bezpieczenstwo radiacyjne_001.vp

Transkrypt

© Copyright by Wydawnictwo ZamKor
ul. Tetmajera 19, 31-352 Kraków
tel./faks (0 prefiks 12) 623-25-00
e-mail: [email protected]
adres serwisu: www.zamkor.pl
Dokument zosta³ pobrany z „Serwisu
dla nauczyciela”. Kopiowanie dozwolone
tylko dla nauczycieli korzystaj¹cych
z podrêczników Wydawnictwa Zamkor
Wszelkie prawa zastrze¿one.
Data utworzenia dokumentu: 07/10/2004
Wersja dokumentu: 001
Bezpieczeñstwo radiacyjne
Promieniowanie jonizuj¹ce, zarówno ze Ÿróde³ naturalnych, jak i sztucznych jest stale obecne w naszym
¿yciu. W artykule przedstawione s¹ Ÿród³a promieniowania, jego oddzia³ywanie z materi¹ oraz skutki biologiczne tego oddzia³ywania. Omówione s¹ tak¿e zagro¿enia jakie niesie ze sob¹ stosowanie promieniowania jonizuj¹cego oraz zasady ochrony przed tym promieniowaniem.
S³owa kluczowe: promieniowanie jonizuj¹ce, dawka promieniowania, skutki biologiczne, Ÿród³a promieniowania, medycyna nuklearna, ochrona przed promieniowaniem, Czarnobyl, normy bezpieczeñstwa,
ska¿enie promieniotwórcze, rozpad promieniotwórczy.
Spis treœci
1. Podstawowe wiadomoœci o promieniowaniu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2. Rodzaje promieniowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3. Pomiar promieniowania. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4. Naturalne Ÿród³a promieniowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
5. Sztuczne Ÿród³a promieniowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
6. Skutki biologiczne promieniowania jonizuj¹cego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
7. Pomiary nara¿enia na promieniowanie jonizuj¹ce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
8. Miêdzynarodowe normy ochrony przed promieniowaniem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
9. Zasady ochrony przed promieniowaniem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
10. Nieuzasadnione zastosowanie Ÿróde³ promieniowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
11. Stosowanie podstawowych norm bezpieczeñstwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
12. Wymagania organizacyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
13. Wymagania dotycz¹ce zarz¹dzania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
14. Wymagania techniczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
15. Transport. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
16. Wnioski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1
Podstawowe wiadomoœci o promieniowaniu jonizuj¹cym
Ciep³o i œwiat³o to rodzaje promieniowania, które czujemy lub widzimy. Jednak s¹ równie¿ inne rodzaje
promieniowania, których ludzkie zmys³y nie s¹ w stanie wykryæ. Zawsze jesteœmy nara¿eni na niewidzialne
promieniowanie jonizuj¹ce z nieba, ziemi, powietrza, a nawet z ¿ywnoœci i napojów. Promieniowanie jonizuj¹ce ma wiele praktycznych zastosowañ: lekarze wykorzystuj¹ promieniowanie rentgenowskie (promienie X) w diagnostyce chorób lub urazów, promieniowanie gamma stosuje siê do kontroli spawów
w elementach maszyn i sterylizacji sprzêtu medycznego, aby mo¿na go by³o bezpiecznie stosowaæ, a wiele nowych odmian roœlin uprawnych uzyskano przez mutacje wywo³ane promieniowaniem jonizuj¹cym.
W elektrowniach j¹drowych wytwarza siê obecnie na œwiecie oko³o 17% elektrycznoœci.
Stosowanie promieniowania jonizuj¹cego oznacza, ¿e oprócz dawek ze Ÿróde³ naturalnych, wiele osób
otrzymuje ma³e dawki promieniowania pochodz¹cego ze Ÿróde³ sztucznych.
Niniejsz¹ publikacjê przygotowa³a i wyda³a w jêzyku angielskim Miêdzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA), a w jêzyku polskim Pañstwowa Agencja Atomistyki. Celem publikacji jest u³atwienie spo³eczeñstwu zrozumienia zagadnieñ dotycz¹cych Ÿróde³ i skutków promieniowania oraz przedstawienie miêdzynarodowych norm, których przestrzeganie zapewni bezpieczne stosowanie promieniowania.
Rodzaje promieniowania
Promieniowanie „jonizuj¹ce”, przenikaj¹c przez materiê wywo³uje w obojêtnych elektrycznie atomach
zmiany ich ³adunków elektrycznych, czyli jonizacjê. Wytworzone jony mog¹ zak³óciæ normalne procesy biologiczne w ¿ywych tkankach.
Wystêpuj¹ ró¿ne rodzaje promieniowania jonizuj¹cego:
Cz¹stki alfa – to cz¹stki na³adowane dodatnio. £atwo zatrzyma je papier lub skóra. Niebezpieczne s¹
tylko wtedy, gdy substancja, która emituje cz¹stki alfa dostanie siê do wnêtrza organizmu drog¹ oddechow¹ lub z ¿ywnoœci¹.
Cz¹stki beta – to elektrony, które maj¹ wiêksz¹ zdolnoœæ przenikania przez materiê ni¿ cz¹stki alfa.
Mo¿e je zatrzymaæ cienka warstwa wody, szk³a lub metalu. Jednak cz¹stki beta mog¹ byæ niebezpieczne,
jeœli substancje je emituj¹ce dostan¹ siê do wnêtrza organizmu.
Promienie gamma i promienie X (promieniowanie rentgenowskie) – to promieniowanie elektromagnetyczne, podobne do fal œwietlnych i radiowych, lecz o mniejszej d³ugoœci fali. Odznaczaj¹ siê bardzo du¿¹
zdolnoœci¹ przenikania przez materiê i tylko materia³y o du¿ej gêstoœci, takie jak o³ów lub beton mog¹ ochroniæ nas przed tym promieniowaniem.
Neutrony – to cz¹stki nie posiadaj¹ce ³adunku; s¹ elektrycznie obojêtne i dziêki temu z ³atwoœci¹
g³êboko wnikaj¹ w materiê. Nie wywo³uj¹ jonizacji bezpoœrednio, ale przez interakcje z atomami mog¹
doprowadziæ do powstania promieniowania alfa, beta, gamma lub X, które z kolei powoduje jonizacjê.
Neutrony mo¿e zatrzymaæ jedynie gruba warstwa betonu, wody lub parafiny.
Promieniowanie substancji promieniotwórczych, czyli ich aktywnoœæ, zanika w ró¿nym tempie, w miarê
jak z up³ywem czasu jedne atomy ulegaj¹ przemianie w inne atomy. Jeœli nowe atomy s¹ te¿ atomami promieniotwórczymi, mamy do czynienia nie tylko z zanikiem jednego rodzaju promieniowania, ale i z pojawieniem siê innych rodzajów promieniowania. Czas potrzebny, aby aktywnoœæ substancji promieniotwórczej
2
zmniejszy³a siê o po³owê, nazywamy czasem po³owicznego rozpadu. Czasy po³owicznego rozpadu ró¿nych
substancji promieniotwórczych s¹ ró¿ne – od u³amka sekundy do wielu milionów lat.
Pomiar promieniowania
Iloœæ promieniowania, a wiêc „dawka” jak¹ otrzymuj¹ ludzie jest mierzona w milisiwertach (mSv).
Jednostka ta nale¿y do tego samego systemu miar co np. kilogram, czyli do powszechnie stosowanego
Miêdzynarodowego Uk³adu Jednostek Miar (SI).
Naturalne Ÿród³a promieniowania
Wszyscy jesteœmy nara¿eni na dzia³anie promieniowania, a dla wiêkszoœci z nas najwiêkszym Ÿród³em
takiego nara¿enia s¹ naturalne Ÿród³a promieniowania w naszym œrodowisku.
Promieniowanie kosmiczne dociera do nas przez atmosferê ze S³oñca i innych Ÿróde³ energii w naszej
galaktyce lub poza ni¹. Intensywnoœæ promieniowania ze S³oñca zwiêksza siê podczas wybuchów s³onecznych, natomiast promieniowanie z pozosta³ych Ÿróde³ utrzymuje siê na prawie sta³ym poziomie. Jednak na iloœæ promieniowania docieraj¹cego do powierzchni Ziemi ma wp³yw ziemskie pole magnetyczne,
które sprawia, ¿e jest ona wiêksza w pobli¿u biegunów ni¿ na równiku. Zatem otrzymywana przez ludzi
dawka promieniowania zwiêksza siê wraz z szerokoœci¹ geograficzn¹. Ponadto atmosfera ziemska stanowi os³onê przed promieniowaniem, ale im wy¿ej tym s³absza jest skutecznoœæ tej os³ony, a wiêc wraz z wysokoœci¹ wzrasta dawka promieniowania. Œciany budynków i kad³ubów samolotów stanowi¹ niewielk¹
ochronê przed promieniowaniem kosmicznym. Œrednia dawka roczna na œwiecie od promieniowania kosmicznego wynosi 0,39 milisiwerta.
Skorupa ziemska zawiera naturalne pierwiastki promieniotwórcze, na przyk³ad uran, tor i potas-40,
rozproszone w ska³ach i w glebie zwykle w bardzo ma³ych stê¿eniach. Emituj¹ one promieniowanie gamma, które doœæ równomiernie napromieniowuje cz³owieka. Materia³y budowlane zawieraj¹ surowce naturalne i mog¹ byæ te¿ trochê promieniotwórcze, a wiêc ludzie s¹ nara¿eni na promieniowanie zarówno na
zewn¹trz, jak i wewn¹trz budynków. Dawki promieniowania mog¹ byæ ró¿ne, w zale¿noœci od rodzaju ska³y
i gleby na danym obszarze, a tak¿e stosowanych w budownictwie materia³ów. Œrednia dawka roczna na
œwiecie z tego Ÿród³a wynosi 0,46 milisiwerta.
Radon jest naturalnym gazem promieniotwórczym, który powstaje z uranu wystêpuj¹cego powszechnie
w skorupie ziemskiej. Wydostaje siê na powierzchniê Ziemi ze ska³ lub z gleby i rozprasza siê w atmosferze. Jednak gdy dostanie siê do wnêtrza budynku, mo¿e nast¹piæ jego koncentracja. Cz³owiek wraz z powietrzem wdycha radon. Podczas rozpadu radonu powstaj¹ inne atomy promieniotwórcze, które mog¹ siê
umiejscowiæ w p³ucach i powodowaæ napromieniowanie tkanki. Œrednia dawka roczna od radonu na œwiecie wynosi 1,3 milisiwerta, jednak na terenach o du¿ym jego stê¿eniu dawki mog¹ byæ wielokrotnie wiêksze. Dawkê promieniowania od radonu mo¿na zmniejszyæ, zapobiegaj¹c przedostawaniu siê go do
budynków.
¯ywnoœæ i napoje. Substancje promieniotwórcze wystêpuj¹ wszêdzie w œrodowisku, wiêc nieuniknione
jest przedostawanie siê ich do wody pitnej i ¿ywnoœci. Po ich spo¿yciu powoduje to œredni¹ dawkê roczn¹
na œwiecie równ¹ 0,23 milisiwerta. Najistotniejszym, chocia¿ nie jedynym, Ÿród³em napromieniowania we3
wnêtrznego jest potas 40 K. Iloœæ potasu 40 K w organizmie ró¿ni siê w zale¿noœci od masy miêœniowej;
m³odzi mê¿czyŸni maj¹ go dwukrotnie wiêcej ni¿ starsze kobiety. W niektórych rodzajach ¿ywnoœci, na
przyk³ad w ma³¿ach i orzechach brazylijskich, nastêpuje koncentracja substancji promieniotwórczych. Ludzie, którzy spo¿ywaj¹ du¿e iloœci takiej ¿ywnoœci mog¹ otrzymaæ dawkê promieniowania znacz¹co wiêksz¹ od œredniej na œwiecie.
Sztuczne Ÿród³a promieniowania
Zazwyczaj dawki otrzymywane przez ludzi ze sztucznych Ÿróde³ promieniowania s¹ du¿o mniejsze od
dawek z naturalnych Ÿróde³ promieniowania. Jednak s¹ one bardzo zró¿nicowane i w przeciwieñstwie do
dawek z naturalnych Ÿróde³ promieniowania, mo¿na je w pe³ni kontrolowaæ i chroniæ siê przed nimi.
ród³a medyczne. Promieniowanie ma w medycynie dwa ró¿ne zastosowania. Jest wykorzystywane
w diagnostyce chorób i urazów oraz do niszczenia komórek nowotworowych. Najstarszym i najbardziej rozpowszechnionym zastosowaniem promieniowania jest diagnostyka rentgenowska, polegaj¹ca na uzyskaniu obrazu wnêtrza cia³a pacjenta za pomoc¹ promieni X. Ze wzglêdu na jej przydatnoœæ ka¿dego roku
wykonuje siê miliony badañ rentgenowskich. Podczas jednego „przeœwietlenia” klatki piersiowej promieniami X pacjent otrzymuje dawkê 0,1 mSv. Informacje diagnostyczne o niektórych chorobach mo¿na uzyskaæ, wykorzystuj¹c promieniowanie gamma emitowane przez substancje promieniotwórcze podane
pacjentowi w zastrzyku, doustnie lub drog¹ oddechow¹. Tak¹ technikê stosuje siê w medycynie nuklearnej. Substancja promieniotwórcza (znacznik) wchodzi w sk³ad tak dobranego radiofarmaceutyku, aby koncentrowa³a siê przede wszystkim w badanym narz¹dzie lub czêœci cia³a. Do œledzenia po³o¿enia i koncentracji substancji promieniotwórczej stosuje siê „gamma-kamerê” po³¹czon¹ z monitorem. Za pomoc¹
tego urz¹dzenia wykrywa siê promieniowanie gamma i otrzymuje obraz, który pozwala oceniæ czy tkanka
jest zdrowa lub jaki jest charakter i zaawansowanie choroby.
W leczeniu chorób nowotworowych niekiedy stosuje siê radioterapiê, czyli metodê w której wykorzystywane s¹ wi¹zki promieni X lub gamma o du¿ej energii, emitowane przez kobalt 60 Co albo inne Ÿród³a. S¹
one precyzyjnie (czêsto z ró¿nych stron) kierowane na chor¹ tkankê, aby j¹ zniszczyæ, a jednoczeœnie
ograniczyæ napromieniowanie s¹siednich zdrowych tkanek. W leczeniu stosowane s¹ te¿ substancje promieniotwórcze w postaci ma³ych Ÿróde³ promieniowania umieszczanych na okreœlony czas obok chorej
tkanki, albo w postaci promieniotwórczych roztworów, które s¹ Ÿród³em du¿ych, ale dok³adnie zlokalizowanych dawek promieniowania.
Medyczne zastosowania promieniowania s¹ najwiêkszym sztucznym Ÿród³em nara¿enia na promieniowanie. Œrednia dawka na œwiecie od Ÿróde³ medycznych wynosi 0,3 milisiwerta.
Promieniowanie w œrodowisku. Substancje promieniotwórcze znalaz³y siê w atmosferze tak¿e na skutek prób z broni¹ j¹drow¹ oraz innych dzia³añ cz³owieka. Mog¹ one w ró¿ny sposób powodowaæ nara¿enie
cz³owieka na promieniowanie: przez napromieniowanie zewnêtrzne – kiedy osadzone s¹ na powierzchni
ziemi, przez wdychanie ska¿onego powietrza i przez po³kniêcie substancji promieniotwórczych z ¿ywnoœci¹ i wod¹.
4
Opad promieniotwórczy z prób z broni¹ j¹drow¹ przeprowadzonych w atmosferze jest Ÿród³em ska¿enia
œrodowiska, ale zwi¹zane z nim dawki dla ludnoœci zmniejszy³y siê ze stosunkowo du¿ych w latach 601
do bardzo ma³ych obecnie. Œrednia dawka roczna na œwiecie wynosi 0,006 milisiwerta (wed³ug UNSCEAR
2000-0,005 mSv). Jednak w miejscach, gdzie przeprowadzano próby na powierzchni ziemi lub pod ziemi¹
i w pobli¿u tych miejsc, ska¿enia nadal siê utrzymuj¹.
Przemys³ j¹drowy (ale nie tylko j¹drowy), a tak¿e w niewielkiej iloœci szpitale i laboratoria naukowe uwalniaj¹ substancje promieniotwórcze do œrodowiska. Prawie wszystkie kraje wprowadzi³y przepisy reguluj¹ce uwolnienia przemys³owe i wymagaj¹ zezwoleñ oraz prowadzenia monitoringu w istotniejszych przypadkach. Monitoring wp³ywu tych uwolnieñ na œrodowisko mo¿e byæ prowadzony przez agendê rz¹dow¹,
która wydaje zezwolenia, jak równie¿ przez u¿ytkownika obiektu.
Przemys³ j¹drowy, który obejmuje ca³y tzw. j¹drowy cykl paliwowy2 uwalnia do œrodowiska niewielkie
iloœci ró¿nych substancji promieniotwórczych w ka¿dej jego fazie. Œrednia dawka roczna na œwiecie w tym
przypadku wynosi 0,008 milisiwerta (wed³ug NSCEAR 2000-0,0002 mSv) na osobê. Rodzaj substancji
promieniotwórczych i ich postaæ ciek³a, gazowa lub cz¹steczkowa zale¿y od fazy cyklu. Na przyk³ad elektrownie j¹drowe uwalniaj¹ do œrodowiska wêgiel 14 C i siarkê 32 S, które mog¹ dostaæ siê do gleby i powietrza, a nastêpnie za poœrednictwem ³añcucha pokarmowego do ¿ywnoœci. Œcieki promieniotwórcze, gdy
dostan¹ siê do zbiorników wodnych ska¿¹ ryby i skorupiaki, które nastêpnie mo¿e zjeœæ cz³owiek.
Roczna dawka indywidualna otrzymywana przez osoby mieszkaj¹ce w pobli¿u elektrowni j¹drowych jest
bardzo ma³a – zwykle poni¿ej 0,1 mSv na rok; dawki osób mieszkaj¹cych w wiêkszej odleg³oœci s¹ jeszcze
mniejsze. Przerób paliwa j¹drowego mo¿e powodowaæ wiêksze dawki, ale zale¿y to od stosowanej technologii. Dawki osób najbardziej nara¿onych mog¹ wynosiæ nawet 0,4 milisiwerta na rok, jednak zazwyczaj
s¹ du¿o mniejsze.
Szacuje siê, ¿e na ca³ym œwiecie nara¿enie na promieniowanie przy pracy ze sztucznymi Ÿród³ami dotyczy czterech milionów pracowników, a otrzymywana przez nich œrednia dawka roczna wynosi oko³o 1 milisiwerta. Dla piêciu milionów osób (np. zatrudnionych w lotnictwie cywilnym i górnictwie) œrednie dawki
roczne pochodz¹ce od promieniowania ze Ÿróde³ naturalnych wynosz¹ 1,7 milisiwerta.
„Niej¹drowe” ga³êzie przemys³u równie¿ s¹ Ÿród³em uwolnieñ substancji promieniotwórczych do œrodowiska. Dotyczy to na przyk³ad przerobu surowców naturalnych zawieraj¹cych substancje promieniotwórcze, a tak¿e ich wykorzystania. Na przyk³ad rudy fosforu zawieraj¹ rad, który mo¿e siê przedostawaæ
do œcieków. Produkcja energii elektrycznej w elektrowniach opalanych wêglem, powoduje uwalnianie,
znajduj¹cych siê w wêglu, naturalnych substancji promieniotwórczych, które za poœrednictwem ³añcucha
pokarmowego dostaj¹ siê do organizmu cz³owieka. Jednak dawki promieniowania s¹ w tym przypadku
zawsze bardzo ma³e – 0,001 milisiwerta lub mniej na rok.
Uwolnienia substancji promieniotwórczych na skutek wypadków. Poza niewielkimi uwolnieniami podczas normalnej pracy obiektów przemys³u j¹drowego, zdarzy³y siê wypadki, na skutek których dosz³o do
rozproszenia substancji promieniotwórczych na du¿ym obszarze. Najwiêkszym wypadkiem j¹drowym by³a
katastrofa w elektrowni w Czarnobylu na Ukrainie, gdzie w wyniku wybuchu nast¹pi³o, trwaj¹ce kilka dni,
uwolnienie du¿ych iloœci materia³ów promieniotwórczych. Niesione z powietrzem substancje promieniotwórcze rozprzestrzeni³y siê na du¿ym obszarze Europy, a nawet poza nim. Ska¿enia powierzchni ziemi
1
2
W okresie najwy¿szego opadu z wybuchów j¹drowych w 1963 r., œrednia dawka roczna na œwiecie wynosi³a 0,113 mSv
(Raport UNSCAR 2000).
Cykl produkcji, wykorzystania i przerobu wypalonego paliwa j¹drowego, w którym materia³y j¹drowe mog¹ byæ
odzyskiwane i ponownie przerabiane na paliwo j¹drowe.
5
by³y bardzo zró¿nicowane i znacznie wy¿sze tam, gdzie deszcz wyp³uka³ z powietrza radioaktywny py³.
Dlatego te¿ dawki promieniowania znacz¹co ró¿ni³y siê od dawek normalnych. W ci¹gu pierwszych trzech
tygodni po wypadku ewakuowano ponad 100 000 osób. Œrednia wartoœæ dawek na ca³e cia³o od napromieniowania zewnêtrznego w 30-kilometrowej strefie wokó³ Czarnobyla wynosi³a 15 milisiwertów. (ród³o:
OECD, 1995).
Promieniowanie wyrobów powszechnego u¿ytku. Bardzo ma³e dawki promieniowania otrzymujemy ze
sztucznych Ÿróde³ promieniowania, które znajduj¹ siê w artyku³ach przemys³owych powszechnego u¿ytku,
takich jak czujki dymu i zegarki ze œwiec¹c¹ tarcz¹, a tak¿e „koszulki” lamp gazowych, zawieraj¹ce naturalnie promieniotwórczy tor. Œrednia dawka roczna na œwiecie od takich Ÿróde³ jest ekstremalnie ma³a
– 0,0005 milisiwerta.
Skutki biologiczne promieniowania jonizuj¹cego
Biologiczne skutki promieniowania mo¿na podzieliæ na wczesne i takie, które pojawi¹ siê póŸniej.
Skutki wczesne. Ju¿ dawno stwierdzono, ¿e du¿e napromieniowanie mo¿e uszkodziæ ¿ywe tkanki. Takie
skutki promieniowania mo¿na stwierdziæ podczas badañ klinicznych. Nazywamy je skutkami deterministycznymi, poniewa¿ pojawi¹ siê na pewno jeœli dawka promieniowania przekroczy okreœlon¹ wartoœæ progow¹, a ich skala zale¿y od wielkoœci dawki.
Skutki póŸne. Badania grup ludnoœci nara¿onych na promieniowanie – a zw³aszcza osób, które prze¿y³y
wybuchy bomb atomowych w Hiroszimie i Nagasaki – wykaza³y, ¿e napromieniowanie mo¿e byæ równie¿
przyczyn¹ wystêpuj¹cych znacznie póŸniej chorób nowotworowych, a tak¿e skutków dziedzicznych. Czêsto
nie mo¿na przewidzieæ takich skutków promieniowania u konkretnej osoby, jednak mo¿na oceniæ prawdopodobieñstwo ich wyst¹pienia na podstawie badañ statystycznych du¿ych populacji.
Informacje na temat biologicznych skutków promieniowania jonizuj¹cego s¹ zbierane i ukazuj¹ siê
okresowo w wydawnictwach takich organizacji, jak:
Komitet Naukowy Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Skutków Promieniowania Atomowego
(UNSCEAR). Jest to komitet miêdzyrz¹dowy, sk³adaj¹cy siê z wybitnych naukowców z wielu krajów ca³ego
œwiata. Jego zadaniem jest gromadzenie, weryfikowanie i upowszechnianie informacji nt. obserwowanych
poziomów i skutków promieniowania jonizuj¹cego, zarówno ze Ÿróde³ naturalnych jak i sztucznych.
Miêdzynarodowa Komisja Ochrony Radiologicznej (ICRP), któr¹ utworzono przed niemal 70. laty. W jej
sk³ad wchodzi niezale¿na, pozarz¹dowa grupa specjalistów. Jej zalecenia s¹ powszechnie uznawane za
podstawê krajowych uregulowañ dotycz¹cych ochrony radiologicznej.
Pomiary nara¿enia na promieniowanie jonizuj¹ce
Do celów ochrony przed promieniowaniem, wielkoœæ nara¿enia na promieniowanie jonizuj¹ce okreœla
siê za pomoc¹ dawki skutecznej. Uwzglêdnia ona iloœæ energii przekazanej tkance przez promieniowanie,
rodzaj promieniowania oraz wra¿liwoœæ napromieniowanych tkanek. Zatem jest to miara ca³kowitego ryzyka wynikaj¹cego z napromieniowania. Jednostk¹ dawki skutecznej jest siwert, jednak czêœciej stosuje
siê milisiwert (mSv). (Milisiwert jest jedn¹ tysiêczn¹ 1 siwerta.)
Miêdzynarodowe normy ochrony przed promieniowaniem
W wielu pañstwach, w celu kontrolowania nara¿enia na promieniowanie pracowników, pacjentów
oraz ogó³u ludnoœci opracowano odpowiednie przepisy, które s¹ wspierane œrodkami administracyjnymi,
6
a egzekwowane przez inspektorów. Równie wa¿ne s¹ miêdzynarodowo uzgodnione normy, a w ich opracowywaniu i doskonaleniu wiod¹c¹ rolê ma Miêdzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA). MAEA
– wraz ze Œwiatow¹ Organizacj¹ Zdrowia (WHO), Miêdzynarodow¹ Organizacj¹ Pracy (ILO), Agencj¹ Energii
J¹drowej OECD, Organizacj¹ Narodów Zjednoczonych ds. Wy¿ywienia i Rolnictwa (FAO) oraz Panamerykañsk¹ Organizacj¹ Zdrowia – w 1996 roku znowelizowa³a i uaktualni³a „Miêdzynarodowe podstawowe normy
ochrony przed promieniowaniem jonizuj¹cym i bezpieczeñstwa Ÿróde³ promieniowania”. (BSS, Basic
Safety Standards).
Celem nowelizacji norm jest okreœlenie warunków, w których Ÿród³a promieniowania mog¹ byæ bezpiecznie wykorzystywane oraz uzupe³nienia technicznych norm bezpieczeñstwa dla du¿ych i z³o¿onych
Ÿróde³ promieniowania, takich jak reaktory j¹drowe i obiekty s³u¿¹ce postêpowaniu z odpadami promieniotwórczymi. Stosowanie norm nie jest obowi¹zkowe. Mog¹ one natomiast stanowiæ praktyczny przewodnik dla wszystkich osób zajmuj¹cych siê ochron¹ przed promieniowaniem, które – wprowadzaj¹c
normy w swoich krajach – musz¹ uwzglêdniæ lokalne warunki i mo¿liwoœci. Normy BSS s¹ egzekwowane
podczas wszystkich dzia³añ podejmowanych w ramach pomocy MAEA.
Uzyskana w ostatnim dziesiêcioleciu du¿a iloœæ nowych informacji na temat nara¿enia na promieniowanie wymusi³a znowelizowanie BSS. Przede wszystkim wyniki badañ biologicznych skutków dawek promieniowania otrzymanych przez osoby, które prze¿y³y wybuchy bomb atomowych w Hiroszimie i Nagasaki,
wskazywa³y na wiêksze ni¿ wczeœniej s¹dzono, prawdopodobieñstwo wyst¹pienia szkodliwych skutków
przy ma³ych dawkach promieniowania. Inne zdarzenia – zw³aszcza wypadek j¹drowy w Three Mile Island
w roku 1979 i katastrofa w Czarnobylu w roku 1986, która doprowadzi³a do bezprecedensowego ska¿enia
tak¿e poza granicami by³ego ZSRR – mia³y wielki wp³yw na postrzeganie przez spo³eczeñstwo zagro¿eñ
zwi¹zanych z nara¿eniem na promieniowanie. W Meksyku, Brazylii, Salwadorze oraz w innych krajach
mia³y miejsce powa¿ne wypadki ze Ÿród³ami promieniowania stosowanymi w medycynie i w przemyœle. Co
wiêcej, odkryto nowe fakty dotycz¹ce zagro¿eñ od Ÿróde³ naturalnych – na przyk³ad radon w pomieszczeniach mieszkalnych – które mog¹ mieæ wp³yw na zdrowie cz³owieka. Wreszcie okaza³o siê, ¿e nara¿enie
na promieniowanie ze Ÿróde³ naturalnych na przyk³ad górników – jest znacznie wiêksze ni¿ s¹dzono.
Zasady ochrony przed promieniowaniem
Normy BSS stosowane s¹ zarówno do „praktyki” jak i „dzia³añ interwencyjnych”.
Praktyka to dzia³alnoœæ zawodowa, która powoduje zwiêkszenie nara¿enia na promieniowanie ponad to
jakie cz³owiek otrzymuje od normalnego t³a promieniowania lub zwiêksza prawdopodobieñstwo napromieniowania. Zalicza siê do niej zastosowania promieniowania lub substancji promieniotwórczych w medycynie, przemyœle, rolnictwie i badaniach naukowych, zak³ady, w których znajduj¹ siê substancje promieniotwórcze lub urz¹dzenia do napromieniowania, zak³ady przerobu rud promieniotwórczych oraz
obiekty s³u¿¹ce postêpowaniu z odpadami promieniotwórczymi, a tak¿e – oczywiœcie – wytwarzanie energii
w elektrowniach j¹drowych.
Dzia³ania interwencyjne to wszelkie dzia³ania, których celem jest zmniejszenie istniej¹cego nara¿enia
na promieniowanie lub prawdopodobieñstwa napromieniowania. Dotyczy to zarówno sytuacji chronicznego nara¿enia na promieniowanie, takich jak radon w budynkach, jak i sytuacji nadzwyczajnych spowodowanych ska¿eniem promieniotwórczym po wypadku.
7
Podstawowe normy ochrony przed promieniowaniem s¹ zgodne z zasadami sformu³owanymi przez
Miêdzynarodow¹ Komisjê Ochrony Radiologicznej (ICRP) i mo¿na je przedstawiæ nastêpuj¹co:
• Uzasadnienie praktyki. Nie nale¿y podejmowaæ dzia³añ, które powoduj¹ nara¿enie na promieniowanie, chyba ¿e osi¹gane korzyœci przewa¿aj¹ nad szkodami.
• Optymalizacja ochrony. Dawki promieniowania i ryzyko powinny byæ tak ma³e, jak tylko jest to rozs¹dnie osi¹galne, gdy uwzglêdni siê czynniki ekonomiczne i spo³eczne. Nale¿y ograniczyæ dawkê lub ryzyko z danej dzia³alnoœci, aby zapobiec nierównomiernemu roz³o¿eniu nara¿enia na promieniowanie
lub ryzyka.
• Ograniczenie indywidualnego ryzyka. Nara¿enie poszczególnych osób nie mo¿e przekraczaæ
okreœlonych dawek granicznych, powy¿ej których dawka lub ryzyko by³yby nie do zaakceptowania.
Wszystkie trzy zasady s¹ stosowane w ochronie radiologicznej pracowników i ogó³u spo³eczeñstwa.
Jednak¿e w przypadku ochrony pacjentów nara¿onych na promieniowanie jonizuj¹ce podczas zabiegów
medycznych obowi¹zuj¹ tylko dwie zasady: uzasadnienie i optymalizacja. Nie stosuje siê trzeciej zasady
czyli limitów dawek granicznych. Natomiast lekarze przestrzegaj¹ pewnych wartoœci (poziomów) wskaŸnikowych, które œwiadcz¹ o zachowaniu dobrej praktyki medycznej. Dawki graniczne nie maj¹ te¿ zastosowania w dzia³aniach interwencyjnych, których celem jest zmniejszenie nara¿enia na promieniowanie.
Okreœlenie limitów u¿ytkowych dawek w zastosowaniach promieniowania jonizuj¹cego ma na celu
zagwarantowanie, ¿e nikt nie zostanie nara¿ony na niedopuszczalne ryzyko wynikaj¹ce z promieniowania. Dla ogó³u ludnoœci dawka graniczna wynosi 1 mSv na rok, a w szczególnych okolicznoœciach – do
5 mSv na rok pod warunkiem, ¿e œrednia dawka w ci¹gu piêciu kolejnych lat nie przekracza 1 mSv na
rok.
Celem wymagañ zawartych w BSS jest zapobieganie wczesnym skutkom du¿ych dawek promieniowania oraz ograniczanie prawdopodobieñstwa pojawienia siê skutków póŸnych. Jeœli uznamy jak¹œ dzia³alnoœæ za uzasadnion¹, cel ten jest osi¹gany przez optymalizacjê ochrony nara¿onych osób i zapewnienie,
¿e Ÿród³a promieniowania s¹ bezpieczne.
Celem uzasadnionych dzia³añ interwencyjnych jest utrzymywanie dawek indywidualnych poni¿ej poziomów progowych, powy¿ej których mog¹ wyst¹piæ skutki deterministyczne i zmniejszenie wszystkich dawek na ile jest to praktycznie mo¿liwe w konkretnych warunkach.
Uzasadnienie zastosowañ promieniowania i dzia³añ interwencyjnych wymaga uwzglêdnienia wielu czynników, w tym aspektów spo³ecznych i ekonomicznych, a tak¿e uwarunkowañ radiologicznych. Niektóre
praktyczne wskazówki dotycz¹ce postêpowania przy uzasadnieniu zastosowañ i dzia³añ interwencyjnych
mo¿na znaleŸæ w BSS. Tutaj podajemy przyk³ady:
Zgodnie z BSS dzia³ania interwencyjne podejmowane s¹ w nastêpuj¹cych przypadkach:
• Zdarzeñ nadzwyczajnych, gdy konieczne s¹ dzia³ania ochronne w celu zmniejszenia lub unikniêcia
przejœciowego nara¿enia na promieniowanie, szczególnie w razie awarii w obiektach j¹drowych
(kiedy realizowane s¹ plany lub procedury awaryjne).
• Sytuacji nara¿enia chronicznego, które wymagaj¹ dzia³añ zapobiegawczych w celu zmniejszenia lub
unikniêcia d³ugotrwa³ego nara¿enia na promieniowanie. Do takich sytuacji zaliczamy zagro¿enie od
radonu w budynkach oraz od ska¿eñ promieniotwórczych pozosta³ych po zdarzeniach z przesz³oœci.
Dzia³anie interwencyjne jest uzasadnione wtedy, gdy po uwzglêdnieniu czynników zdrowotnych, spo³ecznych i ekonomicznych, spodziewamy siê, ¿e przyniesie ono wiêcej korzyœci ni¿ szkody. Dzia³ania ochronne
s¹ niemal zawsze uzasadnione w sytuacjach, gdy przewidywane w razie ich zaniechania wielkoœci dawek
mog³yby spowodowaæ skutki deterministyczne.
8
Nieuzasadnione zastosowania Ÿróde³ promieniowania
• Dodawanie substancji promieniotwórczych do ¿ywnoœci, napojów lub kosmetyków.
• Wykorzystywanie substancji promieniotwórczych w zabawkach i bi¿uterii.
• Nara¿enia medyczne, z których uzyskane korzyœci s¹ mniejsze ni¿ ryzyko np. nara¿enie grup ludnoœci w wyniku masowych badañ przesiewowych.
Stosowanie podstawowych norm bezpieczeñstwa
BSS zawiera szczegó³owe wymagania dotycz¹ce dzia³alnoœci zawodowych i dzia³añ interwencyjnych
w zakresie ochrony przed promieniowaniem pracowników, pacjentów i ogó³u ludnoœci. Zestawiono te¿ zalecane procedury zapewnienia bezpieczeñstwa Ÿróde³, zapobiegania awariom i wypadkom, przygotowywania planów postêpowania w razie sytuacji nadzwyczajnych oraz ³agodzenia skutków wypadków.
Wiêkszoœæ zaleceñ ma charakter jakoœciowy, jednak w BSS umieszczono równie¿ wiele wymagañ, które
maj¹ charakter iloœciowy, ustalaj¹c limity dawki jak¹ mog¹ otrzymaæ ludzie. Zakres dawek obejmuje kilka
rzêdów wielkoœci, od dawek tak znikomych, ¿e przepisy zalecaj¹ ich pominiêcie, po dawki na tyle du¿e, ¿e
prawie zawsze obowi¹zkowe jest podjêcie dzia³ania interwencyjnego.
Wymagania organizacyjne
Odpowiedzialnoœæ za egzekwowanie norm bezpieczeñstwa radiacyjnego ponosz¹ zazwyczaj rz¹dy
pañstw, wykorzystuj¹c w tym celu system urzêdów dozorowych. Ponadto rz¹dy zwykle utrzymuj¹ niezbêdne s³u¿by zajmuj¹ce siê ochron¹ przed promieniowaniem i bezpieczeñstwem radiacyjnym oraz dzia³aniami interwencyjnymi, gdy przekraczaj¹ one mo¿liwoœci urzêdu dozoru.
Normy BSS mog¹ byæ efektywnie stosowane tylko wtedy, gdy w danym kraju istnieje w³aœciwa infrastruktura. Jej zasadniczymi elementami, poza odpowiednim systemem prawnym, s¹:
Urz¹d dozoru. Powinien mieæ uprawnienia do wydawania zezwoleñ i przeprowadzania inspekcji, a tak¿e
œrodki egzekwowania wymagañ zapisanych w prawie. Musi wiêc dysponowaæ wystarczaj¹co licznym
i przeszkolonym personelem oraz mieæ mo¿liwoœci wykrywania substancji promieniotwórczych w œrodowisku, sk³adowania odpadów promieniotwórczych i przygotowania siê do dzia³añ interwencyjnych,
zw³aszcza w sytuacjach nadzwyczajnych, które mog¹ spowodowaæ nara¿enie ludnoœci na promieniowanie.
Edukacja, szkolenie i informacja spo³eczna. Musi funkcjonowaæ w³aœciwa organizacja posiadaj¹ca
œrodki umo¿liwiaj¹ce prowadzenie takich dzia³añ, a tak¿e wymianê informacji miêdzy specjalistami.
Musz¹ te¿ istnieæ odpowiednie œrodki s³u¿¹ce do informowania spo³eczeñstwa, jego przedstawicieli i mediów o sprawach zwi¹zanych z zagro¿eniami dla zdrowia i bezpieczeñstwa.
Zak³ady (obiekty) i s³u¿by niezbêdne do ochrony przed promieniowaniem i bezpieczeñstwa musz¹ byæ
dobrze zorganizowane dla ca³ego kraju. Przede wszystkim s¹ to laboratoria dozymetrii indywidualnej i monitoringu œrodowiska, wzorcowania i uwierzytelniania sprzêtu do pomiarów promieniowania; centralne
rejestry dawek indywidualnych oraz informacji o gotowoœci i niezawodnoœci sprzêtu.
9
Wymagania dotycz¹ce zarz¹dzania
• Dla zapewnienia bezpieczeñstwa radiacyjnego normy BSS promuj¹:
• Kulturê bezpieczeñstwa – która, w sprawach ochrony i bezpieczeñstwa sprzyja stawianiu pytañ
i uczeniu siê a przeciwdzia³a samozadowoleniu;
• Programy zapewnienia jakoœci – które pozwalaj¹ osi¹gn¹æ w³aœciwy stopieñ pewnoœci, ¿e zosta³y
spe³nione okreœlone wymagania dotycz¹ce ochrony i bezpieczeñstwa;
• Kontrolê zachowañ ludzi – czyli w mo¿liwie jak najwiêkszym zakresie ograniczenie ludzkich b³êdów,
jako przyczyn awarii i innych zdarzeñ, które mog¹ doprowadziæ do nara¿enia na promieniowanie.
Mo¿na to osi¹gn¹æ dbaj¹c, aby ca³y personel, którego dzia³ania maj¹ wp³yw na ochronê i bezpieczeñstwo, by³ odpowiednio wyszkolony i wykwalifikowany;
• Dostêpnoœæ wykwalifikowanych ekspertów – którzy mog¹ udzielaæ porad w sprawach zwi¹zanych
z przestrzeganiem BSS.
Wymagania techniczne
Normy BSS zalecaj¹ przygotowanie przejrzystych planów technicznych oraz ich nale¿yte wdra¿anie
zgodnie z nastêpuj¹cymi zasadami:
Zapewnienie bezpieczeñstwa Ÿróde³. ród³a promieniowania musz¹ byæ zabezpieczone przed kradzie¿¹
lub uszkodzeniem.
Wielostopniowoœæ zabezpieczenia tzw. „obrona w g³¹b”. W przypadku du¿ych Ÿróde³ promieniowania
stosowany jest wielopoziomowy system ochrony i zabezpieczeñ, odpowiedni do stopnia ryzyka radiacyjnego. Uszkodzenie na jednym poziomie jest kompensowane lub korygowane na poziomach nastêpnych.
Dobra praktyka in¿ynierska. Jest to postêpowanie zgodne ze sprawdzonymi procedurami i normami,
wspomagane przez w³aœciwy system zarz¹dzania i organizacji. Zapewnia ochronê i bezpieczeñstwo przez
ca³y okres aktywnoœci Ÿróde³ promieniowania.
Weryfikacja bezpieczeñstwa. Ochrona i bezpieczeñstwo Ÿróde³ promieniowania musz¹ byæ zapewnione
w sposób umo¿liwiaj¹cy regularne ich monitorowanie i weryfikacjê zgodnoœci ze stosownymi wymaganiami. Ponadto wyniki takiego monitoringu i weryfikacji powinny byæ dokumentowane.
Transport
Transport substancji promieniotwórczych musi siê odbywaæ zgodnie z przepisami bezpiecznego transportu materia³ów promieniotwórczych, wydanymi przez MAEA, a tak¿e z odpowiednimi konwencjami
miêdzynarodowymi.
Wnioski
Promieniowanie jonizuj¹ce, na które ludzie s¹ nara¿eni w codziennym ¿yciu, pochodzi przede wszystkim ze Ÿróde³ naturalnych, a nie Ÿróde³ sztucznych wytworzonych przez cz³owieka. Wp³yw promieniowania
10
– zarówno ze Ÿróde³ naturalnych jak i sztucznych – na zdrowie cz³owieka jest doœæ dobrze poznany i mo¿e
byæ skutecznie minimalizowany przez stosowanie starannie przemyœlanych œrodków i praktyk bezpieczeñstwa. MAEA wraz z innymi eksperckimi organizacjami miêdzynarodowymi promuje wprowadzanie
Podstawowych Norm Bezpieczeñstwa (BSS) we wszystkich krajach, aby zapewniæ maksymalne bezpieczeñstwo i korzyœci jakie daje stosowanie Ÿróde³ promieniowania i materia³ów promieniotwórczych.
Przedrukowano z broszury „Bezpieczeñstwo radiacyjne”
wydanej przez Pañstwow¹ Agencjê Atomistyki w 2000 r.
11

bezpieczenstwo radiacyjne_001.vp

Transkrypt

Podobne dokumenty

plakat kanal

Fizyka i astronomia dla ka¿dego