ОСНОВЫ ДОЗИМЕТРИИ ОСНОВЫ ДОЗИМЕТРИИ Лекция 5. ОСНОВНЫЕ ДОЗОВЫЕ ПРЕДЕЛЫ Носовский Анатолий Владимирович д-р. техн. наук, проф. - презентация

1 ОСНОВЫ ДОЗИМЕТРИИ ОСНОВЫ ДОЗИМЕТРИИ Лекция 5. ОСНОВНЫЕ ДОЗОВЫЕ ПРЕДЕЛЫ Носовский Анатолий Владимирович д-р. техн. наук, проф.

2 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы2 Основные дозовые пределы Признание беспороговой и линейной зависимости «доза – эффект» породило проблему приемлемого риска как основы нормирования радиационных факторов в диапазоне низких уровней доз. По мнению МКРЗ, риск, связанный с облучением профессиональных работников, не должен превосходить риска для персонала производств с низкой степенью опасности работ. Таковыми признаны производства, где смертность от профес- сиональной деятельности, включая несчастные случаи, не превышает 10 4, т. е. 100 смертных случаев на 1 млн. чел. в год. В соответствии с международной практикой уровень пренебрежительного риска принимается равным 10 6 в год, величина допустимого риска для персонала – 10 4 в год, а для населения – 10 5 в год. Граница индивидуального риска для облучения лиц из числа персонала принимается равной 10 3 в год, а для населения – в год.

3 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы3 Основные дозовые пределы В соответствии с НРБУ-97, численные значения основных дозовых пределов устанавливаются на уровнях: исключающих возможность возникновения детерминистических эффектов облучения; гарантирующих низкую вероятность возникновения стохастических эффектов облучения. НРБУ-97 регламентируют только годовую дозу, то есть не накладывают ограничений на уровень облучения за рабочий день, неделю, квартал.

4 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы4 Основные дозовые пределы Предел дозыКатегория облученных лиц Пределы дозы суммарного внутреннего и внешнего облучения, мЗв год 1 А*В Б Годовая эффективная доза Годовая эквивалентная доза в: хрусталике глаза 20** хрусталике глаза хрусталике глаза 500– 50 Примечание: * Мощность дозы облучения на протяжении календарного года не регламентируется. Женщины детородного возраста (до 45 лет), относящиеся к категории А, за два любых последовательных месяца не должны превышать дозу в 1мЗв. ** В среднем за любые последовательные пять лет, но не больше 50 мЗв за отдельный год.

5 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы5 Основные дозовые пределы С пределом доз сравнивается сумма эффективных доз облучения от всех индустриальных источников облучения. В эту сумму не включают: дозу, полученную при медицинском обследовании или лечении; дозу облучения от природных источников облучения; дозу, связанную с аварийным облучением населения; дозу облучения от техногенно усиленных источников природного происхождения.

6 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы6 Основные дозовые пределы Регламентация и контроль облучения населения осуществляется на основании расчетов годовой эффективной дозы облучения. активности объектов окружающей среды (воды, воздуха и т. п.); газо-аэрозольных выбросов и жидкостных сбросов объектов. Ограничение облучения населения осуществляется путем регламентации и контроля:

7 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы7 Допустимые уровни С целью обеспечения требований контроля эффективной дозы НРБУ-97 регламентируют набор допустимых уровней. Допустимый уровень (ДУ) – производный норматив для поступления радионуклидов в организм человека за календарный год, усредненных за год мощности эквивалентной дозы, концентрации радионуклидов в воздухе, питьевой воде и рационе, плотности потока частиц и т. п., рассчитанный для референтных условий облучения из значений пределов доз.

8 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы8 Допустимые уровни Для категорий А и Б: допустимое поступление радионуклида через органы дыхания; допустимая концентрация радионуклида в воздухе рабочей зоны; допустимая плотность потока частиц; допустимая мощность дозы внешнего облучения; допустимое радиоактивное загрязнение кожи, спецодежды и рабочих поверхностей.

9 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы9 Допустимые уровни Для категории В: допустимое поступление радионуклида в организм через органы дыхания и пищеварения; допустимые концентрации радионуклидов в воздухе и питьевой воде; допустимые сброс и выброс радиоактивных веществ в окружающую среду.

10 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы10 Допустимые уровни Для контроля внешнего облучения в период работы при нормальной эксплуатации, а также при проектировании биологической защиты и оценки ее эффективности введен допустимый уровень - мощность эквивалентной дозы. Допустимая мощность дозы (ДМД) – допустимый уровень усредненной за год мощности эквивалентной дозы на все тело при внешнем облучении, численно равняется отношению предела дозы ПД к времени облучения t на протяжении календарного года: Для лиц категории А значения t = 1700 ч в год, для лиц категории Б в учреждении и в санитарно-защитной зоне t = 2000 ч, для лиц категории В t = 8800 ч. ДМД = ПД / t.

11 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы11 Допустимые уровни Назначение помещений и территорий ДМД А и ДМД Б при внешнем облучении всего тела, мбэр/ч ДМД Б ДМД А Помещения постоянного пребывания персонала категории А –1,2 Помещения, в которых персонал пребывает не более половины рабочего времени –2,3 Любые помещения учреждения и территория санитарно-защитной зоны, где постоянно находятся лица, относящиеся к категории Б 0,1 – Жилые помещения и территория в пределах зоны наблюдения (категория Б) 0,024 –

12 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы12 Допустимые уровни Допустимое радиоактивное загрязнение поверхности (ДЗ) – допустимый уровень, установленный на уровне, не допускающем превышения предела дозы за счет радиоактивного загрязнения поверхности рабочих помещений, оборудования, индивидуальных средств защиты и кожных покровов для лиц категории А и рабочих поверхностей, одежды и кожных покровов для лиц категории Б. Достижение уровней ДЗ говорит о необходимости проведения дезактивации и таким образом исключить распространение радиоактивных веществ за пределы зоны рабочих помещений. При этом в обычных условиях не требуется их трансформация в дозовые величины, а они просто характеризуют: надежность герметичности, санитарно-технических барьеров по ограничению распространения загрязнения, эффективности средств индивидуальной защиты и т. д.

13 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы13 Допустимые уровни Допустимые уровни общего радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, кожи (на протяжении рабочей смены), спецодежды и СИЗ, част. мин. 1 см 2 Объект загрязнения отдельные* другие -активные нуклиды 2 2 Неповрежденная кожа, спецбелье, полотенца, внутренняя поверхность лицевых частей СИЗ 200 Примечание: * К отдельным относятся -излучающие радионуклиды, среднегодовая допустимая объемная активность которых в воздухе рабочих помещений ДОА меньше 0,3 Бк м Основная спецодежда, внутренняя поверхность дополнительных СИЗ, внешняя поверхность спецобуви 1850

14 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы14 Допустимые уровни Продолжение таблицы 5 20 Поверхности помещений постоянного пребывания персонала и размещенного в них оборудования Поверхности помещений периодического пребывания персонала и размещенного в них оборудования Внешняя поверхность дополнительных СИЗ, которые снимаются в саншлюзах

15 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы15 Допустимые уровни Допустимый сброс (ДС) – регламентированный максимальный уровень жидкостного сброса. ДС – сброс, при котором суммарная годовая эффективная доза представителя критической группы населения за счет всех радионуклидов, присутствующих в выбросе, не превышает квоту предела дозы. Для радиационно-ядерных объектов устанавливается квота предела дозы облучения лиц категории В, используемые для установления уровней допустимого сброса и допустимого выброса (ДВ). Квота предела дозы – доля ПД для категории В, выделенная для режима нормальной эксплуатации отдельного промышленного источника.

16 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы16 Допустимые уровни Квоты предела дозы, используемые для установления ДС и ДВ Радиационно-ядерный объект Выбросы * мкЗв Примечание: * Квота за счет всех путей формирования дозы. ** Квота за счет критического вида водопользования *** Квота за счет воздушного и водных путей формирования дозы Сбросы ** Суммарная квота *** %мкЗв% % 80 АЭС, АТЭЦ, АСТ, и другие предприятия, использующие ядерные реакторы. Предприятия по переработке РАО Пункты захоронения радиоактивных отходов

17 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы17 Допустимые уровни Продолжение таблицы 200 Урановые шахты, гидрометаллургические заводы по переработке урановых руд Другие источники. Референтный радиационно- ядерный объект Заводы РТ

18 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы18 Допустимые уровни Системы безопасности АЭС, обеспечивающие защиту населения при авариях, должны быть спроектированы так, чтобы значения эквивалентных индивидуальных доз, рассчитанных при наихудших погодных условиях на территории АЭС, на границе санитарно-защитной зоны и за ее пределами не превышали 0,3 Зв/год (30 бэр/год) на щитовидную железу детей за счет ингаляций; и 0,1 Зв/год (10 бэр/год) на все тело за счет внешнего облучения.

19 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы19 Допустимые уровни На основании опыта эксплуатации АЭС регламентируются среднесуточный и среднемесячный допустимые выбросы (ДВ) газов и аэрозолей в атмосферу. Радионуклиды N 6000 МВт (э) Допустимые выбросы атомными станциями радиоактивных газов и аэрозолей в атмосферу. Допустимый суточный выброс N = 1000–6000 МВт (э) Ки/сут. АЭСКи/сут МВт (э) Инертные радиоактивные газы I (газовая + аэрозольная фазы) 0,06 0,01 Смесь долгоживущих нуклидов0,090,015

20 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы20 Допустимые уровни Под термином смесь долгоживущих нуклидов (ДЖН) условно понимается любая смесь средне- и долгоживущих радиоактивных аэрозолей, экспонированных на фильтре в течение одних суток и измеренных через одни сутки после снятия пробы. В исключительных случаях допускается, в отдельные дни или несколько дней, выброс радионуклидов, превышающий до пяти раз установленную величину ДВ, при условии, что суммарный выброс за один квартал (или три последних месяца) не превысит соответствующего значения. Указанное превышение среднесуточного выброса при условии компенсации за один квартал (или три последних месяца) не требует согласования с регулирующими органами.

21 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы21 Допустимые уровни Среднемесячный допустимый выброс (ДВ) радиоактивных аэрозолей Выброс Радионуклид 51 Cr Допустимый выброс относится не к сумме, а к каждому радионуклиду в отдельности. В исключительных случаях допускается пятикратное превышение среднемесячного допустимого выброса, при условии, что не будет превышен годовой предел выбросов. 54 Mn 60 Co 137 Cs 89 Sr 90 Sr 15 N = 1000–6000 МВт (э) мКи/мес МВт (э) 15 1,5 90 N 6000 МВт (э) мКи/мес. АЭС 90 9

22 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы22 Контрольные уровни Контрольные уровни (КУ) – радиационно-гигиенические регламенты первой группы, численные значения которых устанавливаются исходя из фактически достигнутого на данном объекте или территории уровня радиационного благополучия. Контрольные уровни устанавливают с целью фиксации достигнутого уровня радиационной безопасности на данном радиационном объекте, в населенном пункте и окружающей среде. При превышении КУ администрацией радиационно опасного производства проводится расследование с целью определения и устранения причин, приведших к превышению. Превышение контрольного уровня еще не представляет непосредственной опасности для здоровья людей, а является лишь сигналом об ухудшении радиационной обстановки и необходимости принятия мер по ее улучшению.

23 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы23 Контрольные уровни Значения контрольных уровней устанавливаются меньшими соответствующих дозовых пределов и допустимых уровней. Можно устанавливать контрольные уровни для отдельного радионуклида и (или) пути его поступления, включая введение контрольных уровней на содержание радионуклида в отдельном продукте питания или на отдельной территории. Контрольные уровни могут устанавливаться для отдельных технологических операций, режимов эксплуатации и отдельных подразделений.

24 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы24 Проблемные вопросы нормирования Большинство специалистов считают, что допустимые дозы для населения должны быть связаны со средним природным уровнем радиации. Согласно этой концепции естественного фона, дополнительное облучение будет приемлемо в том случае, если облучение будет сравнимо с естественным фоном. Значения естественного радиационного фона находятся в широком диапазоне в пределах от 0,001 до 1,0 Зв/год. При мощности дозы излучения менее 0,001 Зв/год наблюдается угнетение жизнедеятельности организмов, а при мощности более 1,0 Зв/год появляются существенные вредные физиологические и генетические эффекты.

25 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы25 Проблемные вопросы нормирования Постулаты для обоснования нормирования радиационных величин: в современных штатных условиях практически никто из персонала и населения не подвергается техногенному облучению, которое превышало бы 0,1 Зв; подавляющее большинство жителей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению, имеют дозы облучения в пределах малых доз; население Земли получает от природного радиационного фона облучение в пределах малых доз;

26 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы26 Проблемные вопросы нормирования Постулаты для обоснования нормирования радиационных величин: в диапазоне малых доз нет доказательств проявления вредных эффектов; существует ряд свидетельств по результатам продолжительных наблюдений за людьми, что в пределах малых доз имеют место эффекты, относящиеся к благоприятным; наблюдаются дозовые пороги, значительно выше области малых доз; эффекты, наблюдаемые в диапазоне малых доз на моле- кулярном, биофизическом и биохимическом уровнях, не передаются на уровень организма в целом и не приводят к вредным последствиям для здоровья человека.

27 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы27 Проблемные вопросы нормирования На основании вышеизложенного установление стандартов регламентации облучения будущего необходимо основывать на следующих принципах: доза излучения меньше установленного порога при малой мощности дозы не является опасной; необходимо стараться избегать превышения предела пожизненной индивидуальной дозы; в зависимости от возраста разумно считать ничтожным риск смерти от облучения для представителей критической группы людей меньше 10 5 –10 3 год или в среднем 10 4, а предел дозы установить по меньшему порогу дозы для лейкозов на уровне 5 мЗв год 1 выше фонового облучения.

28 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы28 Проблемные вопросы нормирования Поскольку наименьший порог равен 0,3 Зв, то стохастических последствий не появится, пока накопленный эквивалент дозы остается во всех органах ниже этого порога. Если 0,3 < D 1 Зв, то могут возникать только лейкозы и раки щитовидной железы. При D > 1 Зв во всех значимых органах и тканях могут появляться лучевые раки. Вредные клинические проявления действия ионизирующих излучений на человека имеют место при дозе более 1 Зв при кратковременном облучении и мощности дозы более 1 Зв/год при хроническом облучении.

29 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы29 Проблемные вопросы нормирования На данном уровне современных знаний вполне разумно и достаточно обоснованно принять для персонала предел пожизненной индивидуальной дозы на уровне 3,0 Зв в течение жизни, а мощность дозы излучения 0,1 Зв/год за дозовый предел при нормальных условиях работы. Учитывая фактор предосторожности, можно предло- жить для использования в стандартах радиационной защиты дозовый предел для персонала в 50 мЗв год 1. Предел пожизненной индивидуальной дозы для населения предлагается установить на уровне 0,5 Зв за жизнь, а дозовый предел для населения в 5 мЗв год 1.

30 Основы дозиметрии. Лекция 5. Основные дозовые пределы30 Проблемные вопросы нормирования Кривые, характеризующие различные теории радиационного воздействия