вредное воздействие на все органы и ткани организма. Только за
одни сутки в окружающую среду поступит активность:
, Бк;
(3)
где:
Q1 - концентрация нуклида в организме человека через t
часов, Бк;
Q2 vвеличина
убыли нуклида из организма вне производственного помещения за t2
часов, Бк;
Схема модели переноса радионуклидов за пределы ядерного
предприятия профессиональным работником, представлена на Рис1..
Рис.1. Модель переноса радионуклидов в окружающую среду
персоналом ядерных предприятий.
Такая модель переноса в равной степени относится
как к твердым радионуклидам, так и к газообразным.
Механизм удаления нуклидов из организма имеет
достаточно сложный характер, тем не менее, все они попадают в среду обитания
профессионального работника.
Выведение нуклидов из организма происходит с
выдыхаемым воздухом, фекалиями, через потовые железы, слезы, кровотечения и
т.д..
Особое место в модели переноса радионуклидов с
ядерных предприятий занимает радионуклид - тритий. Его перенос к человеку,
членам семьи профессионального работника, на порядки больше, чем перенос
твердых радионуклидов (Cs-137, Co-60 и т.д.). Это объясняется его уникальными
физическими свойствами.
Расчеты, проведенные согласно
"Модели-" показывают, что при концентрации трития в атмосферном
воздухе производственного помещения ядерного предприятия равной 40 Бк/м.куб во
всем теле профессионального работника, примерно через 50 дней (при его
пятидневной рабочей неделе) установиться равновесная концентрация трития 8000
Бк/на все тело, в атмосферном воздухе его квартиры 2,7 Бк/м.куб, в организме
его ребенка 400 Бк/на все тело.
На Рис.2,3 показаны графики накопления трития в организме
профессионального работника и его ребенка.
Рис.2. Накопление трития в организме работника с учётом
очередного отпуска продолжительностью 40 дней.
Рис.3. Накопление трития в организме ребенка в возрасте 1-2
года.
По данным работы [4] среднее содержание, от
глобально рассеянного трития в атмосфере, во взрослом человеке соствавляет 2,8
Бк/на все тело, тогда получается, что в теле профессионального работника
ядерного предприятия это значение будет превышено в 3000 раз, а у ребенка
(учитывая вес его тела) в 800 раз. Это при условии, что концентрации трития в
атмосферном воздухе производственного помещения ядерного предприятия, равна 40
Бк/м.куб .
В связи с рассмотренной "Моделью..."
возникает вопрос: "Какова степень риска для человека не связанного с
основной деятельностью ядерного производства, а только проживающего вблизи от
него?" Однозначно можно ответить, что такой риск существует, степень его
больше для членов семьи профессионального работника и меньше для остального
населения.
До настоящего времени этот путь переноса не
рассматривается ни в одном регламентирующем документе по радиационной защите,
тем не менее, он существует и существовал с момента начала ядерных технологий.
Специфика измерения трития ограничивает широкомасштабные измерения его
концентрации, однако не снимает данный вопрос с повестки дня. Тоже самое можно
отнести к таким нуклидам, как С-14, Sr-90.
Как следует из "Модели-" имеет место
нарушение принципа глубоко эшелонированной защиты [1], который
"реализуется, в первую очередь, путем создания серии барьеров, которым в
принципе никогда и ни что не должно угрожать, и которые , в свою очередь,
должны быть нарушены, прежде, чем может быть нанесен ущерб человеку и
окружающей среде".
Очевидным является и то, что для снижения
неконтролируемого до настоящего времени радиационного воздействия на персонал
ядерных предприятий и проживающее вблизи их население, необходима серьезная
доработка существующих технологий на этих предприятиях с целью создания
надежных барьеров безопасности. Кроме того, вполне возможно, что некоторые виды
заболеваний человека, не связанного с ядерным производством, вполне могут быть
вызваны таким неконтролируемым видом радиационного облучения. Научным комитетом
ООН по действию атомной радиации (НКРД) названы 25 частично генетически
обусловленных заболеваний (глаукома, астма, диабет, рак и т.д.), которые должны
быть включены в оценку генетического риска облучения людей.
К тому же НКРД определяет как экологически и
социально опасными для человека такие радионуклиды, как Н-3, С-14, Сl-36,
Kr-85, I-129.
Детальное обоснование рассматриваемого пути
переноса радионуклидов в окружающую среду представлено в отчете " Модель
переноса трития в окружающую среду", в котором приведены расчетные
формулы, сделан расчет накопления трития в различных объектах, описана методика
измерения и отбора, подтверждена работоспособность "Модели..",
рассмотрены пути образования трития на ядерных предприятиях и его переход в
атмосферный воздух производственных помещений.
"Модель .." пригодна для определения
потенциала ядерно-опасных предприятий.
Литература
- Серия
изданий по безопасности ¦75-INSAG-3. Основные принципы атомных
электростанций. Доклад международной группы по ядерной безопасности. Вена.
1989.
- Нормы
радиационной безопасности (НРБ - 99). СП 2.6.1.758-99. Минздрав России.
1999.
- Общие
положения безопасности АЭС. Методы расчёта распространения радиоактивных
веществ с АЭС и облучения окружающего населения. Интератомэнерго. М.,
Энергоатомиздат. 1984г.
- А.А.Моисеев,
В.И.Иванов. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене,
Энергоатомиздат. М. 1990