CC BY
8
Радиационная гигиена
СЛ. И. АЛЕКСАНДРОВА. 1998 УДК 613.648:061.621-07
А. И. Александрова
ОЦЕНКА СТЕПЕНИ РАДИАЦИОННОЙ ОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОТКРЫТЫХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЙ В НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УЧРЕЖДЕНИЯХ
Российская медицинская академия последипломного образования. Москва
Открытые источники ионизирующих излучений широко используются в медицине (диагностика и лечение онкологических заболеваний), научных исследованиях (радиоактивные метки изотопами йода, серы, фосфора и др.), промышленности (разработка новых технологий и т. д.). Проблемы обеспечения радиационной безопасности использования радионуклидов в медицине и промышленности изучены достаточно полно, однако, что касается использования открытых источников излучений в научной и научно-практической деятельности, до настоящего времени нет всеобъемлющей оценки степени радиационной опасности.
Целью нашей работы явилось изучение условий труда научных сотрудников, работающих с открытыми источниками излучений, с последующей разработкой рекомендаций по снижению уровней облучения персонала и оптимизации радиационного контроля.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: изучить распространение научно-исследовательских учреждений, работающих с радионуклидами, по отраслям народного хозяйства; выявить наиболее часто используемые радиоактивные изотопы; оценить уровни загрязненности радионуклидами производственной среды в научных учреждениях; оценить уровни инкорпорированной активности и индивидуальные дозы облучения персонала; разработать рекомендации по снижению доз облучения и оптимизации радиационного контроля.
В ходе исследования проанализирована работа 98 институтов Москвы и Московской области, относящихся к различным отраслям народного хозяйства, в которых используются открытые источники излучений. Институты для своей работы используют более 40 изотопов, общей активностью 90 • 106 МБк. Распределение активности между потребляемыми изотопами выглядит следующим образом: 3Н - 60%, 133Хе - 15,9%, 99тТс - 12,8%, органические соединения с радиоактивными атомами серы, йода, фосфора и другими — 5,4%. 1311 - 1,9%, 32Р-0,6%, |251 - 0.4%; на остальные изотопы приходится 3% общей используемой годовой активности.
Исходя из особенностей использования радионуклидов (активности и набора изотопов), все институты, использующие радиоактивные источники в открытом виде, можно разделить на 3 группы: учебные заведения (13 институтов) — 13,2%; НИИ медицинского профиля (32 института) — 32,6%; НИИ немедицинского профиля (промышленность, биология, химия и т. д.; 53 института) — 54,1%.
В каждой фуппе научных учреждений наблюдается свое распределение изотопов по количеству и используемой в течение года активности.
Учебные заведения используют 29 изотопов общей активностью 48 • 1012 Бк в год. При этом 69,2% из них работают с 32Р, 53,8% - с |4С. 30,8% - с 358, 23% - с 1311, 57Со, 45Са, 3Н, 198Аи. Распределение потребляемой активности между изотопами для учебных заведений выглядит таким образом: 3Н — 96,3%, органические соединения с радиоактивными метками - 0,9%, 32Р - 0,25%, 99п1Тс - 0,93%, 127Хе — 0,67%, остальные изотопы — 0,95%. Таким образом, в этой группе основную долю годовой используемой активности несет на себе тритий, который для работы используют лишь 32% учебных заведений.
Вторая по величине группа — группа научных учреждений медицинского профиля, в которых используется 35% общей годовой активности институтов. Наряду с научными экспериментами в этих учреждениях проводятся лечебные и диагностические процедуры, что сказывается на наборе наиболее часто используемых изотопов: 1311 используют 59,4% институтов, 3Н - 46,8%, 32Р - 43,7%, 99тТс -40,6%, 133Хе - 34,4%, 14С - 34,4%, 1251 - 31,2%. Распределение активности между изотопами выглядят совершенно отличным от учебных институтов образом. Так, основную долю активности несут на себе 133Хе (43,1%), 99п1Тс (34,9%), органические соединения (13,9%), |3|1 (3,5%), 67Са (1,6%), |251 (0,6%), 3Н (0,5%); на остальные изотопы приходится 1,9%.
Самая большая часть институтов попадает в рубрику немедицинских научных учреждений, в которую входят НИИ химического, биологического, сельскохозяйственного, промышленного профиля, а также научно-производственные объединения. Они используют самый широкий спектр изотопов (до всех имеющихся радиоактивных изотопов в периодической системе Д. И. Менделеева), но общая их активность значительно ниже, чем в 2 предыдущих группах (приблизительно
9 • 1012 Бк, что составляет около 10,9% общей активности). По частоте использования изотопы распределяются следующим образом: 3Н — 41,5%,
ис _
41,5%, 358 - 36,6%, 32Р - 36,6%, 1251 - 21.4%. По используемой активности распределение изотопов выглядиттак: 3Н - 72,4%, 1311 - 5,1%, 13|1 - 3,7%,
187w - 3,6%, 32P - 3,5%, 24Na - 3,3%, l9SAu -2,8%, 238P - 2,1%; остальные изотопы — 3,5%.
Полученные данные по частоте и количеству изотопов позволяют выделить 2 группы научных учреждений, в которых преимущественно используются изотопы высшего класса опасности. Это научные учреждения медицинского профиля, которые используют изотопы, относящиеся к группам опасности Б, В, Г |6| и научные учреждения преимущественно учебного направления, 97% используемой годовой активности в которых приходится на тритий. В 59,4% медицинских научных учреждений используется 1311 (группа Б), а 133Хе и Ч9,"Тс (группа Г) вносят максимальный вклад в общую активность используемых изотопов.
Необходимо отметить, что уровни радиационной опасности использования 3Н и |33Хе хорошо изучены. В частности, в работах |1, 2, 4] дан подробный анализ проведения работ с этими изотопами и показано, что использование их не представляет опасности при наличии на объектах вентиляционной системы с усиленным оттоком воздуха.
Исходя из проведенных исследований и данных литературы, при детальной оценке степени радиационной опасности использования радиоизотопов нами были выбраны крупные научно-практиче-ские медицинские центры: Радиологический центр РМАПО и МНИОИ им. П. А. Герцена для проведения комплексного санитарно-гигиенического обследования.
Обследование включало оценку мощности эквивалентной дозы на рабочих местах; изучение загрязненности рабочих поверхностей; измерение активности аэрозолей радиоактивных изотопов в воздухе рабочих помещений; оценку содержания радионуклидов в организме персонала; анализ годовых дозовых нагрузок на персонал.
В научных учреждениях медицинского профиля открытые источники излучений используются для проведения диагностических процедур и лечения. Величина воздействия облучения зависит от вида проводимых операций и активности используемого источника.
Процедура диагностики заболеваний различных внутренних органов с помощью радиоактивных элементов в общем виде может быть разделена на 3 части: введение радиоактивного препарата в организм (внутривенное или per os), всасывание и накопление препарата в исследуемом органе, сканирование с помощью различного рода гамма-диагностической аппаратуры. Технологический цикл этой работы со средними значениями мощностей эффективных доз (МЭД) для каждой операции представлен в табл. 1.
Из табл. 1 видно, что наиболее радиационно-опасной является операция по приготовлению радиоактивного препарата для введения, она характеризуется не только высокой МЭД, но и длительным временем контакта с радиоактивным веществом. Операции перемещения медицинской сестры и введения препарата опасны большой вероятностью попадания радиоактивного вещества на одежду и незащищенные участки тела при неосторожном поведении и несоблюдении правил техники безопасности.
Таблица I
Технологический цикл проведения диагностических исследований внутренних органов
МЭД на ра- . Время
Проводимая операция бочем мес- 1 опера-
те. мкЗв/ч ции. мин
1. Введение радиоактивного препарата
Прием транспортного контейнера 0,1-0,3 10-30
Смыв генератора и приготовление рабо-
чего раствора:
все тело за защитой 2-20 1-20
руки перед зашитой 100-800
Набор препарата в шприц:
все тело за зашитой 2-20 0,5-1
руки перед зашитой 100-800
Перемещение медицинской сестры к
больному со шприцем в руке 0,1-30 0,1-0,5
Введение препарата 0.1- 30 0.1-0,3
Утилизация отработанного материала
(шприцы, ватные тампоны и т. д.):
на поверхности мусорного контейнера 0,1-50
2. Накопление препарата в органе
Вестибюль 0,1-1,2
3. Проведение сканирования:
рабочее место врача 0,3—0,9
рабочее место медицинской сестры 0,5—1,5
Крупное медицинское научное учреждение, как правило, оснащено хранилищем открытых источников, в котором проводятся прием источников на хранение, приготовление радиоактивных растворов для процедурных кабинетов (смыв генераторов большой мощности), хранение и утилизация радиоактивных отходов. В обследованных центрах хранилища оборудованы в соответствии с планировочными требованиями ОСП 76/87 к подобным помещениям, все операции проводятся в отделенных друг от друга секторах, сообщающихся с главным залом, оснащены необходимым оборудованием, инструментарием и средствами индивидуальной защиты.
Уровни МЭД в помещениях хранилища колеблются от 0,1 до 20 мкЗв/ч. Пребывание персонала в хранилище ограничено, как правило, не превышает 1 ч в течение рабочего дня; кроме того, работать в хранилище имеет право персонал, имеющий допуск к этой работе.
Утилизация радиоактивных отходов из крупных медицинских центров производится путем централизованного вывоза твердых радиоактивных отходов специализированной службой. Белье и спецодежда персонала стираются в специализированной прачечной после предварительного распада радиоактивных элементов до нормативных уровней. Жидкие отходы также проходят предварительный распад и при достижении допустимых уровней спускаются в общеобменную канализацию. Твердые отходы и белье хранятся в специально оборудованных бетонированных контейнерах в хранилище, жидкие отходы — в отстойниках на территории центров.
Следующей задачей изучения условий работы с радиоактивными веществами в научно-медицинских учреждениях было определение уровней загрязненности радиоактивными веществами рабочих поверхностей, оборудования и спецодежды. Пробы отбирались методом водных мазков с площади 10x10 см2, их измерение проводилось с по-
Табл и ца 2
Плотность распределения уровней загрязненности рук, спецодежды, инструментария и оборудования
Диапазон уровней. Р-частнц/см2 ■ мин Исследуемые поверхности
перчатки пол инструментарий оборудование уборочный инвентарь полотенца ^ все поверхности 1
0-200 200-500 500-1000 1000-2000 2000
И того...
125 (16,6) 22 (2.9)
14 (1.9)
75 (9,9) 8 (1.1) 2 (0.3)
224 (29.7) 12(1,6) 12 (1.6)
3 (0.4)
4 (0.5)
93 (12,3) 20 (2.6) 9(1,2) 7 (0,9) Ю (1,3)
161
85
255
139
102 (13,5) 3 (0.4) I (0.1)
106
6 (0,8) 2 (0,3)
625 (82,9) 67 (8,8) 24 (3.2) 10(1.3) 28 (3.7)
754
Примечание. В скобках указан процент.
мощыо прибора МКС-01Р. Плотность распределения уровней загрязненности радионуклидами рабочих поверхностей инструментария, оборудования, рук, спецодежды приведены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, уровни загрязненности рабочих поверхностей, как правило, ниже допустимых величин, установленных НРБ-96 |5|. Однако в 4% случаев отмечено загрязнение перчаток и инструментария выше допустимых значений, что может привести к попаданию радионуклидов в организм.
Следующий этап нашей работы состоял в исследовании активности аэрозолей радиоактивных изотопов в воздухе рабочих помещений. При проведении радиационного контроля использовали аспи-рационный метод отбора проб на фильтр АФА-РМА (рабочая поверхность 3 см2, максимально допустимая нагрузка 60 л/мин) и СФЛ-И-25. С помощью фильтра СФЛ-И-25 можно осуществлять отбор не только аэрозольной, но и газовой фракции йода. В качестве аспирационной установки применяли малогабаритную воздуходувку ПРВ-1 к радиометру РВ-4 производительностью 20—25 л/мин. Объем исследуемого воздуха составлял 200 л. После окончания прокачки фильтр просчитывали на малофоновой установке 5иаЫип£яте55ега( 20 046.
Полученные результаты свидетельствуют о низких уровнях содержания радионуклидов в воздухе рабочей зоны.
Кроме того, в течение 2 лет мы исследовали инкорпорированную активность у персонала, работающего с открытыми радиоактивными источниками, с помощью переносного радиометра излучения человека РИГ-07П. Результаты этой работы показали, что в 1993 г. в 8,3% случаев были обнаружены высокие значения активности. Детальное спектрометрическое обследование показало, что они были обусловлены загрязнением спецодежды сотрудников изотопом 99,"Тс. Значения же инкорпорированной активности выше минимально значимой (МЗА) для этого прибора (20 нКи) регистрировались в 16,7% случаев. Нами было рекомендовано усилить контроль за загрязненностью спецодежды, повторное исследование в 1994 г. показало, что загрязнение одежды регистрировалось в 3,8% случаев, превышение уровня МЗА — в 7,6%. Несмотря на то что уровни носительства являются небольшими, мы рекомендуем проведение данного обследования для повседневной работы радиологической службы в научно-медицинских учреждениях с частотой контроля не реже 2 раз в год. С помощью этого метода можно не только выявить
наличие и величину инкорпорированной активности, но определить состояние спецодежды на момент обследования.
Анализ индивидуальных эквивалентных доз. полученных сотрудниками различных профессиональных групп, использующих открытые источники излучений, проводился на основании отчетов о средней дозовой нагрузке персонала за 1993—1996 гг. Основная часть индивидуальных доз для всех профессий находится в пределах от 0 до 2,5 мЗв. Медицинские сестры, научные сотрудники и врачи, проводящие научную работу, получают дозы от 0 до 7 мЗв. Средний уровень дозовых нагрузок персонала не превышает 5 мЗв в год, что составляет 25% дозового предела.
Таким образом, проведенное нами исследование степени радиационной опасности использования радиоактивных веществ позволило отнести эти работы к относительно безопасным и безопасным по классификации Е. Е. Ковалева |3|. Для дальнейшего снижения уровня опасности проводимых исследований необходимо строгое соблюдение норм радиационной и правил техники безопасности при проведении исследований (соблюдение вентиляционного режима при работе с 3Т и 133Хе); сокращение времени проведения радиационно-опасных процедур при работе с 99п,Тс (приготовление радиоактивного препарата и перемещение медицинской сестры к больному с наполненным шприцем в руке); снижение уровней загрязненности радионуклидами рабочих поверхностей, спецодежды и оборудования; снижение уровня носителей инкорпорированной активности среди персонала.
Нами рекомендуется наряду с плановыми контрольными измерениями МЭД, активности аэрозолей, дозовых нагрузок персонала не реже 2 раз в год проводить исследования загрязненности рабочих поверхностей, оборудования и спецодежды, а также не реже 1 раза в год — исследование содержания радионуклидов в организме персонала.
Выводы. I. Научные учреждения, использующие радиоактивные изотопы, с учетом особенностей использования радионуклидов можно разделить на 3 группы: научные учреждения немедицинского профиля (54,2%), медицинские институты (32,6%) и учебные заведения (13,2%). В этих учреждениях используется более 40 изотопов, общей активностью около 90- 1012 Бк в год, среди которых наибольший вклад в общую активность вносят 3Н (60%), |33Хе (15,9%), 99тТс (12,8%), органиче-
ские соединения с радиоактивными метками (5,4%), 1311 (1,9%), 32Р (0,6%), 1251 (0,4%). Наиболее токсичные из них (99п1Тс, |3|1, 1251) используются преимущественно в медицинских учреждениях.
2. Анализ технологического цикла использования радионуклидов в медицинских научных учреждениях позволил выявить наиболее радиацион-но-опасные операции (приготовление радиоактивного препарата и перемещение медицинской сестры к больному), что может быть использовано при разработке рекомендации по снижению уровней облучения персонала.
3. Существующая система радиационной защиты обеспечивает безопасные условия труда персонала. Так, уровни внешнего облучения работников не превышают 1/4 основного дозового предела и находятся на уровне 5,0 ± 0,5 мЗв/г.; содержания радионуклидов в воздухе рабочей зоны не превышали допустимых концентраций; уровни загрязненности рабочих поверхностей в 4% случаев превышали допустимые величины, однако из общего числа обследованных на носительство инкорпорированной активности отмечалось 10—12% положительных результатов.
4. Даны рекомендации по дальнейшему снижению уровня опасности проведения работ с открытыми радиоактивными источниками, заключающиеся в усилении контроля за уровнями загряз-
ненности радиоактивными веществами рабочих поверхностей, спецодежды и оборудования, а также в регулярном (не реже 1 раза в год) проведении измерений инкорпорированной активности у персонала, работающего с радиоактивными веществами.
J1 итература
1. Бетонов М. И. Дозиметрия и нормирование трития. — М., 1983.
2. Кириллов В Ф., Коренное И. П. Гигиена труда медицинского персонала при работе с источниками ионизирующих излучений. — М., 1986.
3. Ковалев Е. Е. Радиационный риск на земле и в космосе. — М., 1976.
4. Методы измерения трития. Рекомендации НКРЗ: Пер. с англ. — М., 1976.
5. Нормы радиационной безопасности (НРБ-96). Гигиенические нормативы ГН 2.6.1.054-96. — М., 1996.
6. Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП — 72/87. — М., 1988.
Поступила 31.10.97
S u m m а г у. The hazard from the use of open radiation sources in scientific and scientific-and-practical activity was evaluated. The frequency and assortment of radionuclide uses in national economy is considered. Examining the working conditions, the radiation protection system for employees indicates that the staff is safe when the radiation level is 5+0.5 mSb/y. Recommendations for reducing radiation levels in the working areas are given.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. I99S УЛК 614.876:691
Д. А. Черник, В. К. Титов, В. Л. Венков РДДИАЦИОННО-ГИГИЕНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ВНИИ разведочной геофизики им. А. А. Логачева. Санкт-Петербург
В 1994 г. Правительством Российской Федерации утверждена Федеральная целевая программа снижения уровня облучения населения России и производственного персонала от природных источников ионизирующего излучения (программа "Радон"). Одним из основных направлений этой программы является (п. 5): "Разработка нормативно-методической базы для проектирования и строительства радиационно-безопасных зданий и сооружений". Известно, что вторым по значимости "виновником" высокого содержания радона (после подстилающих -грунтов) в помещении является строительный материал. Поэтому очевидна потребность в радиационном контроле используемых в настоящее время строительных материалов и сырья, идущего на их изготовление.
Используемые для строительства материалы в настоящее время (в соответствии ГОСТом 30108-94) контролируются только по удельной эффективной активности (АЭфф) естественных радиоактивных элементов
Аафф = АКа + 1.31А-П, + 0,085АК. (I)
где Ака, АТ(1, Ак — удельная активность (в Бк/кг) 226 Ка 232Т11
равновесии с продуктами распада)
и 40К.
Допустимый уровень АЭфф для материалов строящихся зданий равен 370 Бк/кг. Однако удель-
ная АЭфф материала не всегда может характеризовать опасность радоновыделения. Поэтому отсутствие контроля за эманируюшей способностью приводит к тому, что здания, построенные из сравнительно слаборадиоактивных материалов, могут быть крайне опасны по радону за счет его высокого эманирования из вещества строительного материала. Эманирующая способность — это количество свободного радона, выделяемое единицей массы вещества при условии радиоактивного равновесия [4]. Эта величина связана с удельной активностью радия (Сца) в веществе следующим соотношением:
Я=сКак. (2)
где Я — эманирующая способность вещества, Бк/кг; СК;1 — удельная активность радия в веществе, Бк/кг; К — коэффициент эманирования вещества, отн. ед.
До настоящего времени в литературе встречалась только теоретическая оценка этой величины для типовых конструкций зданий |2, 5). Например, в работе |2] дано ориентировочное значение для эманируюшей способности строительных материалов, начиная с которой их применение может создавать в будущих зданиях уровни радона, превышающие установленные. По оценке авторов этой работы, величина эманирующей способности для типовых зданий не должна превышать 7,5 Бк/кг при кратности воздухообмена 0,5 за 1 ч, а при рас-
