XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Контроль радиационного облучения в радиологическом отделении

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Москвин Э.А. 1

---

1ГБОУ лицей №179

Обуховская А.С. 1

---

1ГБОУ лицей №179

Работа в формате PDF

124.2 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Одной из главных актуальных задач в настоящее время является обеспечение безопасности работников в радиационно-защищенных зонах, таких как ядерные электростанции, медицинские учреждения, радиологические лаборатории и промышленные предприятия. Использование индивидуальных термолюминесцентных дозиметров позволяет непрерывно и точно измерять дозу облучения, которой подвергается каждый работник, и принимать соответствующие меры предосторожности, чтобы минимизировать риск облучения.
Кроме того, такие дозиметры также актуальны в рамках медицинских исследований, где необходимо измерять дозу радиации, которую пациенты получают при проведении различных процедур, таких как радиотерапия или компьютерная томография. Использование индивидуальных термолюминесцентных дозиметров позволяет более точно контролировать дозу облучения и правильно регулировать лечение или исследовательскую программу.
В целом, проект "Контроль радиационного облучения радиологов" является актуальным и востребованным в настоящее время, так как позволяет эффективно контролировать радиационное облучение и обеспечивать безопасность как работников, так и пациентов.

Цель моего проекта – Исследовать уровень радиационного облучения у сотрудников радиологического отделения

Для достижения своей цели выполнен ряд задач:

• Проанализировать литературу о радиации и термолюминесцентных дозиметрах (ТЛД);

• Изучить методы исследования;

• Провести исследование уровня облучения персонала радиологического отделения (врачи, медсестры, санитары);

• Проанализировать полученные результаты.

Объект исследования – Радиация

Предмет исследования – Уровень облучения мед. персонала

Гипотеза – высчитанный уровень облучения мед. персонала не будет не соответствовать нормам облучения

Теоретическая часть

Глава 1. Радиация

Радиация — это совокупность излучений, способных ионизировать вещество, тем самым вызывая в нем спонтанный распад атомов. Как известно, из атомов состоят молекулы, а из молекул — все материи (в том числе органы и ткани). Поэтому радиация опасна.

Огромная доза излучения, например, в эпицентре ядерного взрыва, провоцирует мгновенный распад на микрочастицы. Меньшие действуют «точечно», вызывая мутации генов и другие патологические процессы. [2]

1.1. Действие Радиации [1]

Различие сделано между последствиями радиационного воздействия, которые возникают вскоре после облучения, - острые последствия, и последствиями, которые будут наблюдаться намного позже, - хронические последствия.

1.1.1. Острые Последствия

Острые последствия являются следствием большой дозы облучения на большую часть тела за короткий по продолжительности срок и в большинстве случаев приводит к смерти клеток организма. При превышении порогового значения, повреждения неизбежны, и они увеличиваются с увеличением дозы. Индивидуальное пороговое значение может быть разным и это может изменить степень повреждений. Острая лучевая болезнь и повреждение плода у беременных - примеры острых повреждений организма.

1.1.2. Острая Лучевая Болезнь

Клетки, которые являются наиболее чувствительными к радиации, - клетки с высокой частотой деления. Поэтому в первую очередь ионизирующее излучение будет воздействовать на кроветворные органы (красный костный мозг), кишечные слизистые оболочки и луковицы волос. Кратковременная доза облучения на все тело более чем 1000 мЗв (mSv) = 1 Зв (Sv) приведет к острой лучевой болезни. Множество клеток и, следовательно, большие части живой ткани будут повреждены или погибнут. Функции облученного органа будут нарушены. Последствия интенсивного облучения организма иногда проявляются уже через час или два: человек начнет чувствовать слабость и откроется рвота. Эти признаки обычно уменьшаются после двух дней, и в течение двух - трех недель - самочувствие человека улучшается. Однако, за это время число белых кровяных клеток существенно уменьшится, уменьшится и сопротивление организма заразным болезням. Это может привести к воспалительным болезням с высокой температурой, диарее, кровотечениям и потере волос. Если человек поправляется от острого облучения, то останется риск хронических последствий.

Таблица 1

Симптомы облучения и меры, которые необходимо принять, после облучения тела дозой в 3000-4000 мЗв (mSv):

Приблизительно 50% взрослых, подвергнувшихся облучению всего тела дозой в 3000-4000 мЗв (mSv), умрет в течение 30 дней. Доза 6000 мЗв (mSv) смертельна в большинстве случаев. Эти цифры применимы, если не проводится медицинское лечение. Незамедлительное и направленное квалифицированное лечение увеличивает процент выживания.

1.1.3. Генетические нарушения

Различаются внутриутробные повреждения и наследственные нарушения. Повреждения или патологические изменения клеток плода не передаются следующему поколению. Нарушения в половых клетках могут быть переданы и проявляются в более поздних поколениях в виде изменений или повреждений. Вред плоду наносится дозами намного ниже, чем те, которые вызывают острую лучевую болезнь взрослого организма. Это связано с быстрым ростом плода вследствие ускоренного деления клеток. Наблюдаются нарушения в развитии зародышей, подвергнутых облучению в период от 8 до 15 недель. Генетические нарушения в течение других периодов беременности не наблюдаются.

Виды воздействия на клетку вследствие облучения:

• Без изменений - облучение не влияет на клетку;

• Гибель клетки;

• Восстановление;

- клетка восстанавливает молекулу ДНК;

- нарушения восстановления. Молекула ДНК получает ложную информацию, ведущую к мутации клетки. Мутации не обязательно отрицательные, но они могут также привести к генетическим нарушениям и раку.

1.1.4. Хронические Последствия

Рак и наследственные болезни расцениваются как хронические последствия действия радиации. Пороговое значение дозы облучения для хронических последствий отсутствует. Чем больше доза облучения, тем выше вероятность заболевания.

1.1.5. Рак

Клетка, у которой генетический код был изменен, может развиться в раковую клетку. Рак - болезнь, вызванная бесконтрольным делением клеток. 20% всех смертных случаев в мире - от раковых болезней. Признаки лейкемии, вызванной ионизирующим излучением, обнаруживаются через 3-7 лет после облучения. Другие виды раковых болезней развиваются более длительное время.

1.1.6. Наследственные Последствия

ДНК в половых клетках, также могут быть повреждены ионизирующим излучением. Это повреждение может быть передано следующему поколению. Но для того, чтобы это случилось, дефект клеток должен быть унаследован от обоих родителей.

Необходимые условия передачи генетических изменений следующему поколению:

•Хромосома в половой клетке повреждена

•Повреждены одинаковые хромосомы в клетках отца и матери

•Эмбрион должен развиться. Шансы эмбриона, выжить уменьшаются, если клетки повреждены.

Эти условия объясняют, почему наследственные последствия вреда организму настолько трудно оценить. Вероятность каждого условия мала. Вероятность того, что все три условия выполняются одновременно - чрезвычайно мала.

Глава 2. Практическая часть

2.1. Материалы и методы исследования

2.1.1. Место и сроки проведения

Работа над практической частью проводилось во время каникулярной практики в городе Санкт-Петербург 2023 года.

2.1.2. Методика исследовательской работы

Цель практической части исследовательской работы – индивидуальный дозиметрический контроль внешнего облучения в нормальных (контролируемых) условиях

Задачи:

1. Определить дозу внешнего облучения кожи

2. Определить дозу внешнего облучения хрусталика глаза

3. Определить дозу на поверхности нижней части области живота

4. Определить эффективную дозу внешнего облучения

5. Проанализировать полученные результаты

В своей работе я проведу контроль внешнего облучения, которым подвергается персонал медицинского учреждения в кафедре радиологии. Для достижения цели и поставленных задач мне поможет метод исследования дозиметрия. Для реализации этого метода ФБУЗ мне предоставил индивидуальные термолюминесцентные дозиметры (ТЛД).

Доза облучения каждого работника контролируется при помощи основного индивидуального дозиметра. Дозиметр измеряет дозу облучения каждого человека, подвергнувшегося воздействию внешнего ионизирующего излучения. В обязанности работодателя входит обеспечение каждого работника, работающего в ЗСР персональным дозиметром с целью контроля и учета индивидуальной дозы, а также регулирования накопленной дозы для исключения облучения персонала свыше доз, нормированных соответствующими документами, инструкциями и распоряжениями. Полученные работником дозы учитываются в базе данных предприятий, использующих радиоактивные материалы. Это делает возможным контролировать все индивидуальные дозы и, таким образом, предотвращать превышение установленных законами пределов облучения.

Принцип действия ТЛД основан на термолюминесцентном эффекте, заключающемся в проявлении оптических эффектов при нагревании облученного материала дозиметра. Измерения, сделанные с ТЛД, имеют юридическую силу и являются основанием для регистрации индивидуальных доз. Дозиметр содержит детектор, в форме таблетки, приблизительно с теми же свойствами поглощения, что и ткань организма. Результаты оцениваются один раз в месяц и требуют специального оборудования. За каждым работником, работающим в ЗСР, закрепляется два дозиметра - контейнеры с детекторами, которые имеют красный и зеленый цвет. Оба дозиметра имеют одинаковый номер. Дозиметры носятся по очереди с заменой один раз в месяц. При этом один дозиметр используется работником для регистрации дозы, а второй находится в лаборатории ИДК, где эта доза считывается и заносится в базу данных ТЛД должен всегда находиться на груди работника, так как в этой области тела расположены органы наиболее чувствительные к ионизирующему излучению. На куртке или комбинезоне основных СИЗ находится петля, за которую дозиметр закрепляется прищепкой держателем. После выхода из ЗСР дозиметры хранятся в специальных стендах. Там же постоянно находится фоновый дозиметр, который регистрирует фоновую величину излучения, необходимую для учета и исключения ее из показаний индивидуальных дозиметров при обработке. Выпускаются и другие типы ТЛД, например, кольцо и браслет, которые используются в специальных ситуациях. Электроны элементов, составляющих детектор, при поглощении энергии возбуждаются и переходят в более высокое энергетическое состояние, и эта энергия накапливается в детекторе. Детектор нагревается до температуры 300 градусов по Цельсию. При этой температуре энергия, накопленная в детекторе, будет освобождаться в виде импульсов света, и это количество света может быть зарегистрировано специальным оборудованием и пересчитано в дозу облучения.

Никогда не разбирайте дозиметр! Если дозиметр открыт, детекторы могут быть загрязнены пылью. При нагревании детекторов пыль будет загораться и испускать свет. Это завершится ошибочной оценкой импульса света и, как следствие, неправильным расчетом дозы. ТЛД регистрирует бета-, гамма- и нейтронное излучение.

Индивидуальный дозиметрический контроль (ИДК) внешнего облучения является неотъемлемой частью системы обеспечения радиационной безопасности, направленной на охрану здоровья людей от воздействия ионизирующего излучения.

В качестве операционной величины для индивидуального дозиметрического контроля внешнего облучения я использую принятый эквивалент индивидуальной дозы Н(mSv).

Таблица 2

Соответствие между нормируемыми и операционными величинами при индивидуальном дозиметрическом контроле

2.2. Результаты

При анализе полученных данных доза внешнего облучения кожи персонала радиологического отделения не превышает нормы. Благодаря этому у персонала уменьшается риск последствий от радиации (Таблица 3).

Таблица 3

Доза внешнего облучения кожи персонала радиологического отделения

При анализе полученных данных доза внешнего облучения хрусталика глаза персонала радиологического отделения не превышает нормы. Благодаря этому у персонала уменьшается риск последствий от радиации (Таблица 4).

Таблица 4

Доза внешнего облучения хрусталика глаза персонала радиологического отделения

При анализе полученных данных доза на поверхности нижней части области живота (женщины) персонала радиологического отделения не превышает нормы. Благодаря этому у персонала уменьшается риск последствий от радиации (Таблица 5).

Таблица 5

Доза на поверхности нижней части области живота (женщины) персонала радиологического отделения

При анализе полученных данных эффективная доза внешнего облучения персонала радиологического отделения не превышает нормы. Благодаря этому у персонала уменьшается риск последствий от радиации (Таблица 6).

Таблица 6

Эффективная доза внешнего облучения персонала радиологического отделения

2.3. Выводы

Проанализировав все данные полученные с помощью метода дозиметрии, мы пришли к тому, что доза облучения персонала в радиологическом отделении не превышает нормы облучения.

2.4. Заключение

Цель моего исследования заключалась в контроле радиационного облучения в радиологическом отделении. В процессе исследования все поставленные задачи были решены. В ходе работы, я определил дозы облучения кожи, хрусталика глаза, на поверхности нижней части области живота (у женщин) и эффективную дозу внешнего облучения. А также сумел проанализировать полученные результаты и выяснить, что доза облучения персонала радиологического отделения не превышает нормы.

Следует отметить, что термолюминесцентные дозиметры являются эффективным и надежным средством для контроля радиационной безопасности персонала. Они позволяют точно измерять дозу ионизирующего излучения и своевременно оповещать о возможных превышениях допустимых норм. В целом, индивидуальные термолюминесцентные дозиметры являются важным инструментом для обеспечения радиационной безопасности персонала. Их использование помогает минимизировать риски от облучения и обеспечивает контроль за дозой ионизирующего излучения.

2.5. Практическая значимость работы:

В классах нашей школы, на конференциях и публикация на примере данного эксперимента рассказываю, почему важно проводить контроль дозы облучения. Практико-ориентированная деятельность - работа с современными дозиметрами позволяет еще раз убедительно доказать роль человека в охране окружающей среды, здоровья планеты Земля и здоровья человека.

Библиографический список

1. Учебное пособие «Защита от радиации», издано государством РФ, 79с.

2.Neftegaz https://neftegaz.ru/tech-library/normativno-spravochnaya-informatsiya/147981-radiatsiya/