Základné údaje o rádioaktivite

Základné údaje o rádioaktivite a jej účinkoch na zdravie, obyvateľstvo a životné prostredie

Rádioaktivita je prirodzený jav a bežne sa nachádza v prostredí, v ktorom žijeme. Je to súhrnný názov pre viacero typov žiarenia a odborne sa pre ňu tiež používa termín „ionizujúce žiarenie“.

Ako bežný prírodný jav má určité vlastnosti, ktoré sme sa ako ľudstvo naučili v priebehu posledných 100 rokov využívať ku svojmu prospechu. Jej využitie je naozaj rôznorodé. Používame ho napríklad v medicíne pre účely vyšetrení, ale aj ako terapiu, v priemysle na sterilizáciu potravín, alebo kontrolovanie pevnosti zvarov. Pochopením princípu štiepenia rádioaktívnych prvkov sme dospeli aj k ich mierovému využitiu na výrobu energie.

Rádioaktivita však má aj negatívne stránky a je potrebné narábať s ňou opatrne. V priebehu rokov sa vyvinulo viacero princípov, z ktorých spomenieme aspoň dva:

  • ALARA (od angl. „As low as reasonably achievable“), čo je princíp, kde každý človek a najmä pracovník, ktorý sa stýka s radiáciou, jej má byť vystavený čo najmenej – tak málo, ako sa dá rozumne dosiahnuť.
  • opatrný prístup – prítomný najmä v jadrových zariadeniach, kde by sa zamestnanci mali vždy pýtať, či to, čo idú robiť nenesie so sebou nejaké negatívne dôsledky.

Na ďalších podstránkach nájdete podrobnejšie informácie o tom, čo je podstatou ionizujúceho žiarenia, akými cestami môže interagovať s ľudským organizmom, aké následky môže mať nadmerné vystavenie organizmu radiácii a tiež, ako sa voči negatívnym účinkom radiácie chrániť.

Ionizujúce žiarenie, zdroje ionizujúceho žiarenia

Ionizujúce žiarenie je žiarenie, ktorého častice majú pri svojej interakcii dostatok energie na uvoľnenie elektrónu z elektrónového obalu jadra.

Nabité aj nenabité častice ionizujúceho žiarenia pri prechode hmotou odovzdávajú svoju energiu hmotnému prostrediu, pričom energia sa v najväčšej miere odovzdáva formou ionizácie atómov. Pri ionizácii neutrálneho atómu dochádza k vyrazeniu elektrónu z elektrónového obalu jadra, čím vznikne kladný a záporný ión.

Častice môžu získať dostatok energie na ionizovanie prostredia priamo prostredníctvom rádioaktívnej premeny rádioaktívne látky (rádionuklidu), pomocou rôznych urýchľovacích procesov nabitých častíc prebiehajúcich v kozme a technologických zariadeniach alebo iných fyzikálnych procesov vedúcich k vytvoreniu častice s potenciálom priamej alebo nepriamej ionizácie prostredia. , Zdroje ionizujúceho žiarenia delíme na prírodné a umelé.

Prírodné zdroje žiarenia sú také, ktoré existujú v prírode nezávisle na činnosti človeka, napríklad kozmické žiarenie a ionizujúce žiarenie vznikajúce premenou prírodných rádionuklidov nachádzajúce sa vo vode, v pôde aj vo vzduchu.
Pod umelými zdrojmi ionizujúceho žiarenia rozumieme tie zdroje, ktoré vznikli činnosťou človeka:

  • zariadenia, ktoré produkujú ionizujúce žiarenie – napríklad: röntgenové trubice, urýchľovače častíc, jadrové reaktory,
  • rádioaktívne žiariče obsahujúce umelé rádionuklidy – napríklad: rádionuklidy, ktoré vznikli ožarovaním neaktívnych materiálov alebo štiepením, ale patria sem aj rádioaktívne žiariče, ktoré vznikli úpravou alebo spracovaním prírodných rádioaktívnych materiálov.

Ionizujúce žiarenie delíme na priamo ionizujúce a nepriamo ionizujúce. Priamo ionizujúce žiarenie je tvorené nabitými časticami, ktoré majú dostatok energie na to, aby ionizovali. Napríklad alfa žiarenie, beta žiarenie, protónové žiarenie. Nepriamo ionizujúce žiarenie je tvorené nenabitými časticami, ktoré majú dostatok energie na to aby uvoľnili priamo ionizujúce (nabité) častice alebo aby vyvolali zmenu v jadre, ktorá následne môže byť príčinou ionizácie. Sem patrí napríklad gama žiarenie, röntgenove žiarenie a neutrónové žiarenie.

Základná charakteristika bežných druhov ionizujúceho žiarenia:

Alfa (a) žiarenie (a častice sú zložené z 2 protónov a 2 neutrónov)

  • má malú prenikavosť, odtieni ho niekoľko cm vzduchu alebo list papiera;
  • v mäkkom tkanive preniká len zlomok milimetra,
  • v závislosti na energii môže alfa častica pri prechode hmotou vytvoriť aj viac ako stotisíc iónových párov, kým dôjde k jej zabrzdeniu,
  • spôsobuje vážne poškodenie buniek alebo orgánov, ak dôjde k vnútornej kontaminácii alfa rádionuklidmi;

Beta (b) žiarenie (tvorené zápornými elektrónmi alebo kladnými pozitrónmi)

  • je prenikavejšie ako alfa žiarenie, na odtienenie sa používajú predovšetkým ľahké materiály (plast, hliník),
  • vo vzduchu prenikne decimetre až metre, v mäkkom tkanive milimetre až niekoľko centimetrov,
  • externé ožiarenie beta žiarením môže spôsobovať vysokú dávku v koži a v očnej šošovke,
  • pri vnútornej kontaminácii beta žiaričom dochádza k vyšším dávkam v orgánoch, v ktorých sa beta rádionuklidy zhromažďujú.

Neutrónové žiarenie (n) (tvoria častice neutróny)

  • neutróny sú veľmi prenikavé;
  • môžu spôsobiť vážne biologické poškodenie;
  • neutróny možno odtieniť materiálmi, ktoré obsahujú vodík (napr. voda, polyetylén).

Gama žiarenie (g) ( fotónové žiarenie, fotón nemá hmotnosť ani náboj)

  • je vyžarované z jadra atómu, je veľmi prenikavé;
  • odtieniť sa môže najmä ťažkými materiálmi (napr. olovo, oceľ, betón);
  • predstavuje riziko pri externom aj vnútornom ožiarení;

Rtg žiarenie

  • vzniká v elektrických zariadeniach pri zabrzdení elektrónov, alebo pri zmene energie elektrónov v obale atómu;
  • má rovnaké vlastnosti ako gama žiarenie, často má však menšiu energiu a teda aj prenikavosť.

B. Ožiarenie a cesty ožiarenia

Človek je trvalo vystavený pôsobeniu ionizujúceho žiarenia, lebo žije v prostredí, kde sa vyskytujú prírodné aj umelé zdroje ionizujúceho žiarenia. Spôsoby ktorými ionizujúce žiarenie pôsobí na človeka nazývame expozičné cesty.
Ak je zdroj ionizujúceho žiarenia mimo organizmu človeka hovoríme o externom ožiarení. Ak ionizujúce žiarenie vyžarujú rádionuklidy, ktoré sú vo vnútri organizmu, ktorý ožarujú, hovoríme o vnútornom ožiarení.

a) Ožiarenie prírodným ionizujúcim žiarením

Externé ožiarenie

K externému ožiareniu prírodným ionizujúcim žiarením prispieva terestriálna zložka a kozmické žiarenie. Terestriálne žiarenie je spôsobené rádionuklidmi nachádzajúcimi sa takmer vo všetkých geologických formáciách. Nuklidové zloženie aj aktivita jednotlivých hornín a minerálov sa však veľmi líši, preto úroveň žiarenia závisí od miestnych podmienok. Úroveň ožiarenia kozmickým žiarením závisí od nadmorskej výšky , zemepisnej šírky a fázy slnečného cyklu. Dávka rastie s nadmorskou výškou a zemepisnou šírkou.

Vnútorné ožiarenie

Prírodné rádionuklidy sú prítomné nielen v pôde ale aj vo vzduchu a vode. Rádionuklidy, ktoré sú v rozpustnej forme sa vyskytujú aj povrchovej ale najmä v podzemnej vode. Plynné prírodné rádionuklidy sa vyskytujú aj v atmosfére. Dostávajú sa do nej difúziou zo zemskej kôry alebo v atmosfére vznikajú interakciou kozmického žiarenia. Z plynných prírodných rádionuklidov sa v životnom prostredí vyskytujú najmä rádioaktívne izotopy radónu, vodná para obsahujúca rádioaktívny izotop vodíka – trícium, oxid uhličitý obsahujúci prírodný rádioaktívny izotop uhlíka. Rádioaktívne aerosóly sú malé prachové častice, ktoré tvoria, alebo na ktorých sú zachytené prírodné rádioaktívne nuklidy.

Rádionuklidy, ktoré sa bežne vyskytujú vo vzduchu, vode alebo pôde sú absorbované rastlinami prevažne z pôdy a zavlažovacej vody. Časť rádionuklidov môžu rastliny absorbovať dýchaním, prípadne nadzemnými časťami.
Rádionuklidy v zvýšenej forme prítomné v atmosfére, vo vode a v krmovinách môžu byť zdrojom vnútornej kontaminácie hospodárskych zvierat.

Do ľudského organizmu sa rádioaktívne nuklidy dostávajú za normálnych okolností dýchaním (inhalácia) a príjmom potravy a vody (ingescia). Konzumáciou poľnohospodárskych produktov, či už rastlinné alebo živočíšne, ovocie, čaje, lovná zver, hríby obsahujú prírodné rádionuklidy. Podobne aj pitnou vodou, v ktorej sú rozpustené minerálne látky obsahujúce rádionuklidy, prispieva k celkovému príjmu rádionuklidov.

b) Ožiarenie umelými zdrojmi ionizujúceho žiarenia

Okrem prírodných rádionuklidov sa dostávajú do atmosféry a do celého ekosystému aj plynné látky a aerosóly, ktoré sú vypúšťané napríklad z jadrových zariadení alebo z pracovísk, na ktorých sa vyrábajú alebo používajú rádioaktívne žiariče. Najčastejšie sú to rádioaktívne izotopy vzácnych plynov (argón, kryptón, xenón), rádioaktívny izotop uhlíka (C-14) vo forme CO2 alebo ako organický plyn, plynné formy jódu a iných prchavých látok a rádioaktívne aerosóly obsahujúce rádionuklid alebo zmes rádionuklidov, ktoré sa na pracovisku používajú.

Celé spektrum umelých rádionuklidov sa dostáva do životného prostredia aj vypúšťaním odpadových vôd z jadrových zariadení, z rádiochemických laboratórií alebo pracovísk nukleárnej medicíny do povrchovej vody (rieky, moria) a uvoľnením pevných rádioaktívne kontaminovaných materiálov na opätovné použitie alebo na skládky odpadu.

Do životného prostredia možno vypúšťať (plynné a kvapalné) alebo uvádzať (pevné materiály) len ak majú hmotnostnú alebo objemovú aktivitu nižšiu ako je prípustné, pričom je limitovaná aj celková vypustená aktivita za časový úsek (za deň, mesiac, rok). Prípustné aktivity sú stanovené právnymi predpismi a rozhodnutiami orgánov verejného zdravotníctva.
K aktivite umelých rádionuklidov v atmosfére, v pôde aj vo vode prispeli aj pokusy s jadrovými zbraňami v atmosfére v rokoch 1945 – 1980 a havária v Černobyle aj Fukušime.

Umelé rádionuklidy prispievajú k ožiareniu podobnými expozičnými cestami ako prírodné rádionuklidy.
K priemernému ožiareniu umelými zdrojmi ionizujúceho žiarenia však v najväčšej miere prispieva ožiarenie, ktorému sú vystavení pacienti pri diagnostických rádiologických metódach s použitím röntgenového žiarenia a s použitím rádionuklidov na diagnostické účely.

Prírodné rádioaktívne nuklidy (40K, 14C, 226Ra) sú v ľudskom organizme prítomné v približne stálej koncentrácii. Vytvorila sa rovnováha medzi ich príjmom potravou a ich vylučovaním. Pri manipulácii s rádioaktívnymi látkami alebo kontaminovanými zariadeniami alebo pri havárii na jadrovom zariadení môže dôjsť ku krátkodobému alebo jednorazovému príjmu rádionuklidu. V takom prípade dávka závisí od toho, ako rýchlo klesá aktivita rádionuklidu v organizme. Rýchlosť úbytku aktivity závisí od fyzikálnej doby polpremeny rádionuklidu a od rýchlosti metabolického vylučovania rádionuklidu z organizmu. Rýchlosť ubúdania aktivity charakterizuje efektívna doba polpremeny. Je to doba, po ktorej sa zníži aktivita rádionuklidu v organizme na polovicu. Pri vnútornom ožiarení dochádza spravidla k nerovnomernému ožiareniu jednotlivých orgánov, pretože niektoré rádionuklidy sa v organizme nerozptyľujú rovnomerne, ale sa hromadia v určitom orgáne alebo tkanive. Orgán v ktorom rádioaktívny nuklid vyvolá najväčšie ožiarenie, sa nazýva kritický orgán pre konkrétny nuklid. Efektívne doby polpremeny a kritické orgány niekoľkých významných rádioaktívnych nuklidov sú v nasledujúcej tabuľke.

Efektívna doba polpremeny a kritické orgány pre rádioaktívne nuklidy

Vnútorné ožiarenie závisí od fyzikálnych vlastností nuklidu (druh a energia emitovaného žiarenia, doba polpremeny), jeho chemickej formy (rozpustná alebo nerozpustná forma) a na jeho biochemických a fyziologických vlastnostiach (rýchlosť a rozsah vstrebávania v zažívacom trakte, následné ukladanie a vylučovanie).

C. Veličiny, ktorými sa vyjadruje miera závažnosti ožiarenia

V ochrane pred žiarením sa používajú rôzne veličiny na vyjadrenie miery závažnosti ožiarenia. V tomto materiáli sa kvôli jednoduchosti používa iba veličina efektívna dávka, ktorej jednotkou je Sv – Sievert. Táto veličina vyjadruje v istom zmysle aká je pravdepodobnosť poškodenia zdravia pri ožiarení celého organizmu nízkymi dávkami (vzniku stochastických účinkov), pričom zohľadňuje nielen veľkosť dávky, ale aj to, ktoré orgány boli ožiarené a aký druh žiarenia dávku spôsobil. V radiačnej ochrane sa okrem toho používa aj veličina ekvivalentná dávka, ktorá sa vzťahuje len na určitý orgán. Jej jednotkou je tiež Sv.
V prípade, že ide o ožiarenie veľkými dávkami, pri ktorých môžu vznikať deterministické účinky, sa používa veličina absorbovaná dávka. Jednotkou tejto veličiny je gray (Gy),

D. Účinky ionizujúceho žiarenia na človeka

Vo väčšine materiálov dochádza vo veľmi krátkej dobe po ionizácii k rekombinácii, čím dochádza k spárovaniu voľných elektrónov a iónov a vytvoreniu neutrálneho atómu. V niektorých látkach môže dôjsť v dôsledku ionizácie k chemickým zmenám (napríklad vo fotografickej emulzii) alebo k fyzikálnym zmenám (napríklad zmena farby, zmena vodivosti).

Účinky žiarenia na živé organizmy závisia od množstva energie, ktorú žiarenie odovzdalo v hmote, od druhu žiarenia (od toho koľko energie odovzdalo žiarenie na dĺžkovej jednotke svojej dráhy) a od toho, ktorý orgán alebo orgány boli ožiarené. Nie všetky tkanivá a orgány sú na ožiarenie rovnako citlivé. Najcitlivejšie sú orgány a tkanivá, v ktorých sa najintenzívnejšie tvoria nové bunky, patria k nim krvotvorné orgány a epitelové bunky v tráviacom trakte. Najrezistentnejšie sú nervové bunky, svalové a kostné bunky.
Účinky na človeka delíme na deterministické a stochastické.

Deterministické účinky sú také, ktoré vieme identifikovať ako následok ožiarenia. Vyskytujú sa len pri vysokých dávkach, vyšších ako je prahová dávka. Pri ožiarení pod prahovou dávkou sa klinické príznaky neobjavujú a deterministický účinok nevznikne. Čím je dávka vyššia nad úrovňou prahu, tým ťažší bude priebeh ochorenia. Deterministické účinky sa prejavia väčšinou po krátkej dobe, behom hodín až týždňov, čím väčšia bola dávka, tým skôr. Medzi deterministické účinky patrí napríklad akútna choroba z ožiarenia, zákal očnej šošovky a rôzne stupne erytémov. Príklady prahových dávok: kožný erytém 2-5 Gy, nezvratné poškodenie kože 20-40 Gy, trvalá sterilita 3-6 Gy, očná katarakta 0,5 Gy, akútna choroba z ožiarenia viac ako 3 Gy.

Stochastické účinky sú nešpecifické, to znamená, že rovnaké ochorenie môže byť spôsobené aj inými príčinami ako ožiarením. Čím väčšia bola dávka, tým je väčšia pravdepodobnosť, že ochorenie vznikne, ale závažnosť ochorenia s veľkosťou dávky nesúvisí. Predpokladá sa lineárna závislosť pravdepodobnosti vzniku stochastického účinku od dávky. Latentná doba (doba od ožiarenia po prejavenie klinických príznakov) však môže byť u stochastických účinkov veľmi dlhá, až desiatky rokov. Medzi stochastické účinky patria nádorové ochorenia (karcinómy) a genetické poškodenie.

Lineárna závislosť rizika nádorového ochorenia na dávke vyplýva z epidemiologických štúdií. V uvedenom grafe sú ako zlatý štandard prezentované tri významné epidemiologické štúdie. Štúdia osôb, ktoré boli ožiarené pri výbuchu atómovej bomby v Hirošime a Nagasaki, ale prežili (viac ako 80 000 sledovaných osôb), štúdia sledujúca pracovníkov jadrových elektrární (viac ako 400 000 sledovaných osôb) a štúdia pacientov, ktorí boli ožiarení pri lekárskom ožiarení (viac ako 800 000 sledovaných osôb). Model hormézy je fenomén priaznivého pôsobenia malých dávok, naproti tomu Supra- lineárny model sa zakladá na tom, že nízke úrovne dávok majú škodlivejší vplyv než vyššie úrovne dávok.

E. Úroveň ožiarenia

a) Ožiarenie prírodným ionizujúcim žiarením

Úroveň ožiarenia prírodnými zdrojmi ionizujúceho žiarenia nie je všade rovnaká. Správa vedeckého výboru OSN pre účinky ionizujúceho žiarenia (UNSCEAR) z roku 2008 uvádza celosvetový priemer ročnej efektívnej dávky obyvateľa spôsobenej prírodnými a umelými zdrojmi ionizujúceho žiarenia.
Priemerná ročná efektívna dávka zo všetkých prírodných zdrojov je približne 2,4 mSv/r.
Podľa údajov, ktoré boli uvedené v správe UNSCEAR z roku 2000 je priemerná efektívna dávka na Slovensku cca 3,2- 3,5 mSv za rok. Pritom si treba uvedomiť, že ročné efektívne dávky v intervale od 1 do 13 mSv ročne sú bežné a vo svete sú aj lokality kde je ožiarenie prírodnými zdrojmi na úrovni desiatok mSv ročne (napríklad oblasť Guarapari v Brazíli, Ramsar v Iráne, Yangijang v Číne, Kerala v Indii).

Nasledovná tabuľka poskytuje prehľad o dávkach z jednotlivých expozičných ciest od prírodného ionizujúceho žiarenia. Najväčší príspevok k efektívnej dávke spôsobuje inhalácia prírodného rádioaktívneho vzácneho plynu radónu a to najviac pri pobyte vo vnútri budov. Radón sa vyskytuje v rôznych horninách a teda aj v pôde, vo vode a v atmosfére. K ožiareniu človeka prispieva radón, ktorý sa uvoľňuje do obytných priestorov zo stavebných materiálov alebo preniká z pôdy a geologického podložia do vnútra stavby.

b) Ožiarenie umelými zdrojmi ionizujúceho žiarenia

V spomínanej správe UNSCEAR sú aj údaje o priemernom príspevku umelých zdrojov ionizujúceho žiarenia k ožiareniu človeka. Najväčší podiel na tomto príspevku má lekárske ožiarenie. Globálna priemerná efektívna dávka z lekárskeho ožiarenia bola v rokoch 1997 – 2007 podľa správy UNSCEAR 0,65 mSv za rok.

Jadrovo-palivový cyklus má len nepatrný podiel na globálnej priemernej dávke človeka. Globálne prispievajú najmä dlhožijúce rádionuklidy najmä trícium a rádioaktívny izotop uhlíka (C-14), menej rádioizotopy Cs-137 a Sr-90 a transurány. Podľa citovanej správy UNSCEAR je globálna priemerná dávka na jednotlivca spôsobená jadrovým palivovým cyklom na úrovni nižšej ako 0,0002 mSv za rok.

Ku globálnemu ožiareniu obyvateľov umelými rádioaktívnymi látkami prispieva aj ožiarenie z rádioaktívneho spadu, to sú rádioaktívne látky, ktoré sa dostali do atmosféry pri pokusoch s jadrovými zbraňami v atmosfére v minulom storočí. Správa UNSCEAR 2008 odhaduje, že globálny priemer efektívnej dávky jednotlivca spôsobenej spadom bol nižší ako 0,005 mSv za rok. V roku 1963 dosiahla priemerná efektívna dávka na človeka spôsobená rádionuklidmi uvoľnenými pri pokusoch v atmosfére maximum – 0,11 mSv.

Za prvý rok po havárii v Černobyle (v roku 1986) bola priemerná efektívna dávka dospelej osoby na Slovensku spôsobená rádionuklidmi, ktoré sa dostali do životného prostredia pri a po havárii na úrovni 0,22 mSv (Správa o radiačnej situácii v SSR po havárii Černobylskej jadrovej elektrárne, VÚPL Bratislava 1987).

Priemerné ožiarenie obyvateľa SR pri lekárskom ožiarení je však výrazne vyššie ako celosvetový priemer. SR patrí medzi krajiny s vysokým štandardom lekárskej starostlivosti a teda sa podrobujeme lekárskemu ožiareniu častejšie ako je celosvetový priemer. V krajinách s rozvinutou lekárskou starostlivosťou, medzi ktoré patrí aj Slovensko, je priemerná dávka na obyvateľa z diagnostického lekárskeho ožiarenia až 1,9 mSv.

Pritom podľa citovanej správy UNSCEAR z roku 2008 priemerná efektívna dávka pacienta pri CT vyšetrení hrudníka je 7,8 mSv, pri vyšetrení brucha 12.4 mSv, pri vyšetrení panvy 9,4 mSv a pri vyšetrení hlavy 2,4 mSv. Pri rádiologických intervenčných metódach sú priemerné dávky podľa typu vyšetrenia od 5 do 12 mSv. Sú však aj intervenčné vyšetrenia, pri ktorých efektívna dávka môže dosiahnuť niekoľko desiatok mSv. Priemerná efektívna dávka pacienta pri mamografickom rtg vyšetrení je 0,3 mSv, pri rtg vyšetrení hornej časti tráviaceho traktu 3,4 mSv, pri rádiologickom vyšetrení dolnej časti tráviaceho traktu 7,4 mSv, pri bežnom rtg vyšetrení hrudníka je na úrovni 0,1- 0,2 mSv.

V lokalite kde je v prevádzke jadrové zariadenie prispievajú k ožiareniu, okrem globálneho ožiarenia spomínaného vyššie, aj krátkožijúce rádionuklidy. V oblasti Jaslovských Bohuníc i Mochoviec sa vypočítavajú dávky obyvateľov v okolí modelovými výpočtami. Dávky obyvateľov spôsobené prevádzkou jadrových zariadení sú tak nízke, že nie je možné priamo ich merať. Podľa vykonávaných výpočtov ožiarenie reprezentatívnych osôb (najviac ožiarených) obyvateľov v okolí lokality Bohunice aj Mochovce v posledných rokoch je na úrovni pod 0,001 mSv za rok.
Pre zaujímavosť hodno spomenúť, že priemerná efektívna dávka pracovníkov, ktorí aspoň jeden krát v roku 2013 vstúpili do kontrolovaného pásma v jadrových zariadeniach na Slovensku bola v roku 2013 na úrovni 0,24 mSv za (údaj je z Výročnej správy ÚVZ SR za rok 2014). Tieto dávky sú tak nízke pretože na reguláciu dávok sa používajú veľmi sofistikované a komplexné prístupy, ale podieľa sa na tom aj fakt, že mnohí z monitorovaných pracovníkov sa zdržujú v kontrolovanom pásme len veľmi krátku dobu a pohybujú sa len v priestoroch, kde úroveň žiarenia nie je zvýšená. Maximálne efektívne dávky pracovníka v jadrových zariadeniach za rok 2013 neprevýšili 15 mSv.

F. Systém ochrany pred ionizujúcim žiarením

Základným cieľom radiačnej ochrany je zabezpečiť, aby nevznikali deterministické účinky a aby riziko vzniku stochastických účinkov bolo také nízke ako je možné rozumne dosiahnuť. Radiačná ochrana sa riadi troma princípmi:

  • (1) Princíp odôvodnenosti hovorí, že zdroje ionizujúceho žiarenia sa môžu používať, len ak je úžitok z ich používania väčší ako zdravotná ujma, ktorú môže používanie zdrojov ionizujúceho žiarenia spôsobiť.
  • (2) Princíp optimalizácie hovorí, že za každých okolností sa má úroveň ožiarenia udržiavať na takej nízkej úrovni ako je možné rozumne dosiahnuť.
  • (3) Princíp limitovania hovorí, že pri činnostiach vedúcich k ožiareniu nesmie ožiarenie pracovníkov aj obyvateľov prevýšiť stanovené limity ožiarenia. Limit ožiarenia pracovníkov je 20 mSv za rok, ),, limit pre ožiarenie obyvateľa zdrojmi ionizujúceho žiarenia používanými pri činnostiach vedúcich k ožiareniu je 1 mSv. Ožiarenie obyvateľov prírodnými zdrojmi žiarenia ani lekárske ožiarenie pacienta nie sú limitované a do ožiarenia sa nezapočítavajú.

Základné pravidlá na obmedzenie ožiarenia:

  • Čas – čím kratšie trvá expozícia, tým nižšia je dávka,
  • Vzdialenosť – čím je väčšia vzdialenosť človeka od zdroja ionizujúceho žiarenia, tým je menšia dávka,
  • Tienenie – umiestnenie tieniaceho (absorpčného) materiálu medzi zdroj žiarenia a človeka znižuje dávku.

G. Radiačná ochrana pri havárii na jadrovom zariadení

Dôležitú úlohu v systéme ochrany pri havarijných situáciách hrá havarijný plán. Plán okrem iného obsahuje opatrenia a zásahové úrovne, pri ktorých bude potrebné opatrenia vykonať a referenčné úrovne pre riadenie ožiarenia pracovníkov podieľajúcich sa na zásahoch. Opatrenia majú zabezpečiť, aby dávky obyvateľov aj pracovníkov, ktorí môžu byť ožiarení v dôsledku havárie boli také nízke ako je možné dosiahnuť, tak aby nedošlo k deterministickým účinkom.

Havária na jadrovom zariadení (§ 27 ods. 3 písm. c zákona č, 541/2004 Z. z.) sa považuje za situáciu, pri ktorej môže byť potrebné vykonať neodkladné opatrenia na ochranu pracovníkov a obyvateľstva. Za takejto situácie nemusí byť jadrové zariadenie (napríklad jadrový reaktor) plne pod kontrolou a môže dôjsť k úniku rádioaktívnych látok do životného prostredia.

Unikajúce rádioaktívne látky sa môžu šíriť predovšetkým atmosférou vo forme rádioaktívneho oblaku (vlečky). Rádioaktívny oblak obsahuje:

  • plynné rádioaktívne látky – najmä rádioaktívne izotopy vzácnych plynov kryptónu a xenónu, jód, prchavé látky ako telúr, cézium, ruténium
  • rádioaktívne aerosóly, ktoré obsahujú zmes rádionuklidov vrátane rádionuklidov, ktoré sú menej alebo málo prchavé (napríklad stroncium, bárium, transurány)

Z oblaku sa môžu uvoľňovať pevné častice a usádzať sa na dostupných povrchoch. Dochádza k povrchovej kontaminácii pôdy, objektov, rastlín aj nekrytých osôb a zvierat. V prípade, že pri prechode rádioaktívneho mraku prší, dochádza k vymývaniu rádionuklidov z atmosféry a teda k ich zvýšenej sedimentácii (usadzovaniu) na zemskom povrchu. Pri pobyte v otvorenom teréne dochádza k externému ožiareniu osôb z rádioaktívneho oblaku a zo sedimentovaných rádionuklidov na povrchu. Okrem toho prispieva k ožiareniu inhalácia rádioaktívne kontaminovaného vzduchu. Predpokladá sa, že v tejto fáze nebudú ľudia v zasiahnutej oblasti konzumovať vodu a potraviny, ktoré by mohli byť kontaminované. V neskorej fáze a po jej skončení sa počíta s tým, že sa bude kontaminácia potravín monitorovať a konzumovať sa budú môcť len tie, ktoré spĺňajú kritériá.

Na obmedzenie ožiarenia pri havarijnej situácii sa realizujú ochranné opatrenia – zásahy. Cieľom ochranných opatrení je znížiť ožiarenie obmedzením alebo prerušením expozičných ciest.

Keďže pri havárii situácia nie je, alebo nemusí byť, plne pod kontrou, nie sú stanovené limity ožiarenia osôb, ktoré sa podieľajú na odozve ani obyvateľov, ktorí môžu byť v dôsledku havárie ožiarení.

Ožiarenie osôb, ktoré sa podieľajú na činnostiach pri odozve na haváriu (obsluha jadrového zariadenia, hasiči, záchranári, policajti, vodiči evakuačných autobusov, členovia monitorovacích skupín a pod.) je však plánované a riadené tak, aby nedošlo k prekročeniu referenčných úrovní.

Referenčné úrovne pre ožiarenie pri činnostiach na zabránenie vzniku závažných účinkov ionizujúceho žiarenia na ľudské zdravie alebo zabránenie rozvoju radiačnej havárie s možnými závažnými spoločenskými a hospodárskymi dôsledkami, je možné určiť pre efektívnu dávku zasahujúcich osôb z vonkajšieho ožiarenia pre ožiarenie pri práci v núdzovej situácii vyššiu ako 100 mSv, nie však vyššiu ako 500 mSv. Ak nie je možné dodržať limity ožiarenia pre pracovníka, potom sa ostatné záchranné práce plánujú a vykonávajú tak, aby u osôb, ktoré ich vykonávajú nebola efektívna dávka vyššia ako 100 mSv a ekvivalentná dávka v koži 500 mSv počas celého výkonu prác. (§ 145 zákona č. 87/2018 Z. z.).

Ochranné opatrenia na ochranu obyvateľov sa vykonávajú tak, aby sa v každom prípade vylúčili deterministické účinky a aby ožiarenie bolo tak nízke ako je možné rozumne dosiahnuť. Pri rozhodovaní o vykonaní opatrení sa berú do úvahy všeobecné kritériá na prijímanie ochranných opatrení podľa Prílohy č. 12 zákona 87/2018 Z. z.

Aktualizácia: 03.03.2022