Общая характеристика методов оценки дозовых нагрузок на человека

Оценка дозовых нагрузок может осуществляться следующими методами:

1. прямым измерением МЭД гамма-радиометром;

2. индивидуальным дозиметром различных типов (фотодозиметры, люминесцентные дозиметры и др.), которые могут быть размещены на тех или иных участках тела, а затем эти показания могут быть экстраполированы на другие его участки с учетом геометрии измерения и поправочных коэффициентов, полученных с учетом моделей-фантомов (стандартная модель человека, изготовленная из пластических материалов, соответствующих биологической плотности той или иной ткани).

Определение доз внутреннего облучения биологических объектов, например человека, проводится, как правило, расчетным путем.

Для этого используются стандартные физиологические параметры среднестатистического человека, характеризующие те или иные обменные процессы.

Так, например, (Международная комиссия по радиационной защите) МКРЗ рекомендует использовать при таких расчетах следующие величины (Моисеев, Иванов, 1974):

- средний вес человека - 70 кг;

- в т.ч. мышцы - 30 кг;

- кости -10 кг;

- кровь - 5,4 кг;

- кожа и подкожная ткань - 6,1 кг

- жировая ткань -10 кг;

- жизненная емкость легких у мужчин - 3-4 л;

- объем воздуха, вдыхаемого за 8 рабочих часов - 107 л;

- полная поверхность органов дыхания - 70 м²;

- полное содержание воды в организме - 43 кг.

При этом учитываются размер дыхательной системы, особенности распределения мелких частиц в органах дыхания, воздушный баланс, средняя скорость дыхания, время задержки воздуха, воды и пищи в тех или иных органах человека; содержание воды в различных органах и тканях, водный баланс, химический состав мышц, костей, эффективный атомный номер сложных веществ (костная ткань, мышцы и т.д.) и ряд других параметров.

При этом определяются главные критические органы, накапливающие те или иные радионуклиды, коэффициенты их накопления в тех или иных органах.

· ⁹⁰Sr - кости, легкие и все тело;

· ¹³⁷Cs + ¹³⁷Ва - все тело, мышечная ткань, легкие, селезенка, кости, почки, желудочно-кишечный тракт;

· ¹³¹I - прежде всего щитовидная железа.

Доза внутреннего радиоактивного облучения, как всего организма, так и его отдельных органов и тканей, зависит от физико-химических характеристик инкорпорированных радионуклидов, которые определяют их всасываемость, распределения и выведения из организма.

Определение дозовых нагрузок на человека ведется по какой-либо выбранной модели путей облучения человека.

Существует сравнительно большой набор моделей, учитывающий механизм поступления радионуклидов и множество других факторов.

Имеются специальные рекомендации Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ) по методам построения и использованию моделей радиационного воздействия на человека и их роли в оценке доз облучения.

В настоящее время развиваются методы прямого определения инкорпорированных в организм радионуклидов. Это осуществляется путем отбора биологической ткани (соскобы и т.д.), либо методом высокочувствительной гамма-спектрометрии. Для этих целей сконструированы специальные подземные камеры низкого фона (Канифер) или счетчики излучения человека (СИЧ).

На этих установках возможно определение гамма-излучающих радионуклидов как во всем теле человека, так и в отдельных его участках (щитовидная железа, желудок и т.д.), что достигается путем перемещения детектора радиоактивного излучения по телу человека. В ряде случаев может фиксироваться и жесткое бета-излучение.

По мнению Тихомирова Ф.А. (1972 г.), при определении дозовых нагрузок в биологических системах не всегда возможно в силу различных объективных обстоятельств получить необходимую дозиметрическую информацию.

Это может быть обусловлено рядом причин:

1) неравномерность распределения источников радионуклидов, чаще всего имеющих «пятнистый» характер распределения;

2) одновременное сочетанное воздействие внутренних и внешних природных и техногенных факторов радиационного характера;

3) сложный энергетический спектр излучающих радионуклидов с разными показателями ЛПЭ.

А если к этому добавить еще и факторы субъективного характера по принципу «этого быть не может, потому что этого не может быть никогда», то возникает проблема объективного определения полученных дозовых нагрузок на человека и биоту.