Опромінення людини у звичайних умовах та умовах, пов’язаних з аварією на Чорнобильській АЕС

Для відповіді на запитання про рівні опромінення населення іонізуючим випромінюванням потрібно зазначити, що існує два головних джерела опромінення. Перше це низько інтенсивні природні джерела опромінення та техногенні джерела фонового опромінення. Крім того потрібно звернути увагу на те, що опромінення людини відбувається як з зовні, та і з середини організму (зовнішнє та внутрішнє опромінення). Зауважимо, що опромінення людини від деяких природних джерел відбувається протягом багатьох тисячоліть і запобігти такому опроміненню неможливо.
На відкритій місцевості на рівні моря та для середніх широт ефективна еквівалентна доза (ЕЕД), яка обумовлена космічним випромінюванням, складає 0,37 мЗв. ЕЕД від зовнішніх бета- та гама-джерел опромінення земного походження (в основному природного радіонукліду калія-40 – бета- та гама-випромінювачів з різними енергіями), які містяться в земній корі, складає 0,3 мЗв (30 мбєр).
Середньорічна доза внутрішнього опромінення від джерел природного походження, а це радіоактивний калій-40, який знаходиться в м’язах людини, а також радіонуклідів, які надходять до організму з повітрям, водою та харчами, складає біля 0,4 мЗв (40 мбер).
Найбільш вагомим природнім джерелом опромінення людини є радон-222 та радон-220, які є коротко існуючими газоподібними продуктами розпаду природного урана-238 та торію-232. Радон та дочірні продукти його розпаду надходять в легені людини при диханні. Оскільки радон є альфа-випромінювачем (а таке опромінення найбільш шкідливе), його вдихання призводить до значного опромінення клітин та тканин дихального тракту. Основна частина дози опромінення від радону, яка складає 1,3 мЗв на рік. Людина опромінюється таким чином в умовах коли вона знаходиться в закритому, погано провітрюваному приміщенні. Радон проникає з ґрунту через фундамент та підлогу, а також виділяється із будівельних матеріалів мінерального походження (граніт, глинозем, фосфогіпс, цегла із червоної глини.
Потрібно зазначити, що значну безпеку може представляти й вода з вмістом радону (вода із свердловин), коли вона у вигляді пару потрапляє до легень в ванних кімнатах. Окрім того певну загрозу може становити нагрівальні елементи, які живляться природним газом.
Таким чином, середня ефективна еквівалентна доза опромінення, яку отримує людина щорічно від природних джерел опромінення різних видів, складає 2,4 мЗв (240 мбер), а за 70 років життя «середнього» українця, буде рівна близько 0,17 Зв (17 бер).

Формирование доз облучения человека

Дозы облучения людей

Діаграма формування доз від природніх джерел опромінення

Як слідує з наданої діаграми, середня ефективна доза внутрішнього опромінення приблизно в 2,5 рази вище дози зовнішнього опромінення.
Які ж рівні природного радіаційного фону є звичайними? Значення природного фону (потужності еквівалентної дози) варіюють в залежності від місцевості і знаходяться в межах від 0,05 до 0,2 мкЗв/годину. В місцях де масиви граніту залягають досить близько від поверхні, рівні природного радіаційного фону вищі і складають 0,4 мкЗв/годину. Потрібно зазначити, що населення Землі, яке мешкає в високих широтах отримує щорічно вдвічі більші дози, ніж населення екваторіальних областей. Населення, яке мешкає високо в горах отримує в 5-10 разів більші дози, ніж населення яке живе на рівні моря. При цьому Всесвітня організація охорони здоров’я не має даних, які б доводили вплив високого природного фону на смертність та здоров’я людей.
Радіаційний рівень, який відповідає природному 0,1 – 0,2 мкЗв/годину, вважається нормальним, рівень 0,2 – 0,6 мкЗв/годину вважається допустимим, а рівні більше 0,6 – 1,2 мкЗв/годину з урахуванням коефіцієнту екранування вважається підвищеним.
Перебуваючи в приміщенні (будівлях) людина суттєво послаблює рівні доз зовнішнього опромінення. Значення, на яке відбувається зниження дози зовнішнього опромінення називають коефіцієнтом ослаблення (екранування). Так для кам’яних будівель коефіцієнт ослаблення складає 10, а для дерев’яних – 2. При цьому, перебуваючи в будівлі, для людини збільшується вплив внутрішнього опромінення, що відбувається за рахунок вмісту природних радіонуклідів в будівельних матеріалах. Наприклад, в цегляних, кам’яних та панельних будинках потужність дози в два, три рази вища ніж в дерев’яних.
Зовнішній фон може бути збільшений в результаті науково-технічної діяльності людини. Це техногенний фон від ядерних випробувань, ядерних вибухів народногосподарського значення, широкого застосування джерел іонізуючої випромінювань в народному господарстві, медицині та поступового забруднення радіонуклідами землі, води, повітряного середовища, рослинності та інше. Радіаційний фон підвищується в результаті накопичення сажі та шлаків від ТЕЦ та печей, викидів в навколишнє середовище радіонуклідів з відходами атомної, гірничодобувної, нафтової та газової промисловості, збільшення запасів калійних добрив та ін.
Впродовж життя (під час відпочинку, перельотів літаком, при медичній діагностиці та терапії) окремі особи зазнають додаткове опромінення. Нижче подано список різних видів можливого додаткового опромінення.
Дози опромінення людини від різних природних та техногенних джерелВид опромінення Ефективна еквівалентна доза (доза опромінення усього тіла)
Перегляд кінофільму або хокейного матчу по кольоровому телевізору на відстані від екрану біля 2 метрів біля 0,01 мкЗв ( біля 1 мкбер)
Щоденний, протягом трьох годин, перегляд телевізора впродовж року 5-7 мкЗв (0,5-0,7 мбер)
Опромінення за рік за рахунок радіоактивних викидів АЕС в районі розміщення станції 0,2-1 мкЗв (0,02 – 0,1 мбер)
Опромінення за рахунок димових викидів з природними радіонуклідами 2-5 мкЗв ( 0,2 – 0,5 мбер)
Політ впродовж 1 години на літаку, що летить зі швидкістю нижче швидкості звуку 4 – 7 мкЗв (0,4 – 07 мбер)
Політ впродовж 1 години в літаку, що летить зі понадзвуковою швидкістю. Літак типу «Конкорд» (висота польоту 18-20 км) 10-30 мкЗв (1-3 мбер)
Політ впродовж 1 доби на орбітальному космічному кораблі (без спалахів на Сонці) 0,18-0,35 мЗв (18-35 мбер)
Прийом радонової ванни 0,01 – 1 мЗв (1-100 бер)
Флюорографія 0,1-0,5 мЗв (10-50 бер)
Рентгенографії грудної клітки 0,1-1 мЗв ( 10-100 бер)
Рентгенівська маммографія 1-2 мЗв (0,1-0,2 бер)
Рентгеноскопія грудної клітини 2-4 мЗв (0,2-0,4 бер)
Рентгенографія зубів 0,03-3 мЗв (0,003-0,3 бер)
Рентгенівська томографія 5-100 мЗв (0,5-10 бер)
Рентгенодіагностика при раку легень біля 0,05 Зв (біля 5 бер)
Рентгеноскопія шлунку, кишечника 0,1-0,25 мЗв (10-25 бер)
Променева гама-терапія після операції 0,2-0,5 мЗв (20-50 бер)

На діаграмі, розміщеній нижче, можна ознайомитись з величиною додаткового опромінення людини від штучних джерел опромінення.

Опромінення

Опромінення

Діаграма формування доз від штучних джерел опромінення

Внесок в річну ефективну еквівалентну дозу опромінення радіоактивних випадінь внаслідок випробувань ядерної зброї не перевищує 1%, а від атомної енергетики (враховуючи викиди зруйнованого реактору на Чорнобильській АЕС) – менше 0,1% природного фонового опромінення.
Доцільно знати, що захворювання на рак, що викликані радіаційною природою чинника складає не більше 2 відсотків від числа людей, які вмирають від усіх видів пухлин. При дозах опромінення всього тіла до 80-100 бер, що були отримані за короткий проміжок часу (години, доби), якихось відхилень в стані здоров’я людини, які б впливали на нормальне функціонування органів та систем організму, не спостерігається.
Мінімальною, абсолютною летальною дозою опромінення є 600 бер. Ці значення доз є визнаними МКРЗ (Міжнародна комісія з радіаційного захисту). За проміжних значеннях доз, поряд з процесами радіаційного враження, в організмі відбуваються і процеси відновлення. Вони залежать від функціонального стану організму, а також від часових факторів (тривалості, інтенсивності, повторюваності та інше). Хронічна променева хвороба може розвиватись при багаторічному опромінені всього тіла дозами 0,5-1 Зв/рік (50-100 бер) та більше. Головним кількісним показником (критерієм), який визначає внутрішнє опромінення людини є річне надходження радіонуклідів в організм, а зовнішнього – доза опромінення, яка отримана організмом за рік. Різниці в наслідках від зовнішнього чи внутрішнього опромінення при однакових рівнях ефективної еквівалентної дози не спостерігається.

Книги та статті про опромінення людини:

  • Поленов Б.В. Дозиметрические приборы для населения. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 64 с.
  • Принципы нормирования облучения населения от естественных источников ионизирующих злучений. Публикация 39 МКРЗ. М.: Энергоатомиздат, 1986.
  • Радиация. Дозы, эффекты, риск: Пер. с англ. М.:Мир, 1988.
  • Рекомендации МКРЗ. Радиационная защита населения: Пер. с англ../Под ред.. А.А.Моисеева, Р.М.Алексахина. М.:Энергоатомиздат, 1987.
  • Сивинцев Ю.В. Насколько опасно облучение. М.: Знание, 1988.
  •