Радиациялық қауіпсіздік және денсаулық сақтау физикасы
Health physics
Радиациялық қауіпсіздік мамандығы: денсаулық сақтау физиктері радиацияның зиянды әсерінен қорғайды, пайдалы қолдануларын қамтамасыз етеді. Біліміңізді арттырыңыз!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Денсаулық физикасы, сондай-ақ сәулеленуден қорғау ғылымы деп те аталады, – бұл адамдар мен олардың қоршаған ортасын сәулеленудің ықтимал қауіптерінен қорғауға арналған мамандық, сонымен бірге сәулеленудің пайдалы қолданылуынан пайдалануға мүмкіндік береді. Денсаулық физиктеріне әдетте төрт жылдық бакалавр дәрежесі және сәулеленуден қорғау принциптерінің теориясы мен қолданылуы, сондай-ақ оған тікелей байланысты ғылымдар туралы кәсіби білімін көрсететін біліктілік тәжірибесі қажет. Денсаулық физиктері көбінесе радионуклидтер немесе иондаушы сәулеленудің басқа да көздері (мысалы, рентген аппараттары) қолданылатын немесе өндірілетін объектілерде жұмыс істейді; олар ғылыми зерттеулер, өнеркәсіп, білім беру, медициналық мекемелер, ядролық энергетика, әскери сала, қоршаған ортаны қорғау, мемлекеттік ережелерді сақтау, сондай-ақ залалсыздандыру және тоқтату салаларын қамтиды. Денсаулық физигінің білімі мен тәжірибесі оның қызметін атқаратын нақты саласына байланысты болады.
Health physics, also referred to as the science of radiation protection, is the profession devoted to protecting people and their environment from potential radiation hazards, while making it possible to enjoy the beneficial uses of radiation. Health physicists normally require a four year bachelor’s degree and qualifying experience that demonstrates a professional knowledge of the theory and application of radiation protection principles and closely related sciences. Health physicists principally work at facilities where radionuclides or other sources of ionizing radiation (such as X ray generators) are used or produced; these include research, industry, education, medical facilities, nuclear power, military, environmental protection, enforcement of government regulations, and decontamination and decommissioning—the combination of education and experience for health physicists depends on the specific field in which the health physicist is engaged.
Операциялық денсаулық физикасы
Операциялық денсаулық физикасының тармағы, кейбір ескі дереккөздерде қолданбалы денсаулық физикасы деп те аталады, негізгі зерттеулерден гөрі, далалық жұмыстарға және денсаулық физикасы білімін нақты жағдайларда қолдануға бағытталған.
The subfield of operational health physics, also called applied health physics in older sources, focuses on field work and the practical application of health physics knowledge to real world situations, rather than basic research.
Медициналық физика
Денсаулық физикасы саласы медициналық физика саласымен байланысты және екеуі де бір-біріне ұқсас, себебі мамандар екі салада да бірдей негізгі ғылымдарға (яғни, сәуле физикасы, биология сияқты) сүйенеді. Дегенмен, денсаулық физиктері адам денсаулығын сәулеленуден бағалау және қорғауға баса назар береді, ал медициналық денсаулық физиктері мен медициналық физиктер медицина қызметкерлеріне ауруды диагностикалау және емдеу үшін сәулелену және басқа да физикалық технологияларды қолдануда көмектеседі.
The field of Health Physics is related to the field of medical physics and they are similar to each other in that practitioners rely on much of the same fundamental science (i. e., radiation physics, biology, etc.) in both fields. Health physicists, however, focus on the evaluation and protection of human health from radiation, whereas medical health physicists and medical physicists support the use of radiation and other physics based technologies by medical practitioners for the diagnosis and treatment of disease.
Радиациялық қорғау құралдары
Иондаушы сәулелерді практикалық өлшеу денсаулық физикасы үшін маңызды. Ол қорғау шараларын бағалауға, сондай-ақ адамдар алған немесе алуы мүмкін сәулелену дозасын анықтауға мүмкіндік береді. Мұндай құралдарды қамтамасыз ету әдетте заңмен реттеледі. Ұлыбританияда бұл 1999 жылғы Иондаушы сәулелену ережелері. Радиациялық қорғанысқа арналған өлшеу құралдары орнатылған (бекітілген) және портативті (қолда ұсталатын немесе тасымалданатын) болып бөлінеді.
Practical ionising radiation measurement is essential for health physics. It enables the evaluation of protection measures, and the assessment of the radiation dose likely, or actually received by individuals. The provision of such instruments is normally controlled by law. In the UK it is the Ionising Radiation Regulations 1999. The measuring instruments for radiation protection are both "installed" (in a fixed position) and portable (hand held or transportable).
Орнатылған аспаптар
Орнатылған құралдар аймақтағы жалпы радиациялық қауіпті бағалауда маңызды деп танылған орындарға бекітіледі. Мысал ретінде "аймақтық" радиация мониторлары, гамма-бұғаттағыш мониторлары, персоналдың шығу мониторлары және ауадағы ластану мониторлары орнатылған. Аймақ мониторы қоршаған ортаның радиациясын өлшейді, әдетте рентген сәулелері, гамма немесе нейтрондар; бұл радиациялар олардың көзінен ондаған метрден астам қашықтықта маңызды радиация деңгейлерін тудыруы мүмкін және осылайша кең аумақты қамтиды. Бұғаттағыш мониторлар радиация деңгейі жоғары аймаққа персоналдың кіруіне кедергі келтіріп, жұмысшылардың артық дозаға кездейсоқ толуын болдырмау үшін қолданылады. Ауадағы ластану мониторлары атмосферадағы радиоактивті бөлшектердің концентрациясын өлшеуге арналған, бұл радиоактивті бөлшектердің персоналдың өкпесіне сіңуіне жол бермейді. Персоналдың шығу мониторлары "ластануды бақылау" немесе ықтимал ластанған аймақтан шығатын жұмысшыларды бақылау үшін қолданылады. Олар қол мониторлары, киімді тексеру зондтары немесе толық дене мониторлары түрінде болуы мүмкін. Олар жұмысшылардың денесі мен киімінің бетінде радиоактивті ластанудың бар-жоғын тексеру үшін бақылайды. Бұл әдетте альфа, бета немесе гамма сәулелерін немесе олардың комбинацияларын өлшеуге арналған. Ұлыбританияның Ұлттық физикалық зертханасы иондаушы радиация метрологиясы форумы арқылы мұндай жабдықтарды қамтамасыз ету және қолданылатын дабыл деңгейлерін есептеу әдістемесі туралы жақсы тәжірибелер нұсқаулығын жариялады.
Installed instruments are fixed in positions which are known to be important in assessing the general radiation hazard in an area. Examples are installed "area" radiation monitors, Gamma interlock monitors, personnel exit monitors, and airborne contamination monitors. The area monitor will measure the ambient radiation, usually X Ray, Gamma or neutrons; these are radiations which can have significant radiation levels over a range in excess of tens of metres from their source, and thereby cover a wide area. Interlock monitors are used in applications to prevent inadvertent exposure of workers to an excess dose by preventing personnel access to an area when a high radiation level is present. Airborne contamination monitors measure the concentration of radioactive particles in the atmosphere to guard against radioactive particles being deposited in the lungs of personnel. Personnel exit monitors are used to monitor workers who are exiting a "contamination controlled" or potentially contaminated area. These can be in the form of hand monitors, clothing frisk probes, or whole body monitors. These monitor the surface of the workers body and clothing to check if any radioactive contamination has been deposited. These generally measure alpha or beta or gamma, or combinations of these. The UK National Physical Laboratory has published a good practice guide through its Ionising Radiation Metrology Forum concerning the provision of such equipment and the methodology of calculating the alarm levels to be used.
Тасымалданатын аспаптар
Портативті аспаптар қолмен ұсталатын немесе тасымалданатын болады. Қолмен ұсталатын аспаптар көбінесе затты немесе адамды егжей-тегжейлі тексеруге, немесе орнатылған құралдары жоқ аумақты бағалауға арналған зерттеу өлшегіші ретінде қолданылады. Оларды персоналдың шығуын бақылауға немесе далада персоналдың ластануын тексеруге де пайдалануға болады. Бұл аспаптар әдетте альфа, бета немесе гамма сәулелерін, немесе олардың комбинацияларын өлшейді. Тасымалданатын аспаптар әдетте тұрақты орнатылатын, бірақ қауіпті жағдайлар болуы мүмкін аймақта үздіксіз бақылау үшін уақытша орналастырылатын құралдар болып табылады. Мұндай құралдар көбінесе оңай орналастыру үшін арбаларға бекітіледі және уақытша жұмыс жағдайларымен байланысты.
Portable instruments are hand held or transportable. The hand held instrument is generally used as a survey meter to check an object or person in detail, or assess an area where no installed instrumentation exists. They can also be used for personnel exit monitoring or personnel contamination checks in the field. These generally measure alpha, beta or gamma, or combinations of these. Transportable instruments are generally instruments that would have been permanently installed, but are temporarily placed in an area to provide continuous monitoring where it is likely there will be a hazard. Such instruments are often installed on trolleys to allow easy deployment, and are associated with temporary operational situations.
Пайдалану жөніндегі нұсқаулар
Ұлыбританияда HSE нақты қолданыс үшін дұрыс радиация өлшеу құралын таңдау бойынша пайдаланушыға арналған нұсқаулық жариялады. Бұл барлық иондаушы сәулелену құралдарының технологияларын қамтиды және пайдалы салыстырмалы анықтама болып табылады.
In the United Kingdom the HSE has issued a user guidance note on selecting the correct radiation measurement instrument for the application concerned This covers all ionising radiation instrument technologies, and is a useful comparative guide.
Абсорбцияланған доза
Негізгі бірліктер материяға (әсіресе тірі тіндерге) иондаушы сәулеленудің салдарша келтіретін зақымның мөлшерін ескермейді. Бұл зарядқа қарағанда, энергияның жұмсалған мөлшерімен тығыз байланысты. Бұл сіңірілген доза деп аталады. Грей (Gy), бірлігі Дж/кг, сіңірілген дозаның Халықаралық бірлік жүйесіндегі (SI) бірлігі болып табылады, ол кез келген материяның 1 килограмында 1 джоуль энергияны жұмсауға қажетті сәулелену мөлшерін көрсетеді. Рад (сәулеленудің сіңірілген дозасы) – бұл сәйкес келетін дәстүрлі бірлік, ол 1 кг-ға 0,01 Дж жұмсайды. 100 рад = 1 Грей.
The fundamental units do not take into account the amount of damage done to matter (especially living tissue) by ionizing radiation. This is more closely related to the amount of energy deposited rather than the charge. This is called the absorbed dose. The gray (Gy), with units J/kg, is the SI unit of absorbed dose, which represents the amount of radiation required to deposit 1 joule of energy in 1 kilogram of any kind of matter. The rad (radiation absorbed dose), is the corresponding traditional unit, which is 0.01 J deposited per kg. 100 rad = 1 Gy.
Теңдес доза
Радиацияның әртүрлі түрлері мен энергияларының бірдей дозалары тірі тіндерге әртүрлі зиян келтіреді. Мысалы, 1 Гр альфа сәулеленуі, 1 Гр рентген сәулесіне қарағанда шамамен 20 есе көп зиян келтіреді. Сондықтан эквивалентті доза, радиацияның биологиялық әсерін шамамен өлшеу үшін анықталды. Ол сіңген дозаны, әр түрлі радиация үшін әртүрлі болатын WR салмақ коэффициентіне көбейту арқылы есептеледі (Relative biological effectiveness#Standardization тақырыбындағы кестеге қараңыз). Бұл салмақ коэффициенті сондай-ақ Q (сапа коэффициенті) немесе RBE (радиацияның салыстырмалы биологиялық тиімділігі) деп аталады. Сиверт (Св) – эквивалентті дозаның СИ бірлігі. Оның өлшем бірлігі грейге (Дж/кг) тең болғанымен, ол басқа нәрсені өлшейді. Белгілі бір организмнің белгілі бір дене бөлігіне қолданылатын радиацияның белгілі бір түрі мен дозасы үшін, ол организмнің бүкіл денесіне қолданылатын рентген немесе гамма сәулеленуінің дозасының мөлшерін өлшейді, сонда екі жағдайдың да қатерлі ісікті тудыру ықтималдығы қазіргі статистика бойынша бірдей болады. Рем (Рентген эквиваленті адам) – эквивалентті дозаның дәстүрлі бірлігі. 1 сиверт = 100 рем. Рем салыстырмалы түрде үлкен бірлік болғандықтан, әдетте эквивалентті доза миллиремде (мрем), 10−3 рем, немесе микросивертте (мкСв), 10−6 Св өлшенеді. 1 мрем = 10 мкСв. Радиацияның төмен деңгейлі дозаларын өлшеу үшін кейде BRET (Фондық радиация эквиваленттік уақыты) бірлігі қолданылады. Бұл – дозаның орташа адамның күндізгі фондық радиацияға тең келетін күндерінің саны. Бұл бірлік стандартталмаған және орташа фондық радиация дозасының мәніне байланысты. 2000 жылғы UNSCEAR мәнін (төменде) пайдаланғанда, бір BRET бірлігі шамамен 6,6 мкСв-қа тең. Салыстыру үшін, 2000 жылғы UNSCEAR бағалауы бойынша, адам күніне алатын табиғи радиацияның орташа "фондық" дозасы BRET 6,6 мкСв (660 мрем) құрайды. Дегенмен, жергілікті әсерлер әртүрлі, АҚШ-тағы жылдық орташа көрсеткіш шамамен 3,6 мСв (360 мрем), ал Үндістанның шағын аймағында 30 мСв (3 рем)-ге дейін жетеді. Адам үшін бүкіл денеге әсер ететін, өлімге алып келетін радиация дозасы шамамен 4–5 Св (400–500 рем) құрайды.
Equal doses of different types or energies of radiation cause different amounts of damage to living tissue. For example, 1 Gy of alpha radiation causes about 20 times as much damage as 1 Gy of X rays. Therefore, the equivalent dose was defined to give an approximate measure of the biological effect of radiation. It is calculated by multiplying the absorbed dose by a weighting factor WR, which is different for each type of radiation (see table at Relative biological effectiveness#Standardization). This weighting factor is also called the Q (quality factor), or RBE (relative biological effectiveness of the radiation). The sievert (Sv) is the SI unit of equivalent dose. Although it has the same units as the gray, J/kg, it measures something different. For a given type and dose of radiation(s) applied to a certain body part(s) of a certain organism, it measures the magnitude of an X rays or gamma radiation dose applied to the whole body of the organism, such that the probabilities of the two scenarios to induce cancer is the same according to current statistics. The rem (Roentgen equivalent man) is the traditional unit of equivalent dose. 1 sievert = 100 rem. Because the rem is a relatively large unit, typical equivalent dose is measured in millirem (mrem), 10−3 rem, or in microsievert (μSv), 10−6 Sv. 1 mrem = 10 μSv. A unit sometimes used for low level doses of radiation is the BRET (Background Radiation Equivalent Time). This is the number of days of an average person's background radiation exposure the dose is equivalent to. This unit is not standardized, and depends on the value used for the average background radiation dose. Using the 2000 UNSCEAR value (below), one BRET unit is equal to about 6.6 μSv. For comparison, the average 'background' dose of natural radiation received by a person per day, based on 2000 UNSCEAR estimate, makes BRET 6.6 μSv (660 μrem). However local exposures vary, with the yearly average in the US being around 3.6 mSv (360 mrem), and in a small area in India as high as 30 mSv (3 rem). The lethal full body dose of radiation for a human is around 4–5 Sv (400–500 rem).
Тарих
1898 жылы Рентген қоғамы (қазіргі Британдық радиология институты) рентген сәулесінен болатын зиянды зерттеу үшін комиссия құрды, осылайша радиациялық қауіпсіздік саласының негізін қалады.
In 1898, The Röntgen Society (Currently the British Institute of Radiology) established a committee on X ray injuries, thus initiating the discipline of radiation protection.
Сәулеленумен байланысты мөлшерлер
Төмендегі кестеде сәулелену шамалары SI және SI емес бірліктерде көрсетілген. АҚШ Ядролық реттеу комиссиясы SI бірліктерімен қатар кури, рад және рем бірліктерін пайдалануға рұқсат бергенімен, Еуропалық Одақтың өлшем бірліктері туралы директивалары оларды "халық денсаулығы үшін" қолдануды 1985 жылдың 31 желтоқсанына дейін жоюды талап етті.
The following table shows radiation quantities in SI and non SI units. Although the United States Nuclear Regulatory Commission permits the use of the units curie, rad, and rem alongside SI units, the European Union European units of measurement directives required that their use for "public health purposes" be phased out by 31 December 1985.