Мониторинг радиоактивных материалов доклад

Обновлено: 18.05.2024

Расширяющаяся хозяйственная деятельность человека приводит к ухудшению качества окружающей его среды, а в крайних случаях и к разрушению природных сообществ живых организмов. Задачам выработки научного подхода к оценке состояния биосферы в целом и ее отдельных компонентов, определению тенденций происходящих в них изменений под влиянием антропогенных факторов, а также прогнозированию возможных негативных последствий таких превращений служит система, получившая название мониторинга окружающей среды.

Из-за исключительной сложности организации универсальной системы многоцелевого мониторинга, рассматривают, весь комплекс вероятных воздействий на биосферу и учитывают все возможные пути такого влияния, на практике чаще разрабатывают и реализуют программы мониторинга отдельных факторов в действия (физических, химических, биологических и др.) и их источников, осуществляют наблюдения за состоянием отдельных составляющих биосферы на ограниченной территории, в определенной, природной среде или сфере деятельности человека.

Одним из видов такого мониторинга является радиационный мониторинг окружающей среды, предусматривающий измерения ради активного загрязнения и доз облучения биологических объектов всех существующих источников (естественный радиационный фон радиоактивные выпадения и др.), и проводимый в целях контроля воздействия внешнего излучения и инкорпорированных радионуклидов на человека. Основные принципы мониторинга, осуществляемого в этих целях, изложены в публикациях Международной комиссии по радиологической защите. В зависимости от конкретных задач выполняется как мониторинг источника, предусматривающий измерение и оценку мощности поглощенных доз излучения в воздухе количества радионуклидов, попавших в природную среду, из данного источника, или как мониторинг окружающей среды. В первом случае наблюдения проводятся в пределах зоны расположения источника персоналом, обслуживающим данный источник излучения, втором случае измерения мощности поглощенной дозы в воздухе и концентрации радионуклидов в объектах окружающей среды выполняют за пределами расположения источника излучения радиологические службы организаций и ведомств, которым законодательно вменено в обязанность контролировать радиоактивное загрязнение природной среды.

Радиационный мониторинг окружающей среды также может быть связан с контролем источника и выполняться для оценки вклада в облучение от данного источника. К этому виду следует отнести радиационный мониторинг природной среды в районах расположения АЭС и других предприятий полного ЯТЦ. Вместе с тем радиационный мониторинг окружающей среды может проводиться для контроля облучения человека и использоваться для оценки общего вклада в облучение от нескольких источников, действующих в данной местности или в глобальном масштабе. Мониторинг радиоактивного загрязнения окружающей среды осуществляется в рамках Государственной службы наблюдений и контроля за загрязненностью объектов природной среды.

Распределение радионуклидов в биосфере, их способность мигрировать по экологическим цепочкам и концентрироваться в отдельных звеньях пищевых цепей привели к возникновению проблемы контроля радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий, почв, поливных вод, кормов, растительной, животноводческой продукции, что вызывает необходимость проведения целенаправленного радиационного мониторинга агропромышленного комплекса (РМ АПК). Важность осуществления этого вида мониторинга обусловлена не только тем обстоятельством, что поступление радионуклидов в организм человека с сельскохозяйственными продуктами часто является определяющим в дозообразовании, но и тем, что этот путь радиационного воздействия является наиболее, управляемым и регулируемым. Кроме того, перечисленные виды мониторинга не дают объективной оценки состояния природной среды, так как измерение содержания радиоактивных веществ в объектах природной среды проводится не с целью определения влияния на них радиационного фактора, а с контрольной функцией – выяснить, не содержат ли данные объекты радиоактивные вещества в концентрациях, представляющих опасность для здоровья человека. Для проявления радиационных эффектов, т.е. реакции животных и растений, в том числе и сельскохозяйственных, и других живых организмов на действие ионизирующих излучений, необходимы достаточно высокие дозы облучения, что маловероятно в обычных условиях, но может стать возможным на определенной территории при радиационных авариях.

Радиационный мониторинг сферы агропромышленного производства

Это система непрерывных наблюдений (измерений), оценки и прогноза радиоактивного загрязнения компонентов природы и элементов биоты, являющихся объектами или продуктами сельскохозяйственной деятельности человека, и реакции биотической составляющей на действие излучений.

В условиях нормальной радиационной обстановки решающее значение имеют гигиенические аспекты РМАПК – наблюдения за уровнем радиоактивного загрязнения основных звеньев пищевых цепочек, определяющих накопление радионуклидов в продуктах растениеводства и животноводства, используемых в рационе человека. В то же время радиационно-гигиенический подход не во всех случаях является достаточным для того, чтобы обеспечить одновременно радиационную безопасность человека и других живых организмов. Реальные дозовые нагрузки на человека и другие живые объекты при поступлении радионуклидов в природную среду могут существенно отличаться, причем поглощенные дозы у растений и животных часто больше, чем у человека, это объясняется наличием принципиальных отличий в процессе формирования поглощенной дозы, а для человека и животных также и различными поведенческими реакциями. Так, бета-излучающие нуклиды не играют сколь-нибудь заметной роли во внешнем облучении человека, но определяют основной вклад в дозу, формирующуюся у растений. Для обеспечения радиационной безопасности человека разработан комплекс активных методов защиты (переселение, регулирование нахождения в загрязненном, районе постоянное или временное запрещение потребления загрязненных пищевых продуктов, использование защитных сооружений и др.). По техническим или экономическим причинам выбор и применение активных методов защиты сельскохозяйственных растений и животных крайне ограничены.

Специфика формирования поглощенной дозы у человека и других биологических объектов приводит к тому, что в определенных ситуациях радиоэкологические нормативы воздействия могут быть более жесткими, чем радиационно-гигиенические.

В частности, экологические принципы РМАПК, включающие наблюдение, оценку и прогноз физиологического состояния биологических объектов, вовлекаемых в сферу агропромышленного производства и подвергшихся радиационным воздействиям, могут стать значимыми в аварийных условиях. В первую очередь это касается сельскохозяйственных животных, а возможно и человека, как участника агропромышленного производства, вступающего в непосредственный контакт с загрязненными объектами, в меньшей степени – сельскохозяйственных растений, обладающих большей радиоустойчивостью. Радиоэкологический подход, задача которого состоит в обеспечении нормального существования биогеоценозов, не исключает при рассмотрении вопрос о защите человека, являющегося элементом биогеоценоза, и включает в себя гигиенические аспекты РМАПК. Основными задачами РМАПК являются:

1. Наблюдения и оценка уровня радиоактивного загрязнения компонентов природы и элементов биоты, вовлекаемых в сферу сельскохозяйственной деятельности человека, в частности, в целях предупреждения возможных негативных последствий для здоровья человека.

2. Выявление закономерностей пространственно-временной миграции радионуклидов в биологических цепочках и составление на этой основе прогноза будущих уровней радиоактивного загрязнения.

3. Оценка и прогноз дозовых нагрузок на сельскохозяйственных животных и растения.

Целью РМАПК является накопление информации, необходимой для принятия решений по управлению и регулированию радиоактивного загрязнения агропромышленной продукции путем разработки и внедрения систем агротехнических, агрохимических и зоотехнических организационных мероприятий, а также сохранения продуктивности сельского хозяйства. С учетом конкретных задач и целевого назначения разрабатываются программы мониторинга устанавливающие выбор объектов наблюдения, вид, частоту и периодичность измерений, отбора образцов, и последующего лабораторного анализа, приемы статистической обработки результатов, принципы сбора, накопления и обработки информации, интерпретации данных и так далее.

Принципы организации и структура РМАПК

Общие положения. Несмотря на большую трудоемкость и значительные материальные затраты, единственным источником объективной информации о радиационной обстановке в сфере агропромышленного производства являются прямые наблюдения и измерения.

РМАПК должен включать:

– периодические измерения мощности дозы гамма- и бета-излучения на местности;

– периодический отбор образцов в специально выбранных местах наблюдения и контрольных точках, определение концентрации радионуклидов в этих образцах, радионуклидного состава загрязнения и физико-химических форм радионуклидов;

– расчет дозовых нагрузок на биоту на основании первичных данных РМАПК;

– оценку текущего состояния радиационной обстановки;

– прогноз возможных изменений радиационной обстановки;

– подготовку информации, необходимой для осуществления контроля радиационной обстановки.

Прогноз возможного изменения радиационной обстановки осуществляется на основании первичных данных РМАПК, выявленных тенденций и закономерностей миграции радионуклидов, а также результатов лабораторных и натурных экспериментов. Необходимым, условием прогнозирования является разработка концептуальных или математических моделей рассматриваемых процессов, оснащение моделей эмпирическими параметрами и проверка их на адекватность. Структура системы РМАПК строится по иерархическому принципу: первичная сеть (пункты наблюдения) – центр сбора и обработки информации – региональный (республиканский) центр – главный центр данных.

В качестве промежуточного звена, осуществляющего накопление и обработку информации, могут выступать научно-иссле-довательские учреждения, отвечающие за соответствующее направление исследований. Начальным звеном РМАПК является сеть пунктов наблюдения, где осуществляются измерения уровня радиации на местности, производятся отбор, подготовка и последующий лабораторный анализ образцов, выполняется первичная обработка информации. Основными задачами на этом этапе являются:

– обеспечение правильности выбора места и времени проведения измерений и отбора образцов;

– отбор репрезентативной пробы;

– соблюдение правильности режима подготовки образцов к анализу;

– обеспечение достоверности результатов измерения.

В рамках системы РМАПК наблюдения и измерения должны проводиться на основе единых методов сбора, хранения и выдачи данных полевых и лабораторных исследований. Для решения задач РМАПК необходимы высокочувствительные, экспрессные, обладающие необходимой точностью методы массового анализа. По причинам экономического и организационного характера первичные звенья не всегда могут располагать соответствующим оборудованием, поэтому часть наиболее сложных и дорогостоящих видов измерений должны выполнять учреждения, отвечающие за научно методическое обеспечение системы РМАПК. Для оценки состояния радиационной обстановки и динамики ее развития необходима организация накопления, хранения и оперативного доступа к первичным данным РМАПК в целях ретроспективного анализа имеющейся информации. Обилие информации, получаемой в процессе РМАПК, исключает возможность хранения ее в архивах и ручной обработки. Современный уровень вычислительной техники позволяет использован, для этого специализированные системы и банки данных, оперирующие не только параметрами радиационной обстановки, но и другой необходимой информацией (тип почвы, обеспеченность их элементами минерального питания растений, возделываемые культуры и их агротехника, природно-климатические особенности и др.). Работы подобного типа проводятся на базе региональных (республиканских) центров. Интерпретация конечных результатов РМАПК и подготовка информации для выработки и принятия решении по контролю радиоактивного загрязнения осуществляются главным центром данных.

Объекты наблюдения РМАПК

В первую очередь при РМАПК интерес представляют те звенья экологических цепочек, которые определяют уровни загрязнения продукции растениеводства и животноводства. Общая схема миграций радиоактивных веществ в сельскохозяйственной сфере приведена на рисунке 36.

Основным источником поступления радионуклидов в наземные пищевые цепи является почва. В результате выпадений радионуклиды поступают на земную поверхность, аккумулируются в почве, включаются в биогеохимические циклы миграции и становятся новыми компонентами почвы. Почва является наиболее важным и инерционным звеном, и от скорости миграции радионуклидов в почве во многом зависят темпы их распространения по всей цепочке.

Рисунок 36 – Схема миграции радионуклидов

в сфере сельскохозяйственного производства

В результате перемещения в почве и последующего корневого поглощения радиоактивные вещества поступают в части растений, представляющие пищевую или кормовую ценность.

Накопление радионуклидов в растительной массе может происходить и за счет удерживания части радиоактивных выпадений из атмосферы на поверхности растений – аэральный путь загрязнения. Такое загрязнение играет особенно большую роль в период интенсивных радиоактивных выпадений из атмосферы. Следует учитывать также механическое загрязнение урожая сельскохозяйственных культур и естественных трав в процессе уборки или в результате вторичного ветрового подъема радионуклидов с поверхности почвы. Возможные пути радиоактивного загрязнения растений должны приниматься во внимание при разработке программы РМАПК.

Основным источником поступления радионуклидов в организм, животных является корм, в меньшей степени вода (около 2 % от общего содержания в рационе). Нельзя, однако, не учитывать и такие пути поступления, как заглатывание сельскохозяйственными животными частиц почвы и ингаляция радиоактивных частиц из воздуха или при вторичном подъеме с травостоя. Вследствие всасывания радионуклидов в ЖКТ животных происходит поступление радиоактивных веществ в органы и ткани и накопление их в продуктах животноводства. Этот процесс зависит не только от физико-химических свойств радионуклидов, но от вида и возраста животных, их физиологического состояния, рациона и других факторов.

Таким образом, поступление радионуклидов в организм сельскохозяйственных животных и получаемую от них продукцию следует рассматривать во взаимосвязи с источниками их питания – кормовыми растениями, а накопление радионуклидов в растениях – в зависимости от загрязнения почвы, атмосферы и воды. Поэтому объектами РМАПК должны быть: почва пахотных и кормовых угодий; вода, используемая для полива и орошения сельскохозяйственных угодий; пищевые и кормовые растения, играющие основную роль в рационе человека и животных; сельскохозяйственные животные; продукты животноводства. Следует учитывать различия между пахотными и постоянными кормовыми угодьями (пастбища, сенокосы). Пахотные земли, как пра-вило, ежегодно перепахивают на глубину до 25 см, тогда как почвы постоянных кормовых угодий долгое время остаются нетронутыми. Обработка почвы приводит к изменению в распределении радионуклидов в почве, что должно приниматься во внимание при отборе образцов для лабораторных анализов.

Так как невозможно вести наблюдения за всеми культурными растениями, выращиваемыми и используемыми человеком, необходимо ограничиваться наиболее важными из них. Этот выбор может быть различным в зависимости от пищевых привычек населения и специализации сельского хозяйства региона. Среди полевых культур различают растения, непосредственно потребляемые человеком или перерабатываемые для его нужд, и кормовые растения для животных. В первой группе наиболее важное значение имеют: зерновые культуры, картофель, листовые, овощи, корне- и клубнеплоды. Среди кормовых культур должны учитываться растения на естественных и искусственных лугах и пастбищах, зерновые культуры, картофель, свекла, кукуруза. Из продуктов животноводства в первую очередь необходимо контролировать молоко, мясо крупного рогатого скота, свинину. Учитывая возможность загрязнения растений и почвы в результате орошения сельскохозяйственных угодий, необходимо вести наблюдение за содержанием радионуклидов в воде открытых водоемов.

Наиболее объективным источником информации о радиационной обстановке в агропромышленной сфере являются прямые измерения мощности дозы бета- и гамма-излучения в воздухе у поверхности земли и на высоте 1 м и содержания естественных и искусственных радионуклидов в природных объектах и агропромышленной продукции. Мощность экспозиционной дозы Р (Р/ч) измеряется непосредственно на местности с помощью полевых приборов (дозиметров или радиометров) и служит исходной величиной для определения дозовых нагрузок на биоту.

Для определения уровня радиоактивного загрязнения почвы, растительности и продуктов животноводства производят отбор образцов и последующий анализ их в лаборатории.

Отбор и первичная обработка образцов являются важным этапом, оказывающим решающее влияние на обеспечение правильности конечных результатов анализа. Основные требования, предъявляемые к образцам: представительность, адекватность, стабильность, отсутствие каких-либо изменений, затрагивающих определяемые компоненты.

Презентация на тему: " Радиационный мониторинг включает не только проведение радиологических измерений, но также их интерпретацию, использование данных для оценки уровня опасности." — Транскрипт:

2 Радиационный мониторинг включает не только проведение радиологических измерений, но также их интерпретацию, использование данных для оценки уровня опасности и контроль над воздействием. Цель мониторинга должна быть не только в демонстрации того, что методы защиты адекватны. Он также используются для того, чтобы оценить рабочее облучение и показать его совместимость с регуляторными требованиями. Результаты радиационного мониторинга могут быть использованы для классификации зон и решению задач по изменению радиологических условий. Существует три вида радиационного мониторинга: Повседневный мониторинг – как часть ежедневных операций, демонстрирующих, что уровень контроля адекватен регуляторным требованиям. Проблемно-ориентированный мониторинг – применяется к специфическим операциям для получения данных, которые могут быть использованы для принятия решений связанных с безопасностью, или как часть процесса оптимизации. Специальный мониторинг – обычно является частью исследования сопровождающего происшествие или ненормальное воздействие, он может быть частью ввода в действие новых производственных мощностей или сопутствующих больших изменений. Каждый из этих видов может быть поделён на мониторинг рабочего пространства и индивидуальный мониторинг. Программа мониторинга может быть частью системы управления качеством. Процедуры и технические требования должны пересматриваться регулярно и быть частью процеса продолжительного улучшения.

3 Мониторинг рабочего места включает измерение радиологических условий на рабочем месте, обычно в следующих терминах: Уровень мощности дозы внешнего облучения Поверхностное загрязнение. Воздушное загрязнение. Частота повседневного мониторинга в контролируемых зонах должна определяться стабильностью радиологических условий. Измерения, производимые переносными инструментами, дополняются постоянным мониторингом установленными мониторами. Здесь должны быть установлены гамма мониторы и устройства для взятия проб воздуха, которые должны иметь тревожные устройства для предупреждения о превышении нормального уровня дозы или уровней воздушного загрязнения. Уровень нейтронной дозы должен контролироваться там, где изготавливаются нейтронные источники, а детекторы альфа частиц в воздухе там, где происходит обращение с альфа-излучателями. Программа выборочного мониторинга должна предприниматься в зонах наблюдения, как подтверждение того, что радиологические условия не изменились и как часть постоянного процесса классификации зон. Целевой мониторинг проводится для дополнительной оценки индивидуальных доз или как часть процесса оптимизации. Результаты мониторинга могут быть дополнительными к результатам от персональных электронных дозиметров. Мониторинг уровня мощности дозы или уровня загрязнения рассматривается как часть метода оценки потенциального эффекта от изменений в производственных процессах. Примеры, когда применяется целевой мониторинг это изменения в защите, сопровождающие производство специфического нуклида или освоение новых технологий по производства.

4 Целью мониторинга индивидуальной дозы внешнего облучения состоит в получение приблизительных значений эффективной дозы внешнего облучения и эквивалентной дозы для конечностей, кожных покровов и глаз. Программа Радиационной защиты должна определять какой вид дозиметров нужен для мониторинга и как и где они должны носиться. Повседневный индивидуальный дозиметрический контроль (ИДК) для работников контролируемых зон в радиоизотопном производстве обычно проводится с использованием персональных дозиметров типа ТЛД, способных измерять как сильно-проникающие, так и слабо-проникающие виды ИИ. Если показания дозиметра зависят от угла падения пучка ИИ и радиационные поля на рабочем месте существенно неизотропны возникает необходимость использования более одного дозиметра. Период ношения индивидуального дозиметра определяется уровнем внешней радиологической опасности на рабочем месте. В условиях радиоизотопного производства обычно используют период длительностью в месяц или в две недели. Повседневное использование электронных индивидуальных дозиметров побуждает работников к осознанию радиологических условий и принятию действий для контроля воздействия. Чтение записей электронных персональных дозиметров может быть полезно для получения информации сопутствующей какому-либо происшествию или превышающему норму воздействия.

5 * Индивидуальный мониторинг доз внутреннего облучения Рабочие, производящие открытые радионуклидные источники или вовлечённые в управление жидкими отходами от производства нуждаются в повседневном мониторинге внутреннего загрязнения. Вид мониторинга (всего организма, щитовидной железы или, биологических проб) и его частота определяются свойствами радионуклидов, которые на них воздействуют и уровнями загрязнения рабочего места. Если работники производят радионуклиды с коротким периодом полураспада, то лучше всего оценивать уровень загрязнения по поступлению радионуклидов в организм оцениваемому по результатам мониторинга на рабочем месте. Такие индикаторы на рабочем месте, как уровни загрязнения, предоставляют информацию для того, чтобы определить частоту мониторинга. Раз в месяц или в четыре недели это нормально. Целевой мониторинг для внутреннего загрязнения не проводится, кроме целевого мониторинга рабочего места на уровни загрязнения при сбоях в работе и защите. Специальный мониторинг должен осуществляться всегда при выполнении новых операций, но может быть нужным весьма длительный период. Его результаты должны отслеживаться, и может быть обнаружено, что они достаточно надёжны для мониторинга рабочего места, и в состоянии заменить индивидуальный мониторинг. Специальный мониторинг проводится при происшествиях, когда есть вероятность для работника получить внутреннее загрязнение радиоактивным материалом.

6 * Мониторинг окружающей среды Мониторинг окружающей среды обычно включается в План контроля окружающей среды, чем в План радиационной защиты. Он предоставляет данные, которые подтверждают гарантии того, что жидкие и воздушные выбросы находятся в допустимых пределах. Он включает радиационный мониторинг при следующих операциях, проводимых в радиоизотопной промышленной лаборатории: Хранение и высвобождение жидких стоков. Эффективность внешней вентиляционной фильтрации. Идентификация и высвобождение воздушных выбросов. Мониторинг уровня освобождённых отходов. Он проводится в низинных территориях удалённых от производственных лабораторий.

7 * Уровни расследования и действия Программа радиационной защиты должна установить уровни расследования и уровни действия для любого отслеживаемого параметра, например уровней мощности дозы и загрязнения на рабочем месте или для индивидуальной дозы. Уровень расследования, используется для идентификации проблемы с процессом или цехом до возникновения радиологической опасности. Уровень действия это величина параметра при превышении которой ситуация должна быть взята под контроль и должны быть предприняты меры по снижению опасности. В качестве общего руководства уровни расследования устанавливаются в одну двадцатую часть годовой дозы, а уровни действия в пять раз выше уровней расследования. Это относится и к персональным дозам (хотя это должно зависеть от временной периодичности мониторинга и других установленных дозовых ограничений). Применяя это руководство к уровням мощности доз в контролируемых зонах для производственной лаборатории, получим уровень расследования равный 0.5 мк Зв/ч (для 100% занятости) которая не очень реалистична. На практике занятость, возможно, приближается к 50% (или меньше) но мощность дозы уровня расследования всё ещё остается нереалистичной. Также сложно измерить и средний уровень мощности доз в производственной лаборатории, так как здесь может быть кратковременная вспышка высокой мощности дозы, когда радиоактивный материал перемещается между производственными зонами. Уровни расследования и действия для мощности доз должны определяться через обзор нормальных рабочих радиологических условий.

В.В. Уйба, А.С. Самойлов, Н.К. Шандала, С.М. Киселев, Н.Я. Новикова, А.В. Титов, И.П. Коренков, А.А. Филонова, В.А. Серегин, Д.В. Исаев, С.В. Ахромеев,
М.П. Семенова, Т.Н. Лащенова, А.М. Лягинская, Т.И. Гимадова, В.В. Романов

Радиационно-гигиениченский мониторинг: опыт и пути совершенствования радиационной безопасности населения

Введение

С самого начала становления атомной промышленности в нашей стране ведущим институтом по медицинским проблемам отрасли является ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России. Одним из основных направлений и главным назначением его деятельности является научное обеспечение радиационной безопасности и защиты населения, проживающего в районах расположения предприятий, обслуживаемых ФМБА России как в условиях нормальной деятельности, так и в аварийных ситуациях, а также разработка необходимых санитарных норм, правил, методических и других нормативных документов в соответствующей области санитарного законодательства. В этом крайне обширном направлении работ радиационно-гигиенический мониторинг (РГМ) на протяжении более 60 лет всегда занимал главенствующее место.

История вопроса

Методология

Таким образом, к настоящему времени РГМ определяется как система комплексного динамического наблюдения, включающая в себя долговременный непрерывный контроль параметров радиационно‑гигиенической обстановки и доз облучения населения, проживающего в районах расположения радиационно‑опасных объектов. Для проведения РГМ разработан специальный регламент, включающий порядок выбора объектов наблюдения (воздух, почва, вода, пищевые продукты), установление мест и периодичности отбора проб, характер измеряемых радиационных параметров, а также выбор района сравнения [5].
В ходе осуществления РГМ на единой методологической основе решаются следующие десять задач:

получение в динамике информации о контролируемых радиационных параметрах окружающей среды;
получение в динамике информации о содержании радионуклидов в пищевых продуктах и питьевой воде;
характеристика структуры питания населения по материалам обследования бюджетов домохозяйств Госкомстатом России;
оценка доз внешнего и внутреннего облучения населения за счет как техногенного, так и природного облучения;
выявление происходящих изменений в параметрах радиационно‑гигиенической обстановки и прогноз возможных их последствий для населения;
подготовка информации для принятия управленческих решений, направленных на поддержание на возможно низком уровне доз облучения;
информирование местных органов государственной власти и территориальных центров Госсанэпиднадзора о радиационно‑гигиенической обстановке на наблюдаемой территории;
обеспечение межведомственной координации деятельности по ведению РГМ и регулирующего надзора;
формирование информационного фонда (баз данных) по изучаемым параметрам;
информирование населения о радиационной обстановке в районе размещения радиационно‑опасных объектов.

При изучении радиоактивности окружающей среды используются следующие методы исследований: радиационно‑гигиенический в натурных исследованиях, радиометрический, спектрометрический, радиохимический [ Все спектрометрические и радиохимические исследования проб объектов окружающей среды с последующим формированием баз данных проведены инженерами и радиохимиками лаборатории радиационной коммунальной гигиены, в их числе Н.А. Бусарова, Р.И. Шеина, Л.Н. Волконская, Т.А. Дороньева, Р.А. Старинская, В.Г. Старинский, В.В. Шлыгин, И.К. Теснов. ]. При изучении состояния здоровья применялись эпидемиологические, статистические и клинические методы. На основании полученных результатов, характеризующих состояние окружающей среды и показатели здоровья населения, рекомендовались соответствующие радиационно‑гигиенические защитные мероприятия и разрабатывались регулирующие документы системы санитарно‑эпидемиологического надзора.

Радиационно‑гигиенический мониторинг на АЭС

оценка динамики радиационного состояния объектов окружающей среды;
определение содержания радионуклидов в пищевых продуктах и питьевой воде;
оценка доз внешнего и внутреннего облучения населения за счет техногенных и природных источников;
оценка состояния здоровья взрослого и детского населения, проживающего в зоне наблюдения, для выявления возможного техногенного влияния АЭС на здоровье;
разработка санитарно‑эпидемиологических мероприятий по обеспечению благополучия населения.

Радиационно‑гигиенический мониторинг на объектах ядерного наследия

В Российской Федерации и республиках бывшего СССР имеются территории, загрязненные радионуклидами в результате прошлой ядерной деятельности, радиационных аварий, функционирования уранодобывающих и перерабатывающих предприятий, иными словами, территории и объекты ядерного наследия. Необходимость проведения реабилитации таких территорий и предоставления гарантий безопасного проживания населения в районах размещения радиационно‑опасных объектов является насущным требованием времени. В условиях осуществления реабилитационных работ актуально проведение специального комплексного РГМ, включающего в себя мониторинг окружающей среды и мониторинг здоровья населения.
Для оценки радиоактивности окружающей среды накоплены данные и дополнительно решаются следующие задачи:

получение в динамике достаточной и достоверной информации об интен‑ сивности ионизирующего излучения на территориях и о содержании радио‑ нуклидов в объектах окружающей среды: атмосферном воздухе, почве, воде водоемов, а также в местных пищевых продуктах и питьевой воде;
выявление происходящих изменений в параметрах радиационной обстановки и оценка возможной опасности для здоровья населения;
оценка доз внешнего и внутреннего облучения населения за счет как техногенного, так и природного облучения.

Рис. 2. Объекты уранового и ядерного наследия в россии, на которых проводятся исследования сотрудниками ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России

Рис. 3. Исследовательский радиационно‑гигиенический мониторинг на площадках наследия

Радиационно‑гигиенический мониторинг в районах расположения судоремонтных заводов, осуществляющих утилизацию атомных подводных лодок

Рис. 4. Интерактивная карта радиоэкологической обстановки на объектах ядерного наследия

Радиационно‑гигиенический мониторинг на объектах уранового наследия

Рис. 5. Вклад различных источников в индивидуальные эффективные годовые дозы облучения населения в Киргизии и Таджикистане

Регулирование радиационной безопасности на основании результатов РГМ

На рис. 6 приведена схема основных научно‑методических документов системы санитарно‑эпидемиологического нормирования, разработанных нами в последнее десятилетие [25, 26, 33–50]. Научно‑практические исследования по РГМ послужили основой для совершенствования методической базы регулирования защиты населения и окружающей среды как в процессе штатной деятельности радиационно‑опасных объектов, так и в процессе проведения реабилитационных мероприятий.

Рис. 6. Схема основных научно‑методических документов системы санитарно‑эпидемиологического нормирования, разработанных ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России за последнее десятилетие

Для каждого из вариантов реабилитации устанавливаются радиационно‑гигиенические ограничения в виде:

пределов годовых эффективных доз и эквивалентных доз в хрусталике глаза, коже, кистях и стопах от техногенного облучения для персонала и критической группы населения для реновации объектов ПВХ;
граничных годовых эффективных доз для персонала и критической группы населения в результате облучения от остаточного техногенного загрязнения территории и объектов, а также облучения от новой деятельности с источниками ионизирующего излучения;
уровней радиоактивного техногенного загрязнения поверхностей помещений и находящегося в них оборудования;
объемной активности техногенных радионуклидов в подземных водах.

Для внедрения в практику регулирования новой системы радиационной защиты, постулированной в публикации МКРЗ 103 и требованиях МАГАТЭ 2014 г. [53, 54], возникает потребность в разработке практических руководств по установлению референсных уровней с целью оптимизации радиационной защиты населения при различных сценариях реабилитации площадок наследия.

Рис. 7. Сценарии реабилитации объектов наследия

Ключевым элементом надзора за состоянием радиационной безопасности является мониторинг радиационной обстановки на всех этапах проведения радиационно‑опасных работ. Для целей методического сопровождения надзора, осуществляемого контролирующими службами ФМБА России, разработаны методические указания, устанавливающие требования к организации и проведению радиационно‑гигиенического мониторинга как в режиме повседневной (штатной) деятельности ПВХ ОЯТ и РАО, так и при вывозе ОЯТ и РАО из зданий и сооружений ПВХ ОЯТ и РАО, и, тем более, при радиационной аварии.

Пути совершенствования радиационной безопасности населения

Опыт, накопленный в ходе проведения исследований по РГМ, позволяет сформулировать следующие четыре актуальных направления совершенствования регулирующего надзора на объектах наследия.
Первое направление касается комплексного мониторинга состояния загрязнения окружающей среды. Многофакторный характер загрязнения объектов наследия предполагает необходимость совершенствования подходов к оценке воздействия на окружающую среду. Традиционная схема мониторинга природной среды, сфокусированная на контроле ограниченного числа действующих факторов (радиационный фактор на радиационно‑опасных объектах и химический фактор на других производствах), является неэффективной. Более того, независимое регламентирование загрязняющих веществ радиационной и химической природы в объектах окружающей среды может привести к тому, что суммарное воздействие превысит допустимую величину риска для здоровья человека и окружающей среды. Необходимым является развитие методологии комплексного радиационно‑химического мониторинга и совершенствование моделей оценок рисков радиационной и химической природы с учетом особенностей загрязнения реабилитируемого объекта.
Результаты проведенных исследований [55] позволяют констатировать принципиальную невозможность корректной оценки и прогнозирования последствий для окружающей среды, возникающих в случае комплексных техногенных воздействий, с помощью подходов, базирующихся только на оценке содержания загрязняющих веществ в природных компартментах. В связи с этим, одним из направлений совершенствования существующих подходов к оценке воздействия на окружающую среду является развитие системы биологического мониторинга. К достоинствам биомониторинга, в первую очередь, относится возможность оперативно оценивать последствия комплексных техногенных воздействий в интегральных показателях [56].

Ярким примером важности учета природных источников облучения в структуре облучения населения является неблагоприятная радиоэкологическая обстановка, сложившаяся на территории бывшего п. Октябрьский Читинской области (1487 чел.) в районе расположения предприятия по добыче и переработке урановых руд (ППГХО, г. Краснокаменск). результаты мониторинга радиационной обстановки показали, что основную опасность для населения поселка представляет внутреннее облучение от радона и продуктов его распада. Доза облучения от радиоактивного газа радона составляла в среднем 14 мЗв/год (85 % суммарной дозы от всех источников облучения, кроме медицинского), (рис. 9Б). Это обстоятельство оказалось немаловажным аргументом в пользу отселения жителей населенного пункта, после того, как было показано отсутствие эффективности радонозащитных мероприятий [28–32, 54].
Следует подчеркнуть, что изучение общественного мнения показывает крайне низкую осведомленность населения в вопросах влияния природных источников облучения на здоровье. В связи с этим, по нашему мнению, важным направлением деятельности регулятора является развитие культуры радиационной безопасности населения, ориентированной на четкое осознание им рисков не только от техногенных, но и от природных источников облучения.
Четвёртое направление – необходимость совершенствования методических подходов к мониторингу состояния здоровья в районах расположения объектов наследия. результаты мониторинговых исследований состояния здоровья населения, проживающего вблизи объектов наследия, показали, что по основным медико‑демографическим показателям оно соответствует популяционным показателям состояния здоровья населения Российской Федерации [59, 60]. Влияние на здоровье населения техногенного облучения не выявлено. Однако, следует отметить, что однозначно связать состояние здоровья населения, оцениваемое по классическим показателям смертности и заболеваемости, с состоянием реальной радиоэкологической обстановки пока не удается. Одним из подходов к решению проблемы объективной оценки состояния здоровья населения является проведение исследований в более расширенном временном интервале наблюдений.
Известно, что на состояние здоровья населения существенное, подчас главенствующее влияние, оказывают многообразные социально‑экономические показатели, ряд других факторов риска, а также состояние службы охраны здоровья. Изучение этих факторов и их интеграция в систему оценки состояния здоровья является основой для дальнейших исследований в области гигиенической науки.

Международное сотрудничество в области регулирования площадок наследия

Заключение

Заключая нынешний этап нашей работы, нельзя не подчеркнуть методологическую важность правильного построения мониторинга состояния здоровья населения и оценки причинно‑следственных связей. Пока мы изучаем лишь часть факторов. Являются ли они факторами риска и в какой степени – должна показать дальнейшая работа, когда будут изучены и оценены все необходимые факторы риска в рамках осуществления исследовательского социально-гигиенического мониторинга, который включает в себя радиационно‑гигиенический мониторинг окружающей среды и мониторинг здоровья населения. Организация и осуществление такого мониторинга особенно актуальны при реабилитации объектов наследия и функционировании объектов ядерной энергетики. Получаемая в ходе этих исследований информация необходима для оценки медицинских последствий многолетней эксплуатации предприятий на всех этапах ядерно‑топливного цикла и для выяснения масштабов воздействия на здоровье. Наличие знаний в этой области позволит научно обосновывать выбор референсных уровней дозовых нагрузок на население при различных вариантах реабилитации объектов наследия, приемлемых в отношении вероятной индукции отдаленных стохастических эффектов, и, в то же время, позволяющих научно обосновывать реабилитационные мероприятия в атомной отрасли.
Таким образом, есть основания уверенно рассчитывать, что реализация наших научных разработок в области реабилитации загрязненных территорий и профессионального медицинского сопровождения будет способствовать уменьшению груза медицинских проблем, связанных с ядерным наследием; повышению уровня и качества жизни соответствующих контингентов населения России; созданию необходимых условий для успешного развития атомной энергетики в российской федерации и укреплению национальной безопасности страны.

РЭМ включает наблюдение и контроль радиационной обстановки соответствующей территории, получение базовой информации для ее оценки и прогноза.

В основе РЭМ лежат непосредственные наблюдения и измерения, проводимые на территории населенного пункта, радиационных характеристик проб исследуемых компонентов окружающей среды. Использование данных РЭМ позволяет выявлять закономерности изменения радиационной обстановки на территории населенного пункта, что в свою очередь является основой для составления заключения о дозовых нагрузках населения и разработки радиационно-гигиенического паспорта, а также принятия решений в различных радиационных ситуациях.

Целью РЭМ является контроль радиационного состояния компонентов окружающей среды их оценка и прогнозирование для представления соответствующей информации в органы исполнительной власти, надзорные органы, в органы государственного регулирования безопасности при использовании атомной энергии, для принятия управленческих решений.

Задачами РЭМ являются:

регулярные радиационные наблюдения за радиоактивностью компонентов окружающей среды; - хранение, обработка, обобщение и систематизация информации о состоянии радиационных параметров компонентов окружающей среды;
анализ результатов измерения радиоактивности с целью своевременного определения радиационного состояния компонентов окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов;
обеспечение органов исполнительной власти (Заказчика работ) информацией о состоянии радиационной обстановки.

Решение задач РЭМ обеспечивается:

стационарными постами радиационного контроля;
режимной сетью наблюдения за компонентами окружающей среды; - режимной сетью наблюдения за водными объектами с помощью организации стационарных режимных створов на основных водотоках;
мобильными средствами радиационного контроля дорожной сети и судоходных акваторий. Компонентами РЭМ окружающей среды являются:
атмосферный воздух приземного слоя;
атмосферные выпадения;
осадки;
почва (грунты);
вода открытых водоёмов;
донные отложения открытых водоёмов;
растительность (трава, листва кустарников и деревьев);
автомобильные дороги города;
отдельные территории города.

При анализе компонентов окружающей среды обязательно проводятся измерения мощности эквивалентной дозы гамма - излучения, а в точках режимной сети - измерения интегральной поглощенной дозы гамма - излучения.

Контролируемые параметры объектов окружающей среды.

Контролируемыми радиационными параметрами компонентов окружающей среды являются:

мощность эквивалентной дозы гамма - излучения, мкЗв/ч;
интегральная поглощенная доза гамма - излучения, мГр;
удельная активность радионуклидов в почвах (грунтах), Бк/кг;
удельная активность радионуклидов в донных отложениях открытых водоёмов, Бк/кг;
удельная активность радионуклидов в растительности, Бк/кг;
удельная активность радионуклидов в воде открытых водоёмов, Бк/кг (Бк/л);
объемная радиоактивность аэрозолей приземного слоя атмосферного воздуха, Бк/м3;
плотность выпадений радионуклидов из атмосферы (осадки, аэрозоли), Бк/(м2×сутки).

Критерии оценки радиационных параметров окружающей среды

Оформление результатов РЭМ

Отдел МОС и Н выпускает:

информационные бюллетени результатов РЭМ по отдельным территориальным единицам;

заключение о дозовых нагрузках населения;

Результаты РЭМ передаются в соответствующие административные структуры, принимающие управленческие решения по защите населения.

Технические средства, традиционно используемые для радиационного мониторинга окружающей среды в большинстве представляют собой набор измерительных приборов (на сегодняшний день – достаточно высокого класса), каждый из которых позволяет получить значение того или другого параметра. Анализ всей совокупности данных для оценки обстановки в целом, как правило, проводится после получения всех результатов измерений различных параметров. В то же время бурное развитие вычислительной техники, появление портативных компьютеров, современного навигационного оборудования, средств измерения и передачи данных обусловили создание компактных стационарных и мобильных измерительных системы, позволяющих не только проводить необходимые измерения по нескольким параметрам, но и обеспечивать предварительный анализ, визуализацию, картографирование и передачу данных в режиме реального времени.

Автоматизированные системы контроля радиационной обстановки (АСКРО)

Каждый пост представляет собой интеллектуальное устройство, способное не только проводить измерения и накапливать информацию, но и анализировать ее и при превышении значений активизировать ресурсы всей системы. Наряду с простыми датчиками, измеряющими мощность дозы γ-излучения, в АСКРО стали использоваться спектрально-чувствительные датчики, позволяющие не только регистрировать факт наличия повышенного излучения, но и определять состав его источника. Кроме того, ряд стационарных постов контроля дополняется метеорологическими датчиками, информация от которых позволяет быстро оценить наиболее вероятные направления переноса радионуклидов.

Расстояние между постами контроля варьируется в пределах от 1 км до 20 км. Очевидно, что по данным постов контроля оценить общую радиационную обстановку на контролируемой территории в случае радиационно-опасной ситуации можно только в случае масштабной аварии с переносом активности на большие расстояния. Если же чрезвычайная ситуация носит локальный характер или возникла вдали от действующих постов АСКРО, необходимо оперативно получить данные о радиационной обстановке в районе меньшего масштаба.

Мобильные системы радиационного мониторинга

Такие системы, установленные на транспортных средствах, или переносные, обеспечивают оперативное получение подробной информации о радиационной обстановке на территориях площадью от нескольких десятков метров до нескольких десятков и даже сотен километров.

К основным характеристикам радиационной обстановки, подлежащим оперативным измерениям или оценке с помощью мобильных средств радиационного мониторинга, следует отнести мощность экспозиционной дозы γ-излучения, изотопный состав основных дозообразующих нуклидов, данные о поверхностном загрязнении (мощность α- или β-излучения), концентрацию радионуклидов в воздухе. Именно эти параметры определяют краткосрочную прогнозируемую дозу и требуют оперативной оценки. В соответствии с измеряемыми характеристиками производится выбор средств измерений (дозиметров, радиометров или спектрометров).

Кроме того, при проведении мониторинга для привязки измеряемых величин к местности требуются данные о географических координатах точки измерения, то есть необходимо использование навигационной системы, обладающей достаточным пространственным разрешением.

Автомобильные системы позволяют картографировать загрязненные территории по уровню мощности дозы γ-излучения и осуществлять поиск локальных источников на площади от сотен метров до десятков километров. В тоже время часто встречаются загрязнения небольших территорий изотопами с преобладающей α- или β-активностью ( 90 Sr, 239 Pu) либо со значительной примесью таких радионуклидов; кроме того, может потребоваться обследование территории, недоступной для автомобиля. В таких случаях необходимо пешеходное обследование с использованием радиометров поверхностного загрязнения.

В АТЦ СПб разработана портативная автоматизированная система, позволяющая проводить обследование сильно пересеченной местности и фиксировать различные параметры радиационной обстановки с привязкой к географическим координатам. Составные части системы размещаются в специальной сумке или рюкзаке. Для управления в процессе проведения радиационной разведки используются либо экран компьютера, либо миниатюрный монитор, закрепленный на оправе очков.

Портативные системы снабжены средствами связи, с помощью которых можно не только передавать данные, полученные оператором, но и осуществлять управление с удаленного компьютера. При этом носителем системы может быть робототехническое устройство или беспилотный летательный аппарат, а вся информация в режиме реального времени будет отображаться на экране монитора оператора, находящегося в безопасном месте.

Рис. 1. Результаты радиационного обследования центра Санкт-Петербурга (изображение с монитора бортового компьютера мобильной системы мониторинга)

Поиск локальных источников излучения

В связи с возросшим объемом работ по дезактивации радиационно-опасных территорий и объектов, опасностью утери или хищения радионуклидных источников, возможными аварийными ситуациями при транспортировании радиоактивных веществ, все более актуальной становится задача поиска и идентификации локальных радиационных загрязнений или источников излучения.

Для ее решения специалисты ФГУП АТЦ СПб создали высокочувствительный γ-локатор, с помощью которого можно обнаружить источник активностью менее 1 ГБк на расстоянии более 100 м примерно за 6 секунд. То есть он позволяет находить источники, излучение которых в точке наблюдения не вносит фиксируемого вклада в фоновую мощность дозы (этот вклад существенно меньше изменений естественного фона при перемещении).

Устройство состоит из сцинтилляционного детектора большого объема, защищенного от прямого излучения с поверхности земли, и горизонтально вращающегося вокруг него подковообразного коллиматора. Высокая чувствительность устройства достигается за счет подавления внешнего γ-фона и использования чувствительных математические методов обработки информации. Возможность выбора энергетического диапазона позволяет настроить систему на поиск конкретного нуклида по его прямому излучению.

Рис. 4. Общий вид мобильной системы с γ-локатором

Прибор установлен на автомобиле радиационной разведки (рис. 4) и интегрирован в его информаци-онно-измерительную систему. Погрешность определения направления на источник относительно оси автомобиля составляет 1,5 градуса. Использование навигационной системы позволяет определять азимут источника и после измерения в двух и более позициях фиксировать его географические координаты. При этом вся информация параллельно с измерениями, выполняемыми по маршруту следования, отображается на экране бортового компьютера с использованием электронной географической карты или фотографии территории.

Наряду с разработками новых систем контроля, большое внимание уделяется подготовке персонала к работе с ними. С этой целью созданы специальные компьютерные тренажеры, позволяющие проводить обучение пользованию всеми системами, описанными выше, в условиях, приближенных к реальным. Тренажеры позволяют моделировать сильные радиационные поля, работа в которых требует контроля и минимизации доз облучения персонала. На рисунке 5 показан вид экрана бортового компьютера с изображением радиационного поля виртуального источника, якобы размещенного в жилом квартале Санкт-Петербурга. При проведении тренировки изображение поля скрыто, и только показания приборов позволяют определить его конфигурацию и характеристики.

Рис. 5. Изображение радиационного поля виртуального источника

Читайте также: