Рассмотренные единицы РАИ отражают энергетическую сторону вопроса, но не учитывают биологического воздействия РАИ на организм. Вид облучения и энергия частиц резко меняют картину! Знать поглощенную дозу мало, надо знать изменения, которые произойдут в организме из-за воздействия излучений, то есть биологические последствия излучения. Ионизация биологической ткани приводит к разрыву молекулярных связей и к изменению химической структуры ее соединений. Изменения в химическом составе многих молекул приводят к гибели клеток. Излучения расщепляют находящуюся в тканях воду на Н (атомарный водород) и ОН (гидроксильную группу). В результате реакции появляется Н2O2 (перекись водорода) и ряд других продуктов. Все они обладают высокой химической активностью, и в организме начинают протекать реакции окисления, восстановления и соединения одних молекул с другими молекулами ткани. Это приводит к образованию химических соединений, не свойственных живой ткани организма, что включает в работу его иммунную систему. Все это вызывает нарушения нормального течения биологических процессов в организме. Достаточно знать коэффициент биологической вредности данного вида РАИ, чтобы определить дозу, полученную организмом. Для этого введена единица бэр - биологический эквивалент рада, который отличается от дозы гамма-облучения на величину коэффициента качества (КК). Его иногда называют ОБЭ (относительная биологическая эффективность) данного вида и жесткости излучения. Гамма-излучение принято за единицу эквивалента, так как для этого случая есть эталонный источник и отработана методика замера. Величина КК для разных излучений определяется по справочнику. Некоторые из таких коэффициентов приведены ниже:
КК
-

рентгеновские, гамма-, бета-излучения

1
-

тепловые нейтроны

3
-

быстрые нейтроны, протоны

10
-

альфа-частицы, ядра отдачи

20

Сложность выведения из организма РВ усугубляется тем, что различные РВ по-разному усваиваются организмом. РА натрий, калий, цезий почти равномерно распределяются по органам и тканям; радий, стронций, фосфор скапливаются в костях; рутений, полоний - в печени, почках, селезенке, а йод-131 накапливается исключительно в щитовидной железе - важнейшем органе внутренней секреции, который регулирует обмен веществ, рост и развитие организма. Щитовидная железа поглощает весь йод, попавший в организм, до полного ее насыщения. Накопление в ней РА йода приводит к расстройству гормонального статуса щитовидной железы. Особенно опасно такое насыщение у детей, так как щитовидная железа играет в их жизни более важную роль, чем у взрослых. Именно поэтому перед облучением и в первые его часы для защиты щитовидной железы необходимо предоставить организму избыток нейтрального йода. После получения дозы облучения от РА йода в этой железе может развиться острейшее гормональное расстройство; в крайних случаях наблюдается полное разрушение щитовидной железы.
Человек всегда был подвержен действию естественной радиации. Ее величина - в зависимости от местности - варьируется от 100 мбэр до 1,2 бэр в год. Среднее значение по РФ составляет 300 мбэр в год, а в ее центральном регионе радиационный фон 10...30 мкбэр/ч. Ослабленная атмосферой радиация приходит из космоса, восходит от земли, ее излучают гранитные здания и химические элементы в теле человека. Чем больше высота полета, тем тоньше защитный слой атмосферы (при полете на высоте 13 км человек получает дозу радиации в 1 мР/ч, а при наличии на солнце пятен эта доза возрастает). Есть территории, где суммарная доза рвущейся из недр земли радиации выше, чем в Чернобыльской зоне, и основную долю ее (до 70%) составляет радон. Он рождается в РА семействах урана и тория, а продукты распада элементов этого ряда присутствуют везде (в камнях, бетоне, почве, воде). Примерный расклад концентрации радона в квартире (Бк/м3): от стройматериалов - 6,4; от бытового газа - 0,3; от воздуха с улицы - 5; из почвы под зданием - 41,7; от воды - 0,1. В наши легкие ежеминутно попадает несколько миллионов РА атомов радона, вызывая болезненные симптомы. Давно замечено, что в некоторых районах и даже отдельных домах намного выше процент злокачественных заболеваний. Если в воздухе помещения радиация выше 200 Бк/м3, то необходимо принимать меры по герметизации помещения от излучения из-под земли.
Облучение может привести к биологическим изменениям в организме, а само это заболевание названо лучевой болезнью. Лучевая болезнь - это комплексная реакция организма на количество и интенсивность поглощенной энергии: важно, какое это было излучение, какие участки и органы тела поражены, какое произошло облучение - внутреннее или внешнее, поражен ли костный мозг - главный кроветворный орган.
Постоянное облучение малыми дозами (даже при неполной дезактивации) может вызвать хроническую форму лучевой болезни или отрицательные последствия в более поздний период жизни. К такому же результату приводит попадание внутрь организма РВ через органы дыхания, раны, ожоги, с пищей, жидкостями. Такая форма лучевой болезни излечима, но необходимо прекратить облучение. Острая форма лучевой болезни характеризуется данными табл. 5.2.
Руководящими документами в вопросах нормирования ИИ являются «Нормы радиационной безопасности НРБ-96» и «Основные санитарные правила работы с РВ и ИИИ ОСП-72/87». Определяющим здесь считают предельно допустимую дозу (ПДД) - годовой уровень облучения, не вызывающий при равномерном облучении в течение 50 лет неблагоприятных изменений в состоянии здоровья облучаемого и его потомства.
Категории облучаемых лиц:
-

категория «А» - персонал, имеющий контакт с РВ или ИИ;
-

категория «Б» - остальное население.

ПДД внешнего и внутреннего облучения устанавливаются разные для разных групп критических органов и тканей [46, 47]. К работе с РВ и ИИИ допускаются лица старше 18 лет, при этом набранная доза облучения для лиц категории «А» конкретного возраста определяется формулой Д = 5 (N-18) (бэр), где N - возраст в годах. Генетически значимая доза облучения, получаемая населением в целом от всех источников, не должна превышать 5 бэр на человека за 30 лет.

Таблица 5.2
Характеристика ocновных форм лучевой болезни

Степень острой ЛБ

Доза облучения, бэр

Характеристика болезни
Легкая

100...200

Слабость, головная боль, тошнота. Скрытый период до месяца, затем головокружение, рвота. Восстановление крови через 4 месяца
Средняя

200...300

Через 2-3 часа признаки легкой ЛБ. Затем расстройство желудка, депрессия, нарушения сна, повышение температуры тела, кожные кровоизлияния, кровотечение из десен. Восстановление крови через 6 месяцев. Возможны смертельные случаи
Тяжелая

300...500

Через час неукротимая рвота. Все признаки ЛБ проявляются резко: озноб, отказ от пищи. Смерть в течение месяца до 60% облученных
Крайне тяжелая

>500

Через 15 мин неукротимая рвота с кровью, потеря сознания, понос, непроходимость кишечника. Смерть наступает в течение 10 суток

Среднегодовая допустимая концентрация РВ в организме, воде и воздухе - это предельно допустимое количество РА изотопа в единице объема или массы, при поступлении которого естественными путями организм не получает доз облучения, превышающих ПДД.
При работе с РВ возможно загрязнение ими рабочих поверхностей и тела работающих, что может стать источником внутреннего или внешнего облучения. ПДУ загрязнения кожных покровов и поверхностей объектов устанавливается санитарными нормами (правилами) исходя из опыта работы с РВ и измеряется числом частиц, испускаемых с единицы площади в минуту. Этим определяется решение о принятии мер защиты и эвакуации (табл. 5.3, 5.4).

Таблица 5.3
Критерии для принятия решения по РА нагрузке (мЗв)

Наименование мероприятий

Все тело

Отдельные органы
Ранняя фаза аварии (первые 10 суток) Укрытие, применение СИЗ
Йодная профилактика: взрослые

дети и беременные
Эвакуация: взрослые

дети и беременные

5...50

50...500 10...50

50...500
50...500
50...250
500...5000
200...500
Средняя фаза РА аварии (первый год) Ограничение РЗ продуктов
Переселение или эвакуация

5...50 50...500

50...