CC BY
29
УДК 614.73:691]:613.165.3
Канд. физико-матем. наук Э. М. Крисюк
НОРМИРОВАНИЕ РАДИОАКТИВНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Ленинградский научно-исследовательский институт радиационной гигиены
В соответствии с современными представлениями о биологическом действии ионизирующих излучений значимость отдельных источников облучения определяется их вкладом в коллективную дозу облучения населения. Анализ, проведенный в разных странах (Webb, Klement и соавт.; Oberhausen), показал, что 70—80% дозы облучения населения создают источники естественного происхождения. Рентгенодиагностические процедуры составляют 20—30% дозы, а вклад остальных источников облучения значительно меньше. Среди источников естественного происхождения особое положение занимают естественные радионуклиды (ЕРН), содержащиеся в строительных материалах. Это происходит, во-первых, потому, что строительные материалы, использованные для сооружения зданий и дорожных покрытий; обусловливают, согласно данным Научного комитета ООН по действию атомной радиации, основную часть внешнего у-облучения людей и облучения их легочной ткани продуктами распада радона и торона и, во-вторых, вследствие возможности выбора для строительства материалов с меньшей концентрацией ЕРН, что позволяет нормировать и контролировать этот источник облучения людей.
В последние годы необходимость нормирования и контроля некоторых источников естественного происхождения признана и Международной комиссией по радиационной защите (МКРЗ). Так, в 26-й публикации МКРЗ указывается, что рекомендованные комиссией дозовые пределы относятся к тем компонентам облучения, которые являются результатом деятельности людей или наблюдаются в особых условиях окружающей среды. В качестве примера таких компонентов названы, в частности, стройматериалы, содержащие ЕРН. Численные значения нормативов радиоактивности материалов, используемых для строительства жилых и общественных зданий, обоснованы в Ленинградском научно-исследовательском институте радиационной гигиены (Э. М. Крисюк и соавт.) и вступили в действие с выходом в свет Норм радиационной безопасности (НРБ—76). Современное обоснование этих (нормативов исходит из принципов радиационной защиты, рекомендуемых МКРЗ.
В настоящее время МКРЗ принимает беспороговую концепцию действия ионизирующих излучений и линейную зависимость ¡частоты отдаленных последствий облучения от дозы. Система ограничения облучения населения включает следующее требование: облучение любой группы людей не должно превышать предела, равного 0,5 бэр/год при облученииjBcero тела. Кроме jroro, риск, свя-
занный с облучением людей за счет любого вещества или любого вида деятельности, должен уравновешиваться пользой от этого вещества или деятельности. Общая методика оценки соотношения польза — вред изложена в 22-й публикации МКРЗ.
Для обоснования нормативов радиоактивности стройматериалов ограничение облучения людей дозой 0,5 бэр/год мало дает, поскольку неизвестны здания со столь высоким уровнем облучения. Если такие здания будут выявлены, то правомерной будет постановка вопроса о выселении из них людей и сносе или использовании их для целей, связанных с ограниченным по времени пребыванием в них людей.
Что касается анализа соотношения польза — вред, то мы предприняли попытку применить эту концепцию к нормированию радиоактивности стройматериалов. При этом оказалось, что основная трудность заключается в необходимости принять определенное значение денежного эквивалента 1 человеко-бэра, т. е. величины максимально оправданных затрат на уменьшение облучения людей дозой 1 человеко-бэр. Значение этого коэффициента далеко выходит за рамки задачи нормирования радиоактивности стройматериалов, а без него анализ соотношения польза — вред не может быть осуществлен.
Кроме того, оценка соотношения польза — вред всех стройматериалов нереальна, поскольку в стране используются материалы, добываемые на десятках тысяч месторождений. Число возможных сочетаний замены каждого материала другим достигнет астрономических цифр. Естественно, в первую очередь следует искать возможность замены материалов с повышенной концентрацией ЕРН, хотя при этом окажется неизученной возможная целесообразность замены некоторых материалов со средней концентрацией ЕРН материалами с их более низкой концентрацией. С этой точки зрения важное практическое значение приобретает установление численного значения критерия повышенной концентрации ЕРН в стройматериалах, превышение которого означает необходимость изыскания их замены с анализом соотношения польза — вред. До отработки методики такого анализа этот критерий может рассматриваться как норматив в традиционном понимании данного слова.
Критерий повышенной концентрации ЕРН должен представлять среднее между двумя противоположными требованиями. С одной стороны, установление такого критерия должно оказать влияние на существующую практику использования строй-
материалов, и он должен быть таким, чтобы определенная часть применяемых стройматериалов имела бы концентрацию ЕРН, превышающую указанный критерий. С другой стороны, количество используемых стройматериалов, имеющих концентрацию ЕРН выше данного критерия, не должно ■ быть слишком велико. Это необходимо для того, чтобы проведение анализа соотношения польза — вред для всех материалов оказалось реально выполнимым.
Изучение радиоактивности строительных материалов, используемых в стране (Э. М. Крисюк и В. И. Пархоменко), показало, что частотное распределение стройматериалов по радиевому эквиваленту концентрации ЕРН (Сакв)* довольно резко обрывается при значении Сэкв=10 пКи/г и, следовательно, удовлетворяет приведенным выше условиям.
Около 1% применяемых в строительстве материалов имеет повышенную концентрацию ЕРН (Сэкв>10 пКи/г). Это, как правило, строительный камень и щебень из изверженных пород (гранит, гранодиорит, порфирит и др.), -а также отходы промышленности, потребляемые для производства стройматериалов. Показатель С8КВ<10 пКи/г соот-* ветствует нормативу, приведенному в НРБ—76 для стройматериалов, используемых для строительства жилых и общественных зданий.
Проживание в зданиях, построенных из стройматериалов с концентрацией ЕРН, равной нормативу, приведет к повышенному по сравнению со средним облучению людей. Максимально возможный уровень этого дополнительного облучения составит около 100 мрад/год, что соответствует удвоению фонового облучения людей. Максимально возможное облучение реализуется в здании, целиком построенном из материала с повышенной концентрацией ЕРН, имеющем достаточно толстые (до 100 г/см2) стены и помещения с малым отношением площади окон к площади стен, пола и потол-ка. Если эти условия не выполняются, то дополнительное облучение будет меньше.
Уменьшение облучения населения может быть достигнуто путем как полного запрещения использования стройматериалов с повышенной концентрацией ЕРН, так и применения их для создания тех сооружений, контакт людей с которыми меньше, чем с жилыми зданиями. Второй вариант часто оказывается экономически более оправданным.
Основы классификации видов использования строительных материалов в зависимости от степени возможного облучения людей заложил ЯоЬпзсН
* Радиевый эквивалент концентрации характеризует мощность дозы в помещении и определяется выражением:
Сзкв = Ска -И ,26СТь + 0,086СК.
где Сла, Ст — концентрации аа,1?а и а"ТЬ в равновесии с другими членами уранового и ториевого семейств, а Ск — концентрации "К. Коэффициенты в формуле пропорциональны мощности дозы ^-излучения, создаваемой бесконечно толстым источником с равномерным распределением радионуклида.
и развили Э. М. Крисюк и В. И. Пархоменко. Согласно этой классификации, строительные материалы подразделяются на 5 классов. К I классу относятся материалы с концентрацией EPH, удовлетворяющей условию Свкв<10 пКи/г, они могут использоваться для всех видов строительства без ограничений. Концентрации EPH в материалах II класса находятся в пределах 10<СЭКВ<20. Они не должны применяться в жилищном и культурно-бытовом строительстве, но могут использоваться во всех видах промышленного и дорожного строительства. Допущение двукратного увеличения концентрации EPH в материалах для промышленного и дорожного строительства по сравнению с материалами для жилищного строительства основано на следующем: время пребывания людей в промышленных зданиях (40 ч в неделю) приблизительно в 2 раза меньше, чем в жилых домах; в промышленных зданиях почти полностью исключено пребывание детей; мощность дозы над дорогами приблизительно в 2 раза меньше, чем в здании при одинаковой концентрации EPH в использованных стройматериалах; время пребывания людей на дорогах существенно меньше, чем в зданиях.
Концентрация EPH в материалах III класса лежит в пределах 20<ССЭКВ<60. Эти материалы могут быть использованы в населенных пунктах только для строительства подземных сооружений, пребывание людей в которых исключено (канализационные коллекторы, трубопроводы и др.) при условии покрытия их достаточным слоем (не менее 0,5 м) грунта или другого материала с низкой концентрацией EPH. За пределами населенных пунктов материал может применяться для дорожного строительства, сооружения железнодорожных насыпей, изготовления шпал, столбов и др. Разница во времени контакта людей с такими сооружениями и жилыми домами заведомо перекрывает шестикратное увеличение концентрации радионуклидов. Следует подчеркнуть, что в традиционных стройматериалах, используемых в СССР, мы не обнаружили таких высоких концентраций EPH; их можно ожидать в отходах урановой промышленности. Вопрос о безопасной утилизации таких отходов имеет большое значение.
Концентрация EPH в материалах IV класса лежит в пределах 60<cC3KBd00. Такие материалы можно использовать только для подземного строительства за пределами населенных пунктов при условии покрытия их достаточным слоем (не менее 0,5 м) низкорадиоактивного материала (основания плотин и дорог, фундаменты мостов и др.).
К V классу относятся материалы, в которых концентрация EPH выше 100 пКи/г. Такие материалы не должны использоваться ни в каком строительстве. Величина 100 пКи/г определена из условия, чтобы работа с таким материалом еще не рассматривалась как контакт с радиоактивным веществом. Оценка показывает, что при радиевом эквиваленте концентрации EPH, равном 100 пКи/г, как доза внешнего у-облучения людей, так и поступление
2 Гигиена н санитария JA 12
— 33 —
ЕРЩв организм с пылью могут достичь уровня, допустимого для ограниченного контингента населения.
Изложенные принципы нормирования радиоактивности стройматериалов и численные значения
нормативов обоснованы впервые в мировой практике. Накопление опыта их применения кгк в Советском Союзе, так и за рубежом позеслит судить о необходимости их корректировки.
ЛИТЕРАТУРА
Интерпретация рекомендаций комиссии о необходимости поддерживать дозы облучения на таких низких уровнях, какие только можно реально достигнуть. М., 1975.
Крисюк Э. М., Пархоменко В. И. — В кн.: Радиационная гигиена. Л., 1975, вып. 5, с. 75—81.
Крисюк Э. М., Тарасове. И., Шамое В. П. и др. — 1п:
International Radiation Protection Congress. 3rd. Proceedings. Washington, 1974, p. 370—381. Нормы радиационной безопасности: НРБ—76, M., 1978. Радиационная защита. M., 1978.
Oberhausen Е. Strahlenschutz und Umveltschtz. Helgoland, 4974.
Поступила 27/11 1980 г.
ESTABLISHING
STANDARDS FOR RADIOACTIVITY OF BUILDING MATERIALS
£. Л1. Krisiuk
The principles developed by the author for setting standards foe radioactivity of building materials and tne numerical values of the standards proposed by him make it pos-
sible to reduce the dose of irradiation of the population from one of the main radiaticn sources.
УДК 616-00 1.17-06:616.5-001.29:546.799.5.02.24 11-08:614.898:54-32
Акад. АМН СССР Л. А. Ильин, доктор, биол. наук А. Т. Иванников, канд. мед. наук Б. А. Попов, Г. А. Алтухова, И. М. Парфенова
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЗАКТИВАЦИИ КОЖИ, ЗАГРЯЗНЕННОЙ 24,Ат В КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ КИСЛОТЕ
Концентрированные кислоты вызывают тяжелые ожоги кожи, характеризующиеся ее коагуляцион-ным некрозом. Как показали наши исследования (Л. А. Ильин и соавт.), при загрязнении кожи америцием, отягощенном химическим ожогом, происходит глубокое проникновение радионуклида в ткани и увеличение его всасывания. Сложный характер таких поражений обусловливает необходимость разработки единой тактики медицинской помощи, обеспечивающей не только лечение ожогов, но и предупреждение повреждающего действия радиоактивных веществ.
Для решения этой задачи требуется изучить эффективность дезактивации загрязненной радионуклидами ожоговой поверхности кожи в зависимости от времени начала обработки и концентрации кислоты и оценить влияние средств, используемых для дезактивации, на степень химического ожога. В данном сообщении представлены результаты так-ких исследований, выполненных с 24lAm в азотной кислоте различной концентрации. Сведений о подобных работах в доступной литературе мы не нашли.
Исследования выполнены на белых крысах массой 180—220 г по 5—6 животных в группе. Химические ожоги вызывали растворами америция в 1 и 8 н. азотной кислоте (HN03), которые равномерно наносили на площадь 4 см2 по 0,05 мл из расчета 30—50 мКи на животное. Крыс фиксировали в специальных станках.
При изучении дезактивации химических ожогов кожи, загрязненных 241Ат, были испытаны вода, 3% раствор мыла и 5% раствор пентацина. В качестве контроля использовали животных, которым 241Аш наносили на кожу в 0,05 н. Н1М03. В этой концентрации кислота, попавшая на кожные покровы, не вызывает ее повреждения. В экспериментах изучили эффективность ранней и поздней обработки кожи (через 5 мин, 1 и ¿4 ч). Ожоговую поверхность 5 мин обрабатывали ватно-марлевыми * тампонами, обильно смоченными в одном из указанных растворов, после чего смывали водой и подсушивали сухими тампонами. Об эффективности дезактивации судили на основании определения содержания 241Ат в печени, почках, скелете и прямого измерения у-излучения (60 кэВ) 241Аш в области ожога с помощью модифицированной установки Плут-1, предназначенной для определения 239Ри (М. П. Герасимова и соавт.), а также на основании данных морфологического и гнетоавто-радиографического исследований.
Полученные результаты (см. таблицу) показали, что эффективность дезактивации кожи, загрязненной 241Ат, существенно зависит от концентрации НРЮ3 и времени начала ее проведения.
При ожоге кожи 1 н. НЫ03 дезактивация 3% раствором мыла через 5 мин после аппликации • 241Ат удалось устранить 98% радиоактивности, т. е. столько же, сколько было удалено с помощью этого способа 241Аш, нанесенного на кожу в
