Санитарно-гигиенические требования и мероприятия по защите от источников ионизирующих излучения на производстве, определяются:

Активностью источников;

Их агрегатному состоянию;

Видом и энергией излучения;

Количеством вещества;

Характером технологического процесса. Для безопасности работ с источниками радиоактивных излучений

необходимую защиту как от внешнего, так и от внутреннего облучения.

Задача при обеспечении радиационной безопасности состоит в том, чтобы не допустить излучения выше предельно. Оно обеспечивается путем применения комплекса организационных и технологических мероприятий, в том числе "защиты временем" и "защиты расстоянием".

Доза гамма излучения:

где: Д - доза у-излучения, Р; и y - ионизационная стала данного изотопа, А - активность, мКи; t - время облучения, ч.; l - расстояние от источника, м.

Из формулы видно, что доза облучения тем меньше, чем меньше время излучения - "защита временем" и чем больше расстояние от источника излучения - "защита расстоянием».

"Защита время" во время работы достигается соответствующей подготовкой и организацией работ, составлением и соблюдением графиков, согласно которым при контакте с источниками излучения минимальный, а производительность труда остается достаточно высокой.

"Защита расстоянием" при работе с радиоактивными веществами незначительной активности предусматривает использование ручных манипуляционных захватов и дистанционных универсальных манипуляторов. Ручные манипуляционные захваты передают движения и усилия рук оператора на некоторое расстояние с соответствующим увеличением этих движений и усилий. Удаленные универсальные манипуляторы позволяют выполнять различные операции по захвату и перемещению предметов, ориентации их под любым углом и др. Они обладают несколькими степенями свободы, ими можно управлять с большого расстояния с помощью рукояток, при этом оператор пальцами испытывает нагрузку и силу от захватов манипулятора. Наблюдение за работой осуществляется с помощью телевизионных систем, системы зеркал и перископов.

При работе с радиоактивными веществами большой активности применяют автоматизированное оборудование, системы дистанционного управления.

Экранирование является наиболее эффективной защитой от радиоактивного облучения, так как позволяет снижать дозу облучения на рабочем месте до предельно уровня. Проектируя защитные экраны, следует определить толщину и материал экрана с учетом вида и энергии излучения.

Защитные экраны от а-излучения, как правило, не применяются, так как оно имеет малую проникающую способность. Слой воздуха в несколько сантиметров или более плотного материала в несколько миллиметров (стекло, картон, фольга, одежда, резиновые перчатки и др.) Обеспечивают достаточно полное поглощение а-излучения.

Поглощение потока β-излучения может быть определено, если толщина защитного экрана может быть примерно определена по формуле:

В защитных экранах для поглощения потока β-излучения применяют алюминий, стекло, плексиглас, свинец с облицовкой материалами с малым атомным номером. Свинец применяется при экранировании β излучений высоких энергий, так как это излучение при прохождении через вещество вызывает вторичное излучение (рентгеновское, в-излучения и нейтронов).

Экраны для защиты от у-излучения выполняют из материалов с большим атомным номером и большой плотностью (свинец, вольфрам). Для стационарных сооружений применяют бетон, баритобетон, чугун, сталь, одновременно являются элементами строительных конструкций.

Если известен уровень излучения на рабочем месте без защиты, то толщину защитных экранов от у-излучений можно определить по формуле:

Защита от нейтронов осложняется тем, что они очень плохо поглощаются веществом. В связи с этим защита от нейтронов заключается в замедлении быстрых нейтронов и последующем поглощении уже замедленных. Защитными материалами от быстрых нейтронов является вода, парафин, графит, бериллий и ин.ш.

Тепловые нейтроны хорошо поглощаются бором, кадмием.

Применяют защитные экраны различных конструкций: стационарные, передвижные, разборные, настольные.

При работе с малыми уровнями излучения используют вытяжные шкафы и боксы, отличающиеся достаточной герметичностью, оборудованные манипуляторами и приточно-вытяжной вентиляцией (7.1).

При транспортировке и хранении радиоактивных веществ используют контейнеры и сейфы, выполненные из стали, свинца, чугуна.

Для устранения попадания внутрь организма светящихся соединений (в настоящее время они применяются в исключительных случаях по шкалам приборов и ручках управления), вызывающие внутреннее облучение, необходимо соблюдать правила личной гигиены (мыть руки теплой водой с мылом перед едой, курением и др.) И исключать возможность их распыления и попадания в воздух производственных помещений.

Работы с радиоактивными изотопами, а также техническое обслуживание приборов и установок, в которых используются изотопы, должны проводиться в специально отведенных помещениях с санитарно-техническим оборудованием и системой вентиляции.

Техническое обслуживание и работа на установках с радиоактивными изотопами должна выполняться работниками не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр и специальное обучение безопасным методам работы на данной установке. Эти работники должны находиться под постоянным контролем, для них регламентируется продолжительность рабочего дня, выдается спецодежда, приборы индивидуального дозиметрического контроля

При работе с радиоактивными веществами безопасность зависит в значительной степени от своевременного выявления и измерения уровня излучения.

Измерение осуществляется специальными приборами - радиометрами, использующих различные методы - ионизационный сцинтилляционный, фотографический и химический. Для измерения альфа-, бета-, гамма и рентгеновского излучений и тепловых нейтронов применяются универсальные радиометры типов РКС2-01 и УИМ2-1 и другие.

В процессе работы с радиоактивными веществами большое значение имеет применение средств индивидуальной защиты. Они должны предохранять кожу от загрязнений радиоактивными веществами и предотвращать их попадание внутрь организма.

К средствам индивидуальной защиты относятся: спецодежду, перчатки, респираторы, пневмокостюмы, бахилы. Для непосредственной работы с радиоактивными веществами применяют средства индивидуальной защиты, изготовлены из прочного, хорошо дезактивированного поливинилхлоридного пластика.

Органы дыхания защищают респираторами "Снежок-К", "чтб-1" и "Лепесток". В процессе работы в ремонтной зоне, при осмотре и вскрытии боксов и другого технологического оборудования, загрязненного радиоактивными веществами, применяют пневмошлемы типа "Лиз-4" с индивидуальной подачей в них воздуха.

Рентгеновское излучение

В процессе технической эксплуатации радиоаппаратуры, когда питающее напряжение радиоаппаратуры выше 15 кВ, необходимо обязательно использовать защитные средства для предотвращения облучению операторов и инженерно-технических работников рентгеновским излучением, так как при таких напряжениях рентгеновское излучение рассеивается в окружающем пространстве производственного помещения.

Предельно допустимые дозы рентгеновского облучения предусмотрены санитарными нормами:

Для всего тела человека в течение недели не более 100 мр (миллирентген)

Только рук - 500 мр (80 мр в день).

В смежных помещениях с рентгеновской установкой доза облучения в течение недели не должна превышать 10 мр, а в близлежащих домах мощность дозы не должна превышать дозу нормального фона более чем на 0,01 мр в час.

Как защитные средства от действия мягких рентгеновских лучей применяются экраны из стального листа (1 мм), освинцованного алюминия (3 мм), покрытого оловом стекла (8 мм) или специальной резины (7.1).

Смотровые окна в рентгеновских установках выполняют из плексигласа (30 мм) или покрытого оловом стекла.

С целью предотвращения рассеивания рентгеновского излучения в производственном помещении, устраивают защитные ограждения из различных защитных материалов, например, свинца или бетона.

При кратковременных работах на рентгеновских установках в качестве средств индивидуальной защиты применяются фартуки, перчатки, шапочки, изготовленные из покрытой оловом резины.

Литература: , , , .

Вопросы для самоконтроля

1. В каких отраслях народного хозяйства используются ионизирующие излучения?

2. Какие три стадии хронической лучевой болезни Вы знаете?

3. Как оказывается влияние радиоактивных излучений на организм человека?

4. От каких факторов зависят поражения радиоактивными веществами?

5. Какая физическая суть единицы измерения ионизирующего излучения "зиверт"?

6. В чем физический смысл единицы "рентген"?

7. В каком документе установлены нормы радиационной безопасности?

9. Какие работники не допускаются к работе с источниками ионизирующего излучения?

10. Какие материалы применяют для защитных экранов?

11. Как транспортируют и хранят радиоактивные вещества?

12. Какой принцип защиты "расстоянием" и "время"?

13. Какие методы контроля применяются для измерения радиоактивных излучений?

14. Какие существуют приборы для измерения радиоактивных излучений?

15. Какие следует применять индивидуальные средства защиты от радиоактивных излучений?

Врач- рентгенолог отвечает за защиту больных, а также персонала, как внутри кабинета, так и людей, находящихся в смежных помещениях. Могут быть коллективные и индивидуальные средства защиты.

3 основных способа защиты: защита экранированием, расстоянием и временем.

1 .Защита экранированием:

На пути рентгеновских лучей помещаются специальные устройства, сделанные из материалов, хорошо поглощающих рентгеновские лучи. Это может быть свинец, бетон, баритобетон и т.д. Стены, пол, потолок в рентгенкабинетах защищены, сделаны из материалов, не пропускающих лучи в соседние помещения. Двери защищены просвинцованным материалом. Смотровые окна между рентгенкабинетом и пультовой делаются из просвинцованного стекла. Рентгеновская трубка помещена в специальный защитный кожух, не пропускающий рентгеновских лучей и лучи направляются на больного через специальное "окно". К окну прикреплен тубус, ограничивающий величину пучка рентгеновских лучей. Кроме того, на выходе лучей из трубки устанавливается диафрагма рентгеновского аппарата. Она представляет собой 2 пары пластин, перпендикулярно расположенных друг к другу. Эти пластины можно сдвигать и раздвигать как шторки. Тем самым можно увеличить или уменьшить поле облучения. Чем больше поле облучения, тем больше вред, поэтому диафрагмирование - важная часть защиты, особенно у детей. К тому же и сам врач облучается меньше. Да и качество снимков будет лучше. Еще один пример зашиты экранированием - те части тела исследуемого, которые в данный момент не подлежат съёмке, должны быть прикрыты листами из просвинцованной резины. Имеются также фартуки, юбочки, перчатки из специального защитного материала.

2 .Защита временем:

Больной должен облучаться при рентгенологическом исследовании как можно меньшее время (спешить, но не в ущерб диагностике). В этом смысле снимки дают меньшую лучевую нагрузку, чем просвечивание, т.к. на снимках применяется очень маленькие выдержки (время). Защита временем - это основной способ зашиты и больного и самого врача- рентгенолога. При исследовании больных врач, при прочих равных условиях, старается выбирать метод исследования, на которое уходит меньше времени, но не в ущерб диагностике. В этом смысле от рентгеноскопии больший вред, но, к сожалению, без рентгеноскопии часто невозможно обойтись. Taк при исследовании пищевода, желудка, кишечника применяются оба метода. При выборе метода исследования руководствуемся правилом, что польза от исследования должна быть больше, чем вред. Иногда из-за боязни сделать лишний снимок возникают ошибки в диагностике, неправильно назначается лечение, что иногда стоит жизни больного. О вреде излучения надо помнить, но не надо его бояться, это хуже для больного.

3 .Защита расстоянием:

Согласно квадратичному закону света освещенность той или иной поверхности обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света до освещаемой поверхности. Применительно к рентгенологическому исследованию это значит, что доза облучения обратно пропорциональна квадрату расстояния от фокуса рентгеновской трубки до больного (фокусное расстояние). При увеличении фокусного расстояния в 2 раза доза облучения уменьшается в 4 раза, при увеличении фокусного расстояния в 3 раза доза облучения уменьшается в 9 раз.

Не разрешается при рентгеноскопии фокусное расстояние меньше 35 см. Расстояние от стен до рентгеновского аппарата должно быть не менее 2 м, иначе образуются вторичные лучи, которые возникают при попадании первичного пучка лучей на окружающие объекты (стены и т.д.). По этой же причине в рентген-кабинетах не допускается лишняя мебель. Иногда при исследовании тяжелых больных, персонал хирургического и терапевтического отделений помогает больному встать за экран для просвечивания и стоят во время исследования рядом с больным, поддерживают его. Как исключение это допустимо. Но врач-рентгенолог должен следить, чтобы помогающие больному сестры и санитарки надевали защитный фартук и перчатки и, по возможности, не стояли близко к больному (защита расстоянием). Если в рентген-кабинет пришли несколько больных, они вызываются в процедурную по 1 человеку, т.е. в данный момент исследования должен быть только 1 человек.

Радиационная защита обеспечивает безопасность персонала и больных от вредного воздействия рентгеновского излучения. Необходимо ознакомиться с основными понятиями, характеризующими электромагнитное излучение.

Доза

Дозой называется часть энергии излучения, которая передается облучаемой ткани в виде ионизации.

Мощность дозы это доза, передаваемая одному грамму ткани за единицу времени.

Интегральная доза - это доза, передаваемая за все время облучения.

В настоящее время на практике применяется несколько понятий, характеризующих дозу излучения.

Поглощенная доза для любого ионизирующего излучения равняется той энергии, которая сообщается одному грамму облучаемого вещества ионизирующими частицами. Единица поглощенной дозы 1 рад (Radiation Absoled Dose), 1 рад = 100 эрг/г = 10 -2 дж/кг.

Мощность поглощенной дозы это поглощенная доза за единицу времени. Единицы мощности поглощенной дозы, применяемые на практике: мрад/час; рад/мин; рад/час, где 1 мрад = 10 -3 рад. Интегральная поглощенная доза - это доза, поглощенная всем объемом облучаемой части объекта за все время облучения.

Единица интегральной поглощенной дозы - 1 г рад.

1 г рад = 100 эрг = 10 -5 дж - суммарная поглощенная энергия.

При поглощении излучения веществом температура вещества повышается, следовательно, по изменению температуры вещества можно судить о поглощенной дозе. Однако изменение температуры настолько малое, что измерение интегральной поглощенной дозы с помощью такого метода возможно только в лабораторных условиях.

Экспозиционная доза это способность рентгеновского излучения ионизировать воздух в данной точке пространства. Единица измерения экспозиционной дозы 1 рентген (р). 1 р - это такая доза рентгеновского или гамма-излучения, которая создает 2,083 х 10 9 пар ионов в 1,293 мг воздуха, что соответствует 1 см³ воздуха при давлении 760 мм рт. ст.

1 р = 2,58 х 10 -4 а х сек/кг

1 р создает 1,61 х 10 12 пар ионов в 1 г воздуха.

Экспозиционной дозе 1 р в мягких тканях тела соответствует поглощенная доза 0,97 рад. Поглощенная доза обычно пропорциональна экспозиционной дозе. Коэффициент пропорциональности практически не зависит от характера излучения. Мощность дозы - это доза за единицу измерения.

Единицы мощности экспозиционной дозы , применяемые на практике: мр/ч; р/мин; р/ч; р/неделя; р/год. Мощность экспозиционной дозы при облучении объекта, находящегося на расстоянии 0,5 м от фокуса рентгеновской трубки с анодным напряжением и током 40 кв и 20 ма, за время 4 - 5 сек будет приблизительно 1 р/мин. Мощность экспозиционной дозы измеряется ионизационной камерой. Стенки ионизационной камеры покрываются веществами, атомное число которых близко к атомному числу применяемого газа. С точки зрения поглощения и рассеяния излучения эти вещества ведут себя так же, как применяемый газ.

Допустимая поглощенная доза для человека . В настоящее время считается, что максимально допустимая доза для человека, не вызывающая патологических изменений организма, приблизительно 0,1 р за неделю. С точки зрения максимально допустимой дозы стандартами считаются рекомендации Международного Комитета Радиологической Защиты (ICRP)

Максимально допустимая доза - это такая поглощенная доза, которая приводит к патологическим изменениям в организме или повреждению генетического аппарата клетки только в редчайших случаях (вероятность близка к 0).

Защита от прямого и рассеянного рентгеновского излучения должна быть такой эффективной, чтобы поглощенная доза в любой точке защищаемого рабочего места в течение тридцатишестичасовой рабочей недели не превышала 0,1 р.

Основные принципы защиты, защитные материалы

Согласно гипотезе Эйнштейна, энергия любого электромагнитного колебания, в том числе и рентгеновского излучения, концентрируется в фотонах. При столкновении фотона с атомом его энергия частично (эффект Комптона) или полностью (фотоэлектронная абсорбция) передается атому, который ионизируется.

Возникающие в облучаемых тканях тела ионы оказывают вредное действие. Мы подчеркиваем только наиболее важные положения, касающиеся этого.

1. К биологическим изменениям в организме приводит только поглощенная им доза излучения. Жесткое рентгеновское излучение с короткой длиной волны поглощается телом в меньшей степени, чем «длинноволновое» мягкое излучение.

2. Влияние рентгеновского излучения на организм зависит от величины поглощенной дозы.

3. Последствия поглощенного организмом рентгеновского излучения выявляются только по истечении латентного периода. Длительность латентного периода иногда достигает нескольких лет. Вредное действие излучения может сказаться иногда только на последующих поколениях.

При прохождении рентгеновских лучей через любое вещество, в том числе и человеческое тело, их интенсивность меняется по экспоненциальному закону:

I1 = I0e -md , где:
I0 - интенсивность падающего излучения,
I1 - интенсивность излучения после прохождения через вещество,
m коэффициент ослабления,
d - длина пути рентгеновских лучей в веществе.

Коэффициент ослабления и состоит из двух компонентов:

m = m1 + o, где:
m1 - коэффициент поглощения,
о - коэффициент рассеивания.

У элементов с большим атомным весом (порядковый номер которых больше 20-ти) коэффициентом рассеивания можно пренебречь.

Коэффициент поглощения m1 зависит от плотности и порядкового номера вещества, а также от длины волны рентгеновского излучения:

m1 = cgz³λ³, где:
c - универсальная физическая постоянная,
g - плотность материала,
z - порядковый номер элемента в таблице Менделеева,
λ - длина волны.

Итак: если на какое-либо вещество падают рентгеновские лучи интенсивностью I0 и, проходя через него, имеют интенсивность I1, то I0 - I1 поглощается и рассеивается молекулами вещества. Длина волны рассеянного излучения больше, чем длина волны падающих лучей. Отношение количества поглощенного и рассеянного излучения зависит от характера вещества и длины волны.

Чем больше порядковый номер элемента, тем интенсивнее элемент поглощает и меньше рассеивает излучение. Поэтому для защиты от рентгеновских лучей применяются элементы с большим порядковым номером, из них наиболее часто - свинец. Поглощение зависит также от плотности и толщины материала. Это учитывается при расчете защиты. Поглощение других веществ, применяемых для защиты, задается по свинцовому эквиваленту. Под свинцовым эквивалентом понимают толщину материала, которая поглощает рентгеновское излучение так же, как свинцовая пластина толщиной 1 мл. Свинцовый эквивалент материалов, наиболее часто применяемых при защите от рентгеновского излучения, дается в таблице 2.

Защита от рентгеновского излучения, защитные средства

На основе вышесказанного практические возможности защиты сводятся к следующему:

1. Уменьшение времени пребывания в сфере источника рентгеновского излучения.

2. Оптимальный выбор характеристик рентгеновского излучения, применяемого для исследования и лечения (силы тока и напряжения генерирования, величины поля облучения).

3. Отфильтрование мягкого, не используемого излучения с помощью алюминиевого фильтра, расположенного непосредственно на стеклянной оболочке рентгеновской трубки.

4. Увеличение расстояния между источником излучения и объектом.

5. Применение защитных ширм из поглощающих материалов.

Меры радиационной защиты, описанные в пунктах 1 - 3, не требуют объяснения.

Расстояние от источника рентгеновских лучей . При диагностических исследованиях минимальное расстояние между фокусом рентгеновской трубки и исследуемым составляет 35 см (кожно-фокусное расстояние). Это расстояние обеспечивается автоматически конструкцией просвечивающего и съемочного устройства (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Кожно-фокусное расстояние (кф)
1. фокус; 2. кожух рентгеновской трубки; 3. окно; 4. диафрагма; 5. опорная стенка; 6. исследуемый объект; 7. просвечивающий экран; 8. свинцовое стекло; 9. место врача, проводящего исследование

В рентгенотерапевтических аппаратах расстояние между фокусом рентгеновской трубки и облучаемой частью тела зависит от высоты тубуса и меняется в пределах 30 - 50 см. Во время работы рентгеновского аппарата обслуживающий персонал должен находиться на расстоянии не менее 1,5 м от источника излучения. При этом обязательно применение защитной ширмы. В настоящее время строятся такие рентгеновские кабинеты, в которых рентгеновский аппарат управляется из отдельного помещения.

При диагностических процедурах защита больного обеспечивается следующими мероприятиями. При обзорных снимках осуществляется защита гонад. При томографии и снимках лучами Букки используется фартук из свинцовой резины. При снимках таза и каудального отдела позвоночника применяется дополнительная гонадная защита (см. гл. 10). Защитить больного от рассеянного излучения, возникающего в его теле при съемке, невозможно. Поскольку врач находится перед просвечивающим экраном во время всего рабочего дня, он получает наибольшую дозу. Необходимо, чтобы рабочие места - у штатива при просвечивании и за защитной ширмой при рентгенографии были хорошо защищены. Для защиты от прямого излучения служит свинцовое стекло, покрывающее просвечивающий экран, свинцовый эквивалент которого равен 2 мм, а также дистинктор-тубусы, средства для дистанционной пальпации. От рассеянного излучения врача защищает фартук из свинцовой резины, подвешенный на нижней части просвечивающего экрана (свинцовый эквивалент 1,2 мм). С двух сторон просвечивающего экрана расположены два листа из свинцовой резины, служащие для защиты рук врача. У просвечивающих экранов, снабженных устройством для прицельных снимков, защиту рук обеспечивает само устройство. Для защиты служит также подвижная малая защитная ширма-стул шириной 1 м.

Во время просвечивания на трахоскопе врач должен стоять. В этом случае для защиты от рассеянного рентгеновского излучения применяется передвижная защитная ширма высотой до уровня груди врача и шириной приблизительно 70 см, покрытая свинцовой резиной. Во время исследования врач использует личные средства защиты: перчатки и фартук из свинцовой резины (свинцовый эквивалент 0,2 - 0,5 мм).

При работе аппарата рентгенолаборант находится за защитной ширмой или в отдельном помещении, откуда он управляет рентгеновским аппаратом. В последнем случае рентгенолаборант работает при нормальном освещении в абсолютно защищенном месте.

В рентгенотерапии для защиты больного применяют фильтры и тубусы. С помощью фильтров регулируется глубина облучения, а с помощью тубусов - кожно-фокусное расстояние и величина облучаемого поля. Стенки тубуса защищают от рассеянного рентгеновского излучения. При облучении без тубуса необлучаемые части тела больного защищают листами свинцовой резины и другими лучепоглощающими веществами (таблица 3 и 4). Во время облучения врач и рентгенолаборант не должны находиться в помещении, где производится облучение. Рентгеновская установка работает только при закрытых дверях. При открывании двери аппарат автоматически выключается. Защита пульта управления рентгеновским аппаратом обеспечивается разделяющей стенкой, в которой имеется окно из свинцового стекла для наблюдения за больным.

У промышленных рентгеновских установок защита обслуживающего персонала обеспечивается так же, как при рентгенотерапии: путем дистанционного управления аппаратом из отдельного помещения.

Защита соседних помещений . Стены помещения, в котором установлена рентгеновская аппаратура, должны обеспечивать надежную защиту соседних помещений от рентгеновских лучей. Для защиты от прямого излучения на стены, потолок и пол наносится лучепоглощающий слой. Защита соседних помещений от рассеянного излучения необходима только при использовании рентгеновских аппаратов, работающих при анодном напряжении свыше 50 кв. Стены в кабинетах, где установлены рентгеновские аппараты, работающие при напряжении на аноде до 10 кв, покрываются лучепоглощающим слоем до высоты 2 л, а при напряжении свыше 100 кв - до потолка.

В рентгенодиагностических кабинетах кирпичные стены толщиной 12 см обеспечивают полную защиту соседних помещений, если источник излучения находится на расстоянии не менее 1,5 м от стен. Проекты новых рентгеновских кабинетов утверждаются государственными органами.

Принципы измерения дозы

Экспозиционную дозу можно измерять разными способами, с помощью дозиметров. Чувствительными элементами дозиметров могут быть фото-эмульсия, ионизационные камеры, счетчики, сцинтилляторы и полупроводники.

Принцип измерения с помощью фоточувствительной эмульсии . Под действием рентгеновских лучей фотографическая пленка чернеет. Степень почернения пленки зависит от полученной дозы. Графическая зависимость степени почернения пленки от величины дозы показана на рис. 5.2. Степень почернения пленки измеряется с помощью денситометра.

Рис. 5.2. Зависимость почернения эмульсии рентгеновской пленки от дозы

Пучок рентгеновского излучения содержит лучи с различной длиной волны, обладающие разной энергией. Почернение пленки зависит от энергии излучения. Поэтому при измерении дозы рентгеновского излучения необходимо пользоваться фильтрами, что позволяет помимо дозы определить и жесткость.

Принцип измерения дозы с помощью ионизационной камеры . Важной характеристикой рентгеновского излучения является его ионизирующая способность, которая может быть зарегистрирована с помощью ионизационных камер. Под действием рентгеновских лучей молекулы и атомы газов ионизируются. При этом возникают положительные и отрицательные ионы, которые под действием электрического поля перемещаются к отрицательному и положительному полюсам и тем самым создают ионизационный ток. Величина этого тока зависит от числа пар ионов, возникающих за единицу времени, от напряженности электрического поля, свойств ионизируемого газа и геометрических размеров камеры. Электрическое поле в камере создается с помощью заряженного плоского конденсатора, между обкладками которого располагается ионизационная камера. При увеличении напряжения на обкладках конденсатора до некоторого предела увеличивается ионизационный ток. При дальнейшем увеличении напряжения ионизационный ток уже не растет, а остается постоянным. Это значение ионизационного тока называется током насыщения. При измерении дозы на обкладки конденсатора подается напряжение насыщения. Таким образом, ионизационный ток зависит только от числа пар ионов, характеризующего интенсивность излучения.

Принцип измерения излучения с помощью газоразрядного счетчика . Счетчик представляет собой наполненную газом цилиндрическую стеклянную трубку. Катодом счетчика является металлический слой, нанесенный на внутреннюю поверхность. Анод представляет собой тонкую нить, натянутую вдоль оси цилиндра. К электродам счетчика подключается напряжение. Напротив анодного вывода имеется окно, через которое рентгеновские лучи проникают в трубку, по внешнему контуру течет ток. При попадании кванта излучения в трубку возникает импульс тока во внешней цепи. Эти импульсы подсчитываются специальным устройством.

Измерительные приборы

Фотодозиметр . Он служит для измерения интегральной дозы. Дозиметр представляет собой бакелитовый футляр, в качестве детектора используется рентгеновская пленка, покрытая различными фильтрами. Носят дозиметр в наружном верхнем кармане рабочего халата. Пленка вынимается из футляра раз в неделю или в месяц и проявляется. По степени почернения оценивается интегральная доза. Измерение дозы с помощью фотодозиметра дает на практике точность в пределах от 0,05 до 1,00 р.

При помощи менее чувствительных рентгеновских пленок можно измерять дозу вплоть до 20000 р. Преимуществами фотодозиметра являются малая стоимость, простота в обращении и при оценке результатов, малая чувствительность к механическим воздействиям и возможность сохранения пленок в качестве документов. Фотодозиметры нашли широкое применение для постоянной индивидуальной дозиметрии работающих в сфере излучения.

Рис. 5.3. Принципиальная схема конденсаторных ионизационных камер
1, 2. внутренний электрод; 3. янтарь; 4. полистирол

Ионизационные камеры конденсаторного типа (рис. 5.3) предназначены для измерения интегральной дозы. Они представляют собой шаровой или цилиндрический конденсатор с янтарной или полистирольной изоляцией, емкостью 5 - 10 см. Диэлектриком в этих конденсаторах служит воздух. Пределы измерения ионизационных камер составляют 100 - 200 мр. При тщательной изоляции камеры ток утечки настолько незначительный, что при зарядке конденсатора на напряжение 100 - 150 в потеря заряда за день не превышает 2%. Поскольку изменение заряда конденсатора под действием излучения пропорционально поглощенной дозе, то по остаточному напряжению конденсатора можно судить об интегральной дозе. Измерение интегральной дозы в этом случае сводится к измерению напряжения. В зависимости от способа измерения напряжения существуют два типа камер. В более простых камерах зарядка конденсатора и отсчет остаточного напряжения производятся с помощью отдельного устройства. Более сложные дозиметры состоят из ионизационной камеры, электрометра и микроскопа для отсчета (рис. 5.4).

Рис. 5.4, Принципиальная схема индивидуального дозиметра
1. рамка; 2. кварцевая нить; 3. шкала

Если вследствие ионизации заряд кварцевой нити (2) и рамки (1) уменьшается, то это влечет за собой перемещение кварцевой нити вдоль шкалы (3).

Такая конструкция отличается большой прочностью. Прибор хорошо выдерживает механические воздействия и мало чувствителен к изменениям окружающей среды.

Ионизационная камера «Mekapion» служит для измерения интегральной дозы. Чувствительным элементом (датчиком) ее является наперстковая ионизационная камера. Один электрод ионизационной камеры заряжен положительно, а другой, присоединенный к управляющей сети триода,- отрицательно. Под влиянием рентгеновского излучения заряд ионизационной камеры уменьшается, следовательно, уменьшается и напряжение, запирающее триод. Вследствие этого в лампе потечет анодный ток; реле, включенное в анодную цепь триода, сработает, сигнальная лампочка загорится, а счетчик одновременно зарегистрирует импульс. Одна вспышка сигнальной лампочки или же одно деление на счетчике соответствует дозе 2,5 р. Электрическая схема прибора показана на рис. 5.5. Прибор применяется при рентгенотерапии. Недостатком его является большая чувствительность к изменениям напряжения сети.

Универсальный дозиметр фирмы Сименс служит для измерения интегральной дозы и мощности экспозиционной дозы. Интегральную дозу измеряют в пределах от 200 до 1000 р, а мощность экспозиционной дозы 20 - 200 р/мин. Принципиальная схема прибора приведена на рис. 5.6 и 5.7. При измерении интегральной дозы (рис. 5.6) наружная обкладка конденсаторной ионизационной камеры заряжена положительно, а внутренняя обкладка (нить) соединена с конденсатором большой, емкости (С) и электрометром (емкостным вольтметром). Под действием рентгеновского излучения по ионизационной камере потечет ток, заряжающий конденсатор. Угол поворота подвижной части электрометра пропорционален заряду конденсатора. При измерении мощности экспозиционной дозы (рис. 5.7) внутренняя обкладка конденсаторной ионизационной камеры заземляется через большое сопротивление R. Ионизационный ток, протекающий по камере под действием рентгеновского излучения, создает падение напряжения на сопротивлении, в любой момент времени пропорциональное мощности экспозиционной дозы. Прибор применяется при наладке терапевтических рентгеновских аппаратов. Градуировка прибора производится с помощью радиоактивных препаратов с большим периодом полураспада.

Дозиметр типа FH 40H служит для измерения мощности экспозиционной дозы в пределах 0 - 1 р/час и 2 - 25 мр/час. Чувствительным элементом прибора является счетчик Гейгера - Мюллера. Принцип работы дозиметра: ток сетки электронной лампы, управляемой счетчиком, измеряется с помощью микроамперметра. При открытом счетчике течет максимальный сеточный ток, значит, полное отклонение микроамперметра соответствует исходному положению. Под действием излучения в лампе потечет анодной ток, следовательно, ток сетки уменьшится, что пропорционально импульсам излучения, полученным счетчиком за единицу времени. Преимущество данного прибора заключается в том, что он питается от батареи.

Дозиметр типа FH 40Т является транзисторным вариантом описанного выше прибора.

Сам Рентген счастливо избежал этого потому, что при экспериментах с открытыми им лучами он, для предотвращения почернения фотографических пластинок, помещался в специальном шкафу, обитом цинком, одна сторона которого, обращенная к находившейся вне ящика трубке, была к тому же еще обита свинцом.

Открытие рентгеновых лучей означало также новую эпоху в развитии физики и всего естествознания. Оно оказало глубокое влияние и на последующее развитие техники. По выражению А. В. Луначарского, "открытие Рентгена дало изумительной тонкости ключ, позволяющий проникнуть в тайны природы и строение материи".

Средства индивидуальной и коллективной защиты в рентгенодиагностике.

В настоящее время для защиты от рентгеновского излучения при использовании его в целях медицинской диагностики сформировался комплекс защитных средств, которые можно разделить на следующие группы:

· средства защиты от прямого неиспользуемого излучения;

· средства индивидуальной защиты персонала;

· средства индивидуальной защиты пациента;

· средства коллективной защиты, которые, в свою очередь, делятся на стационарные и передвижные.

Наличие большинства из этих средств в рентгенодиагностическом кабинете и основные их защитные свойства нормируются "Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.6.1.1192-03", введенными в действие 18 февраля 2003 г., а также ОСПОРБ-99 и НРБ-99. Данные правила распространяются на проектирование, строительство, реконструкцию и эксплуатацию рентгеновских кабинетов независимо от их ведомственной принадлежности и формы собственности, а также на разработку и производство рентгеновского медицинского оборудования и защитных средств.

В РФ разработкой и производством средств радиационной защиты для рентгенодиагностики занято около десятка фирм, преимущественно новых, которые были созданы в период перестройки, что связано, прежде всего, с достаточно простой технологической оснасткой и стабильными потребностями рынка. Традиционные производства защитных материалов, являющихся сырьем для производства рентгенозащитных средств, сконцентрированы на специализированных химических предприятиях. Так, например, Ярославский завод резинотехнических изделий практически является монополистом по производству рентгенозащитной резины целого спектра свинцовых эквивалентов, применяемой в производстве защитных изделий стационарной (отделка стен небольших рентгенокабинетов) и индивидуальной защиты (рентгенозащитная одежда). Листовой свинец, применяемый для изготовления средств коллективной защиты (защита стен, пола, потолка рентгенокабинетов, а также жесткие защитные ширмы и экраны), производится согласно ГОСТам на специализированных заводах по переработке цветных металлов. Концентрат баритовый КБ-3, применяемый при стационарной защите (защитная штукатурка рентгенокабинетов), производится в основном на Салаирском горно-обогатительном комбинате. Производством рентгенозащитного стекла ТФ-5 (защитные смотровые окна), практически монопольно владеет Лыткаринский завод оптического стекла. Изначально все работы по созданию рентгенозащитных средств в нашей стране велись во Всероссийском научно-исследовательском институте медицинской техники. Следует отметить, что практически все современные отечественные производители рентгенозащитных средств и по сей день используют эти разработки. Так, например, в конце восьмидесятых годов ВНИИМТ впервые разработал полную номенклатуру бессвинцовых защитных средств для пациентов и персонала на основе смесей концентратов оксидов редкоземельных элементов, которые в 5 качестве отходов скопились в достаточных количествах на предприятиях Минатома СССР. Эти модели явились основой для разработок) многочисленных новых производителей, таких как "Рентген-Комплект", "Гаммамед", "Фомос", "Гелпик", "Защита Чернобыля".

Основные требования к передвижным средствам радиационной защиты сформулированы в санитарных правилах и нормах СанПиН 2003.

Защита от используемого прямого излучения предусматривается в конструкции самого рентгеновского аппарата и отдельно, как правило, не выпускается (исключение могут составлять фартуки для экранно-снимочных устройств, приходящие в негодность при эксплуатации и подлежащие замене). Стационарная защита кабинетов выполняется на этапе строительно-отделочных работ и не является изделием медицинской техники. Однако в СанПиН предусмотрены нормативы по составу площади применяемых помещений (табл. 1,2) .

Таблица 1 . Площадь процедурной с разными рентгеновскими аппаратами

Рентгеновский аппарат	Площадь, кв. м (не менее)
Рентгеновский аппарат	Предусматривается использование каталки	Не предусматривается использование каталки
Рентгенодиагностический комплекс (РДК) с полным набором штативов (ПСШ, стол снимков, стойка снимков, штатив снимков)	45	40
РДК с ПСШ, стойкой снимков, штативом снимков	34	26
РДК с ПСШ и универсальной стойкой-штативом, рентгенодиагностический аппарат с цифровой обработкой изображения	34	26
РДК с ПСШ, имеющим дистанционное управление	24	16
Аппарат для рентгенодиагностики методом рентгенографии (стол снимков, стойка для снимков, штатив снимков)	16	16
Аппарат для рентгенодиагностики с универсальной стойкой-штативом	24	14
Аппарат для близкодистанционной рентгенотерапии	24	16
Аппарат для дальнедистанционной рентгенотерапии	24	20
Аппарат для маммографии	6
Аппарат для остеоденситометрии	8

Таблица 2. Состав и площади помещений для рентгеностоматологических исследований

Наименование помещений	Площадь кв. м (не менее)
1. Кабинет рентгенодиагностики заболеваний зубов методом рентгенографии с дентальным аппаратом, работающим с обычной пленкой без усиливающего экрана:
- процедурная	8
- фотолаборатория	6
2. Кабинет рентгенодиагностики заболеваний зубов методом рентгенографии с дентальным аппаратом, работающим с высокочувствительным пленочным и/или цифровым приемником изображения, в том числе с визиографом (без фотолаборатории):
- процедурная	6
3. Кабинет рентгенодиагностики методом панорамной рентгенографии или панорамной томографии:
- процедурная	8
- комната управления	6
- фотолаборатория	8

На этапе чистовой отделки рентгенокабинета, исходя из СанПиН, рассчитывается уровень дополнительной защиты стен, потолка и пола процедурной. И производится дополнительная штукатурка расчетной толщины радиационно-защитным баритобетоном. Дверные проемы защищаются с помощью специальных рентгенозащитных дверей требуемого свинцового эквивалента. Смотровое окно между процедурной и пультовой изготавливается из рентгенозащитного стекла марки ТФ-5, в ряде случаев применяются рентгенозащитные ставни, защищающие оконные проемы.

Таким образом, самостоятельными изделиями для защиты от рентгеновского излучения (главным образом, рассеиваемого пациентом и элементами оснащения кабинета) являются носимые и передвижные средства защиты пациентов и персонала, обеспечивающие безопасность при проведении рентгенологических исследований. В таблице приведена номенклатура передвижных и индивидуальных средств защиты и регламентируется их защитная эффективность в диапазоне анодного напряжения 70-150 кВ.

Рентгеновские кабинеты различного назначения должны быть оснащены средствами защиты в соответствии с проводимыми видами рентгеновских процедур (табл. 3) .

Таблица 3. Номенклатура обязательных средств радиационной защиты

Средства радиационной защиты	Назначение рентгеновского кабинета защиты
Средства радиационной защиты	флюорография	рентгеноскопия	рентгенография	урография	маммография денситометрия	ангинография
Большая защитная ширма (при отсутствии комнаты управления или др. средств)	1	1	1	1	1	1
Малая защитная ширма	1	1	1
Фартук защитный односторонний	1	1	1	1	1	1
Фартук защитный двусторонний	1	1
Воротник защитный	1	1	1	1	1	1
Жилет защитный с юбкой защитной	1	1	1
Передник для защиты гонад или юбка защитная	1	1	1	1	1	1
Шапочка защитная	1	1	1
Очки защитные	1	1	1
Перчатки защитные	1	1	1
Набор защитных пластин	1	1	1

В зависимости от принятой медицинской технологии допускается корректировка номенклатуры. При рентгенологическом исследовании детей используют защитные средства меньших размеров и расширенный их ассортимент.

К передвижным средствам радиационной защиты относятся:

· большая защитная ширма персонала (одно-, двух-, трехстворчатая) - предназначена для защиты от излучения всего тела человека;

· малая защитная ширма персонала - предназначена для защиты нижней части тела человека;

· малая защитная ширма пациента - предназначена для защиты нижней части тела пациента;

· экран защитный поворотный - предназначен для защиты отдельных частей тела человека в положении стоя, сидя или лежа;

· средства защиты от прямого неиспользуемого излучения;

· средства индивидуальной защиты персонала;

· средства индивидуальной защиты пациента;

· средства коллективной защиты, которые, в свою очередь, делятся на стационарные и передвижные.

Таблица 1 . Площадь процедурной с разными рентгеновскими аппаратами

Рентгеновский аппарат	Площадь, кв. м (не менее)
Предусматривается каталки	Не предусматриваетсякаталки
Рентгенодиагностический комплекс (РДК) с полным набором штативов (ПСШ, стол снимков, стойка снимков, штатив снимков)
РДК с ПСШ, стойкой снимков, штативом снимков
РДК с ПСШ и универсальной стойкой-штативом, рентгенодиагностический аппарат с цифровой обработкой изображения
РДК с ПСШ, имеющим дистанционное управление
Аппарат для рентгенодиагностики методом рентгенографии (стол снимков, стойка для снимков, штатив снимков)
Аппарат для рентгенодиагностики с универсальной стойкой-штативом
Аппарат для близкодистанционной рентгенотерапии
Аппарат для дальнедистанционной рентгенотерапии
Аппарат для маммографии
Аппарат для остеоденситометрии

Таблица 2. Состав и площади помещений для рентгеностоматологических исследований

Наименование помещений	Площадь кв. м (не менее)
1. Кабинет рентгенодиагностики заболеваний зубов методом рентгенографии с дентальным аппаратом, работающим с обычной пленкой без усиливающего экрана:
Процедурная
Фотолаборатория
2. Кабинет рентгенодиагностики заболеваний зубов методом рентгенографии с дентальным аппаратом, работающим с высокочувствительным пленочным и/или цифровым приемником изображения, в том числе с визиографом (без фотолаборатории):
Процедурная
3. Кабинет рентгенодиагностики методом панорамной рентгенографии или панорамной томографии:
Процедурная
Комната управления
Фотолаборатория

Таблица 3. Номенклатура обязательных средств радиационной защиты

Средства радиационной защиты	Назначение рентгеновского кабинета защиты
флюорография	рентгеноскопия	рентгенография	урография	маммография денситометрия	ангинография
Большая защитная ширма (при отсутствии комнаты управления или др. средств)
Малая защитная ширма
Фартук защитный односторонний
Фартук защитный двусторонний
Воротник защитный
Жилет защитный с юбкой защитной
Передник для защиты гонад или юбка защитная
Шапочка защитная
Очки защитные
Перчатки защитные
Набор защитных пластин

К передвижным средствам радиационной защиты относятся:

· малая защитная ширма персонала - предназначена для защиты нижней части тела человека;

· малая защитная ширма пациента - предназначена для защиты нижней части тела пациента;

· защитная штора - предназначена для защиты всего тела, может применяться взамен большой защитной ширмы.

К индивидуальным средствам радиационной защиты относятся:

· шапочка защитная - предназначена для защиты области головы;

· очки защитные - предназначены для защиты глаз;

· воротник защитный - предназначен для защиты щитовидной железы и области шеи, должен применяться также совместно с фартуками и жилетами, имеющими вырез в области шеи;

· накидка защитная, пелерина - предназначена для защиты плечевого пояса и верхней части грудной клетки;

· фартук защитный односторонний тяжелый и легкий - предназначен для защиты тела спереди от горла до голеней (на 10 см ниже колен);

· фартук защитный двусторонний - предназначен для защиты тела спереди от горла до голеней (на 10 см ниже колен), включая плечи и ключицы, а сзади от лопаток, включая кости таза, ягодицы, и сбоку до бедер (не менее чем на 10 см ниже пояса);

· фартук защитный стоматологический - предназначен для защиты передней части тела, включая гонады, кости таза и щитовидную железу, при дентальных исследованиях или исследовании черепа;

· жилет защитный - предназначен для защиты спереди и сзади органов грудной клетки от плеч до поясницы;

· передник для защиты гонад и костей таза - предназначен для защиты половых органов со стороны пучка излучения;

· юбка защитная (тяжелая и легкая) - предназначена для защиты со всех сторон области гонад и костей таза, должна иметь длину не менее 35 см (для взрослых);

· перчатки защитные - предназначены для защиты кистей рук и запястий, нижней половины предплечья;

· защитные пластины (в виде наборов различной формы) - предназначены для защиты отдельных участков тела;

· средства защиты мужских и женских гонад предназначены для защиты половой сферы пациентов.

Для исследования детей предусматриваются наборы защитной одежды для различных возрастных групп.

Эффективность передвижных и индивидуальных средств радиационной защиты персонала и пациентов, выраженная в значении свинцового эквивалента, не должна быть меньше значений, указанных в табл. 4,5.

Таблица 4. Защитная эффективность передвижных средств радиационной защиты

Таблица 5. Защитная эффективность индивидуальных средств радиационной защиты

Наименование	Минимальное значение свинцового эквивалента, mm Pb
Фартук защитный односторонний тяжелый
Фартук защитный односторонний легкий
Фартук защитный двусторонний - вся остальная поверхность
Фартук защитный стоматологический
Накидка защитная (пелерина)
Воротник защитный - легкий
Жилет защитный - легкий
Юбка защитная - легкая
Передник для защиты гонад - легкий
Шапочка защитная (вся поверхность)
Очки защитные
Перчатки защитные - легкие
Защитные пластины (в виде наборов различной формы)
Подгузник, пеленка, пеленка с отверстием