Радиация, окружающая среда и человек: обзор данных НКДАР ООН об уровнях облучения населения за

счет различных источников

Я.Э.Кенигсберг, О.И.Насвит Я.Э.Кенигсберг, О.И.Насвит

Региональный семинар МАГАТЭ и ICRIN, Киев, 2-4 июня 2009 г.

Что такое радиация?

• Радиация• Ионизирующая

• Фотоны

• Протоны

• Электроны

• Неионизирующая• Электромагнитные волны

– Видимый свет

– Инфракрасные лучи

– Ультрафиолетовые лучи

2

Природный радиационный фон

Космос - 0.3 мЗв

Пища - 0.4 мЗвЗемля - 0.3 мЗв

Радон - 2 мЗв

Воздух

Суммарное облучение от 1 до 10 мЗв в год

3

Средняя доза облучения населения земного шара от природных источников. НКДАР ООН, 2000

4

Источник Средняя годовая

эффективная

доза (мЗв)

Типичный диапазон (мЗв)

Внешнее облучениеКосмические лучиГамма излучение

почвы и строительных материалов

0.40.5

0.3-1.0 0.3-0.6

Внутреннее облучение

Ингаляция (главным образом радон)

Поступление с пищей и водой

1.2

0.3

0.2-10

0.2-0.8

ИТОГО 2.4 1-10

Годовая эффективная доза от природных и исскуственных источников

5

Источник Средняя доза жителя земного шара (мЗв)

Диапазон или тенденция облучения

Природный фон 2.4 Типичный диапазон 1-10 мЗв, зависящий от места проживания, диапазон для некоторых популяцийt 10-20 мЗв.

Медицинская диагностика

0.4 Диапаазон 0.04-1.0 мЗв при наименьшем и наибольшем уровне здравоохранения

Испытания ядерного оружия в атмосфере

0.005 Уменьшение от максимум 0.15 мЗв в1963. Выше в Северном и меньше в Южном полушарии

Чернобыльская авария

0.002 Уменьшение от максимум 0.04 мЗв в 1986 (средняя в Северном полушарии). Выше в местах ближе к месту аварии

Производство атомной энергии

0.0002 Увеличивается с развитием программ, но уменьшается с внедрением хорошей практики

Территории с высоким уровнем природного фона (мЗв/год)

6

Источники, созданные человеком

7

Вклад различных источников в дозу

Сравнение доз облучения

9

Место проведения испытания

Вид взрыва Максимальная индивидуальная доза для местного населения, мЗв

Невада, США Атмосферный и подземный

60 - 90

Маршалловы острова Атмосферный 1100 - 6000

Семипалатинск, СССР

Атмосферный и подземный

2000 - 4000

Чернобыльская авария

100 за первый год

10

Дозы облучения и их сравнение

• 0.1 мкЗв/ч: Типичный фоновый уровень • 0.3 мкЗв/ч: Типичный фоновый уровень после

дождя • 0.1 мЗв: Рентгенография зубов или перелет через

Атлантику в обе стороны• 3-8 мЗв в год: Средняя годовая доза от природного

фона в Европе • 20 мЗв в год: Во многих странах наиболее высокая

допустимая доза при работе с радиоактивным материалом (предел дозы для работников)

• 5000 мЗв (в течение часов): Смертельная доза для большинства людей

Структура и величина среднегодовых доз облучения населения Украины ( Т.А.Павленко, И.П.Лось, 2008)

Внутрішне бета-опроміненняКосмічне випроміненняПриродні радіонукліди у питній водіРадіоактивність будівельних матеріалівРадон у повітрі житлових приміщень0,2 0,3 0,17 0,26 3,8

0,2

0,3

0,150,1

0,2

2,414039409

Внутреннее бета-облучение

Космическоеоблучения

Природный гамма-фон

ЕРН в питьевойводе

ЕРН строительныхматериалов

Радон в воздухезданий

Медицинское облучение, 0,5 мЗв, 13%

Аварийное «чернобыльское» облучение, 0,2 мЗв, 3%

Практическая деятельность, 0,3 мЗв, 6%

Внутреннее бета-облучение 0.2 мЗв, 3%

Космическое облучение,0.3 мЗв, 6%

Природный гамма-фон,0.15 мЗв, 2%

Природные радионуклиды в питьевой воде, 0.1 мЗв, 1%

Радон-222 в воздухе жилых помещений, 2.4 мЗв, 63%

Радиоактивность строительных материалов, 0.2 мЗв, 3%

12

Детерминированные эффекты

Орган или ткань

Доза в течение менее 2 дней, Гр

Детерминированные эффекты

Тип эффектаВремя

возникновения

Все тело (красный костный мозг)

1Острая лучевая болезнь (ОЛБ)

1 – 2 месяца

Кожа 3 Эритема 1 – 3 недель

Щитовидная железа

5 Гипотиреоз 1 – несколько лет

Хрусталик глаза 2 Катаракта6 месяцев – несколько лет

Гонады 3Постоянная стерильность

недели

Плод 0.1 Тератогенез -

13

Примеры детерминированных эффектов

14

Стохастические эффекты

• Радиационно-индуцированное (вызванное излучением) воздействие на здоровье, вероятность возникновения которого повышается при более высоких дозах излучения, а тяжесть проявления (если оно имеет место) – не зависит от дозы

• Стохастические эффекты:• Радиационно-индуцированный рак• Наследственные эффекты

• Отдаленное развитие (годы)• Латентный период

• Несколько лет (раки)• Сотни лет (наследственные эффекты)

15

Пережившие бомбардировку в Хиросиме и Нагасаки

• Результаты исследования в течение 47 лет (1950-1997)

• Наблюдаемое количество случаев рака: 9,335 смертельных случаев твердого рака (solid cancer)

• Ожидаемое количество случаев рака: ~8,895 смертельных случаев твердого рака (solid cancer)• Т.е. ~440 случаев рака (5%) были вызваны радиацией

16

Вопросы

1. Вы получили дозу облучения 100 мГр – какие медицинские эффекты можно ожидать в этом случае? (а линейная гипотеза? Уточнить, о каких эффектах речь О.Н.)

2. Вы получили дозу облучения 1000 мкГр – какие медицинские эффекты можно ожидать в этом случае?

3. Облучение с какой мощностью дозы (Гр/ч) может привести к смерти в течение 10 минут облучения?

17

Ответы

1. 100 мГр = 0.1 Гр – нет эффектов

2. 1000 мкГр = 0.001 Гр – нет эффектов

3. 60 Гр/ч в течение 10 минут = 10 Гр –смерть в течение короткого времени после облучения (Дать наводку на это в таблице, где сравниваются дозы. О.Н.)

18

Заключение

• Важность знаний об эффектах радиации и последствиях радиационных аварий

• Три типа радиации• Альфа• Бета• Гамма

• Радиация присутствует везде• Эффект зависит от дозы (в презентации это

нигде не сказано! Добавить! О.Н.)• Детерминированные эффекты возможны

вследствие облучения в высоких дозах• Стохастические эффекты имеют вероятностный

характер проявления

Где получить дополнительную информацию

• INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources, Safety Series No. 115, IAEA, Vienna (1996)

http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/SS-115-Web/Start.pdf

• INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Method for developing arrangements for response to a nuclear or radiological emergency, EPR-METHOD, IAEA, Vienna (2003)

http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Method2003_web.pdf• UNITED NATIONS SCIENTIFIC COMMITTEE ON THE EFFECTS OF ATOMIC

RADIATION, Sources and Effects of Ionizing Radiation: United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. 2000 Report to the General Assembly with Scientific Annexes. Volumes 1 and 2. N.-Y.: United Nations (2000).

• INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Arrangements for Preparedness for a Nuclear or Radiological Emergency, Safety Standards Series No.  GS-G-2.1, IAEA, Vienna (2007)

http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1265_web.pdf

• http://www.iaea.org/

19

20

101 3.7 10Ci Bq

Бк,Ки 1010731

1Ки = 3,7 × 1010 Бк