CC BY
14
вушек-подростков, осваивающих электротехническую профессию, имеет существенное значение для разработки профилактических мероприятий и решения вопросов нормирования производительного труда, направленных на оптимизацию процессов адаптации к условиям обучения в УПК, особенно для школьников с отклонениями в состоянии здоровья.
Литература
1. Александрова Г. А. Гигиеническое обеспечение режима обучения девушек-подростков, осваивающих профессию сборщицы полупроводниковых приборов и микросхем: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.— Ростов н/Д., 1983.
2. Антонов А. Ф. Нормирование производительного труда: Метод, рекомендации.— Ташкент, 1988.
3. Антонова А. Т., Левина Л. Г., Медицина Л. Б. и др. // Всероссийский съезд гигиенистов и санитарных врачей, 4-й: Материалы,— М., 1985,— С. 19—22.
4. Байбикова Л. С., Белякова Н. П., Карасик В. £., Фе-
тисова Л. А. // Гиг. и сан,— 1989,—№ 5,—С. 10—14.
5. Берзинь В. И., Татаренко К■ В. Санитарно-гигиенический контроль за организацией профессионального обучения в техникумах радиотехнического профиля: Метод, рекомендации.— Киев, 1986.
6. Дронов И. С., Жижин К. С., Сидоренко Ю. А. // Гиг. и сан,— 1990,— № 3.— С. 34—36.
7. Кардашенко В. Н., Суханова В. С. // Сов. здравоохр.— 1990.— № 1.— С. 55—56.
8. Клиника заболеваний, физиология и гигиена подросткового возраста // Под ред. Г. Н. Сердюковской и др.— М., 1979.
9. Мешков В. М., Сергета В. Н., Перейма В. Я• и др. // Гиг. и сан,— 1981.—№ 1,—С. 21—25.
10. Николаева М. А. Гигиеническая оценка условий труда и состояния здоровья работниц, занятых сборочными операциями в электронном приборостроении: Автореф. дис. ... канд. мед. наук,— Л., 1990.
11. Орлова М. М. Условия формирования изменения личности у больных с заболеваниями легких: Автореф. дис. ... канд. мед. наук,— М., 1983.
12. Физическая тренировка в группах здоровья / Ракнти-на Р. И., Бованенко В. В., Буткевич Г. А., Воскресенский Б. М.— Киев, 1989.
Поступила 16.08.90
Радиационная гигиена
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 615.03:615.849.1.015.3.07
И. Э. Бронштейн, В. И. Фоминых, О. В. Лебедев, Р. Ф. Кононова, В. А. Алексеева,
С. А. Федина, Н. Д. Виллевальде
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ДОЗИМЕТРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО И ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ
Ленинградский НИИ радиационной гигиены Минздрава РСФСР; ВНИИ метрологии им. Д. И. Менделеева
Вопрос о радиационной безопасности и дозиметрическом контроле источников длинноволнового рентгеновского излучения уже в течение ряда лет привлекает к себе внимание специалистов [2]. Со временем число таких источников в промышленности и научных учреждениях не сокращается, а применение их в коммунальной сфере растет [11].
Рентгеновские аналитические установки широко используются в научных исследовательских лабораториях и учебных учреждениях. В настоящее время они также применяются в промышленных лабораториях для контроля качества материалов и изделий. Типы установок и сам рабочий процесс могут быть чрезвычайно разнообразными в зависимости от специфики решаемых задач.
Наиболее сложно обеспечить радиационную безопасность персонала на установках рентгено-структурного и рентгепоспектрального анализов, где такие операции, как юстировка и настройка, проводятся при снятой защите тракта пучка излучения [2, 9]. Имеется довольно большая статистика аварийных облучений на этих уста-
новках, при которых эквивалентные дозы облучения кожи составляют от единиц до десятков зиверт. Эквивалентные дозы облучения кистей рук персонала при обычных условиях работы зависят от частоты проведения юстировки и настройки, которая в зависимости от требуемой точности измерений варьирует от 1—2 раз в год до нескольких раз в день. При большой частоте этих операций величина эквивалентной дозы может приближаться к предельно допустимой, а в отдельных случаях превышать ее [2].
Воздействующее на кожу рук излучение — это в основном характеристическое излучение материала анода рентгеновской трубки и краев щели коллиматора, энергия которого при напряжении на аноде от 10 до 70 кВ может находиться в диапазоне от 5,4 (хром) до 22,1 кэВ (серебро). Более часто применяется медь с энергией излучения 8,04 кэВ. В аварийных ситуациях, связанных с попаданием рук в прямой пучок, помимо характеристического, на кожу воздействует тор-' мозное излучение, эффективная энергия которого в зависимости от анодного напряжения может со-
ставлять 5—15 кэВ. К другим источникам длинноволнового излучения, работа с которыми (наладка электронной схемы) проводится со снятой общей защитой, относятся высоковольтные электронные лампы-генераторы, модуляторы, усилители [4], значительная часть которых работает при анодном напряжении от 10 до 30 кВ, а эффективная энергия излучения составляет 10—25 кэВ. Мощность эквивалентной дозы от этих источников на расстоянии 5 см от поверхности баллона может достигать 10—102 мР/ч. Пучок излучения в зависимости от конструкции лампы может быть как узким, так и широким. Кроме того, во многих установках, где используются высоковольтные лампы, генерируются электромагнитные поля высокой или сверхвысокой частоты, оказывающие влияние на электронную схему дозиметрических приборов и приводящие к искажению их показаний.
Аналогичные явления отмечены для электроннолучевых трубок (излучение со стороны конуса и ножки баллона), входящих в схему телевизионных приемников и видеотерминалов черно-белого и цветного изображения, цветных дисплеез ЭВМ и персональных компьютеров, работающих при напряжении 10—30 кВ [8]. Если для обеспечения безопасности потребителей достаточен контроль мощности дозы жесткофильтрованного рентгеновского излучения за пределами корпуса прибора и со стороны экрана электронно-лучевой трубки, то для лиц, занятых ремонтом и настройкой, необходим контроль мощности дозы в местах, доступных для пальцев рук, а также мощности дозы облучения глаз и верхней половины тела в присутствии достаточно интенсивных электромагнитных полей [1]. Аналогичная проблема существует при ремонте систем таможенного контроля грузов в аэропортах.
В ряде установок рентгенорадиометрического анализа, а также в радиоизотопных приборах для измерения плотности, толщины и концентрации в тонких пленках слабопоглощающих материалов применяются радионуклидные источники, в том числе характеристического низкоэнергетического рентгеновского излучения. К таким источникам относятся, например, железо-55, молиб-ден-93, кадмий-109 с энергией излучения 5,9, 17 и 22,6 кэВ соответственно и активностью 10— 102 ГБк [3]. Вопросы дозиметрического контроля таких установок в доступной литературе не рассмотрены. Особенно сложны они для железа-55.
Таким образом, имеется достаточно широкий круг источников низкоэнергетического рентгеновского излучения. Для дозиметрического контроля этих источников приборы или другие устройства должны отвечать следующим требованиям.
1. Малая энергетическая зависимость в диапазоне от 5,5 до 30 кэВ, при которой путем введения поправочных коэффициентов можно получить ошибку за счет данного фактора в пределах ±30 % в диапазоне от 5,5 до 9,5 кэВ и ±15 % в диапазоне от 10 до 30 кэВ.
2. Чувствительность к рентгеновскому излучению в данном диапазоне энергии, позволяющую измерять дозу на уровне от 0,5 допустимой для лиц категории Б.
3. Отсутствие чувствительности к электромагнитным полям, генерируемым высоковольтной электронной аппаратурой.
Этим требованиям наилучшим образом удовлетворяют термолюминесцентные дозиметры с автономными датчиками, которые могут служить как для определения дозиметрических характеристик поля излучения, так и для измерения индивидуальных доз. Например, это могут быть отечественные (как ДТУ-01) или импортные (как, например, «Харшоу», «Алнор», «Викторин») дозиметрические приборы с детекторами из фтористого лития, выпускаемыми в СССР. Они удовлетворяют 2-му и 3-му из указанных требований, однако необходимо было изучить энергетическую зависимость их чувствительности в диапазоне энергии от 5—6 до 35—40 кэВ в сравнении с чувствительностью к гамма-излучению источников кобальта-60 или цезия-137, обычно применяемых для градуировки дозиметрических приборов.
Для исследований были выбраны датчики из фтористого лития типа ДТГ-04 и ЭЧ ТЛД 0-05 толщиной 1 мм и диаметром 5 мм, которые для облучения заваривали в конверты из тонкого (толщиной 3,8±0,23 мг/см2) полиэтилена.
В табл. 1 приведены рассчитанные полные массовые коэффициенты ослабления излучения низкой энергии в полиэтилене ц/д и коэффициент прохождения излучения через слой полиэтилена толщиной 3,8 мг/см2. В случае, если полиэтилен имеет другую толщину —х, соответствующий коэффициент прохождения должен быть рассчитан заново.
Из табл. 1 следует, что при энергии излучения 10 кэВ и более ослаблением излучения в оболочке можно пренебречь.
Для определения фактической энергетической зависимости детекторы были облучены в полях гамма- и рентгеновского излучения на эталонных дозиметрических установках НПО ВНИИМ им. Д. И. Менделеева — Главном центре эталонов СССР [5, 6]. Режимы облучения и погрешности определения экспозиционной дозы гамма- и рент-
Таблиц а 1
Ослабление гамма- или монохроматического рентгеновского излучения в полиэтилене
£, кэВ ц/о. см'/г е-*1
5 16,66 0,939
6 9,32 0,965
7 5,9 0,978
8 3,79 0,986
Ю 1,95 0,997
15 0,69 1
Таблица 2
Режимы облучения во ВНИИМ им. Д. И. Менделеева и результаты измерений дозы детекторами из ЫР
Ua, кВ или источник Толщина фильтра, мм £»ФФ' кэВ ^»фф^макс le/¡" ^СуММ' %
ДТГ-4 ЭЧ ТЛД 0-05 ДТГ-4 ЭЧ ТЛД 0-05
ОДГИ 55Fe 5,9Г 1 15 0,143 0,115 23 - 28
10 _ 6 0,6 2,5 0,326 0,211 16 27
20 0,01 Al 9,3 0,46 2,5 0,735 0,529 13 9,8
20 0,56 Al 13,5 0,67 4 1,018 0,808 14 9,1
30 0,29 Al 13 0,43 2,5 1,297 0,749 15 7,9
30 0,85 Al 20 0,67 4 1,252 0,933 14 7,5
40 0,5 Al 17 0,42 2,5 1,405 0,933 16 6,2
40 1,05 Al 21 0,52 2,5 1,369 0,933 15 7,1
40 0,05 Cu + 1,5 Al 25 0,62 4 1,144 0,983 14 12
50 2,5 Al 26 0,52 2,5 1,28 0,983 14 6,6
50 4 Al 31 0,62 2,5 1,387 1,017 15 9,4
70 1,12 Al 35,7 0,51 2,5 1,404 1,334 15 8
100 .1,12 Al 42,5 0,42 2,5 1,393 1,041 14 6,9
135 0,1 Cu + 1.11 Al 59 0,44 2,5 1,39 1,15 13 10
180 0.29 Cu + 1,02 Al 80 0,44 2,5 1,243 0,96 15 8,2
250 1,49 Cu + 1,03 Al 133 0,53 2,5 1,189 0,897 16 7,9
ОДГИ60 Со _ 1225 1 3 1 1 13 4,8
геновского излучения (6о) представлены в табл. 2. Здесь же приводятся отношения Е^/Е^^,., характеризующие степень монохроматизации излучения. Дозы облучения в разных режимах находились в диапазоне от 0,44 до 10 Р.
В каждом режиме в равномерном по площади поле облучалось одновременно по 6 детекторов типа ДТГ-4 и по 6 детекторов типа ЭЧ ТЛД 0-05.
Измерения накопленной в детекторах дозы проведены в Ленинградском НИИ радиационной гигиены на установке «Харшоу-2000Д» (США), аттестованной ВНИИМ им. Д. И. Менделеева. На данной установке нагрев детекторов производится струей особо чистого азота, что позволяет устранить ряд ошибок, присущих другим приборам. Термообработка детекторов осуществлена по Камерону: отжиг при 400 °С (1 ч) с последующей выдержкой при 80 °С в течение 18 ч.
Результаты определения чувствительности детекторов относительно их чувствительности к гамма-излучению кобальта — Со-60 (/£//о), а также суммарная погрешность определения этого отношения для уровня доверительной вероятности 0,95 (6сумм) приведены в табл. 2.
Величины бсумм рассчитывали по формуле:
Со-60 •60.
где бо£ и б0со-60 — погрешности определения дозы во ВНИИМ; бР и 6с0_бо — погрешности измерении дозы с помощью детекторов из ЫР при п=5.
Вклад б£ и бСо.60 в 6сумм, помимо нестабильности измерительной установки, которая, как правило, не превышает 1—2 %, зависит от разброса по чувствительности в группах детекторов. Более жесткий предварительный отбор был сделан среди детекторов ЭЧ ТЛД 0-05. Так, в диапазоне £Эфф 9,3—133 кэВ 6сумм для них 8 %, тогда как для ДТГ-4—14,5 %. Однако при £эфф 5,9—6 кэВ большая суммарная погрешность имеет место у
детекторов ЭЧ ТЛД 0-05. Это связано, по-видимому, с большей неоднородностью формы, размеров и положения детекторов во время снятия показаний в ЭЧ ТЛД 0-05.
Примечательно, что характер энергетической зависимости для прессованных детекторов ЭЧ ТЛД 0-05 и монокристаллов ЫР для ДТГ-4 идентичен. Незначительные различия в форме кривых можно отнести за счет технологии изготовления детекторов.
Анализ данных табл. 2 показывает, что чувствительность детекторов сравнительно мало (±20 %) изменяется в диапазоне энергии излучения от 13,5 до 133 кэВ, тогда как в диапазоне от 13,5 до 6 кэВ она уменьшается в 2,5 раза. Соответственно и степень монохроматизации излучения становится существенной при напряжении его генерирования (£/а) ниже 30 кВ. Так, для £Уа 20 кВ при £,жф, равной 13,5 и 9,3 кэВ (Е3^/Еыакс равно 0,о7 и 0,46 соответственно), различие в чувствительности детекторов достигает 1,4— 1,5 раза. Чув- в ствительность детекторов к монохроматическому излучению железа-55 (5,9 кэВ) и близкому по эффективной энергии (6 кэВ) рентгеновскому из- ^ лучению различается в 2—2,5 раза. На практике это приводит к тому, что при отсутствии данных о природе генерируемого излучения (характеристическое или тормозное) или степени монохроматизации тормозного рентгеновского излучения, генерируемого при напряжении ниже 30 кВ, ошибка определения дозы может значительно превышать значения 6сумм, приведенные в табл. 2.
Эффективная энергия излучения может быть определена спектрометрически или по слою его половинного ослабления в алюминии или других материалах с известными коэффициентами ослабления в рассматриваемом диапазоне энергии. Од- * нако помещение в поле излучения, например, одновременно трех одинаковых датчиков из фто-
ристого лития, из которых один закрыт только тонким слоем полиэтилена, а два других, помимо этого,— тонкими пленками алюминия, может привести к существенной ошибке в величине эффективной энергии за счет пространственной неравномерности поля излучения, характерной для многих низкоэнергетических источников.
Выходом из положения могли бы стать датчики в виде набора тонких (0,02—0,05 мм) слоев термолюминесцентного тканеэквивалентного материала, например фтористого лития в тефлоне. С помощью подобного «сандвича» можно было бы определить эффективную энергию излучения, распределение поглощенных доз по слоям ткани и величину поглощенной дозы в наиболее радиочувствительном слое ткани, например в базальном слое или верхнем сосудистом слое кожи [7]. Однако в настоящее время пока подобные детекторы и необходимые для них высокочувствительные измерительные схемы измерения термолюминесценции существуют только в виде единичных лабораторных образцов.
Полученные данные позволяют в практическом дозиметрическом контроле правильно учесть поправку на энергетическую зависимость чувствительности наиболее массовых термолюминесцентных детекторов ДТГ-4 и ЭЧ ТЛД 0-05.
В то же время эти результаты подтверждают
необходимость разработки и использования для дозиметрического контроля слабо проникающего излучения (рентгеновского, бета-излучения) тонкослойных дозиметров [10].
Литература
1. Глушкова Е. К.. Барсукова Н. К., Белявская В. И. // Гиг. и сан,— 1988,— № 6.— С. 19—22.
2. Либерман А. И. Биологическое действие длинноволнового рентгеновского излучения.— М., 1973.— С. 14—33.
3. Мамиконян С. В. Аппаратура и методы флуоресцентного рентгенорадио.метрического анализа.— М., 1976.— С. 53 -62.
4. Санитарные правила работы с источниками неиспользуемого рентгеновского излучения.— М., 1980.— С. 18—20.
5. Фоминых В. И. // Люминесцентная дозиметрия в медицине,—Рига, 1983—С. 10—19.
6. Фоминых В. И., Кочина М. П., Кононова Р. Ф. // Исследования в области измерений ионизирующих излучений.— Л., 1985.
7. Шакс А. И., Уряев И. А., Трифонов В. А. и др. // Радиобиология.— 1977,—Т. 17, № 2,— С. 279.
8. Якимова Т. М., Чумаков Г. Ф., Бронштейн И. Э. // Электронная техника,— 1975.— Сер. 4, № 9,— С. 109— 114.
9. Bernardi Т., Maraska Р., Cojazzi G. et al. 11 Radiation — Risk Protection.—Berlin, 1985,— Vol. 2,—P. 7—13.
10. Christensen P. 11 Radiat. Prot. Dosimetry.— 1986.— Vol. 14, N 2,— P. 127—136.
11. Doerfel H. R„ Graffundes #., Piesch E. Ц Ibid.— P. 123— 126.
Поступила 16.04.90
Общие вопросы гигиены
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 616.9-092-02:614.7:66]-092.9
/О. Г. Талаева, И. В. Чугунихина, М. Т. Тахиров, М. И. Хасанова
РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЕГО В ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва; НИИ санитарии, гигиены и профзаболеваний
Минздрава Узбекской ССР, Ташкент
Изменение неспецифической резистентности организма под действием различных факторов окружающей среды может обусловливать повышенную степень риска развития заболеваний разной этиологии, в том числе и инфекционной. Основываясь на данном положении, а также на единичных сообщениях отечественных и зарубежных авторов об использовании моделей некоторых инфекционных заболеваний в гигиенических исследованиях, сотрудники НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР в течение ряда лет проводили работу в этом направлении [4, 5, 7—9].
В экспериментах на белых беспородных мышах изучено воздействие хрома, бария, анилина, ацетата свинца, фосфамида и амбуша на неспецифическую резистентность организма на модели экспериментальной сальмонеллезной инфекции [1, 3, 6]. Проведенные исследования показали, что изменения уровня резистентности организма; оцениваемые по комплексу иммунологических, биохимических показателей и по степени сопротивляемости его инфекции, являются однонаправленными и корреляционно взаимосвязанными между собой. При этом необходимо подчеркнуть, что показатели сопротивляемости инфекции позволя-
