Ochrona radiologiczna/Kontrola narażenia na promieniowanie jonizujące

Wstęp

Praca lub przebywanie w warunkach narażenia na promieniowanie jonizujące wymaga kontroli wielkości tego narażenia i oceny jego ewentualnego wpływu na zdrowie człowieka.

Kontroli podlega zarówno narażenie zawodowe, jak i narażenie ludności od promieniowania naturalnego i spowodowane działalnością człowieka.

Monitoring narażenia może obejmować pomiary środowiska naturalnego, pomiary środowiska pracy lub kontrolę indywidualną. W każdym z tych przypadków można kontrolować narażenie zewnętrzne i wewnętrzne.

Monitoring narażenia obejmuje pomiar dawki lub skażenia w celach związanych z oceną narażenia na promieniowanie lub na działanie substancji promieniotwórczych oraz interpretację wyników i ich rejestrację. Ze względu na sposób prowadzenia monitoringu rozróżnia się monitoring stanowiska pracy oraz monitoring indywidualny.

Monitoring stanowiska pracy polega na kontroli aktywności radionuklidów w powietrzu i kontrolę skażeń powierzchni na stanowisku pracy. Otrzymane w ten sposób dane pozwalają na ocenę narażenia pracowników, klasyfikacji do kategorii narażenia i szybkie wykrywanie ewentualnego wzrostu aktywności powietrza. Metoda ta jest obarczona dużą niepewnością i system musi być okresowo sprawdzany poprzez procedury monitoringu kontrolnego, w tym m.in. pomiary skażeń wewnętrznych u poszczególnych osób.

Taka metoda oceny narażenia jest wystarczająca w przypadku monitorowania pracowników kategorii B, natomiast w przypadku pracowników kategorii A, wymagane jest prowadzenie monitoringu indywidualnego. Obejmuje on pomiar narażenia zewnętrznego za pomocą dozymetrów osobistych oraz/lub okresowe pomiary aktywności substancji promieniotwórczych zgromadzonych w organizmie.

Monitoring narażenia wewnętrznego prowadzi się tylko w sytuacjach gdy istnieje prawdopodobieństwo jego wystąpienia, a więc podczas prac z otwartymi źródłami promieniowania lub w sytuacjach awaryjnych, związanych z uwolnieniami materiałów promieniotwórczych.

Monitoring indywidualny pozwala na ocenę indywidualnego narażenia, kontrolę warunków pracy i wprowadzenie korekt w zakresie skuteczności barier ochronnych, a także szybkie wprowadzenie działań interwencyjnych i ich kontrolę w sytuacjach awaryjnych.

W zależności od celu i sposobu prowadzenia monitoringu, rozróżnia się jego następujące rodzaje: rutynowy, specjalny, kontrolny i związany z określoną czynnością.

Monitoring rutynowy umożliwia określenie narażenia w normalnych warunkach pracy. Warunki monitorowanej działalności są ustalone i nie podlegają raptownym zmianom. Pomiary są wykonywane regularnie za pomocą wcześniej określonych metod. Monitoring rutynowy pozwala na wykluczenie lub identyfikację narażenia lub skażeń, przekraczających wcześniej ustalony poziom.Poziom ten powinien być niższy od określonych w przepisach limitów dawek i optymalizowany zgodnie z zasadą ALARA.

Monitoring specjalny jest prowadzony w przypadku wprowadzania nowego procesu technologicznego i przy pracach awaryjnych. Obejmuje on prace wykonywane w celu ilościowej oceny istotnie dużych dawek, otrzymanych w wyniku zdarzeń nadzwyczajnych lub gdy istnieje podejrzenie, że do takiego zdarzenia mogło dojść

Monitoring kontrolny (sprawdzający) wykonuje się w celu sprawdzenia założeń, przyjętych przy ustalaniu programu monitoringu rutynowego.

W przypadku planowania nietypowej czynności lub ograniczonej w czasie działalności, może zaistnieć potrzeba prowadzenia monitoringu związanego z tą czynnością lub działalnością. Cele takiego monitoringu są takie same jak dla monitoringu rutynowego.

Monitoring radiologiczny kraju

Pomiary narażenia ludności na promieniowanie naturalne są prowadzone za pomocą pomiarów skażeń promieniotwórczych środowiska. W Polsce pomiary tego typu są prowadzonych przez stacje pomiarowe tworzące system wczesnego wykrywania skażeń promieniotwórczych, podstawowe placówki pomiarowe prowadzące pomiary skażeń promieniotwórczych materiałów środowiskowych i żywności oraz placówki specjalistyczne jednostek badawczo-rozwojowych, wyższych uczelni oraz innych instytucji. Działania stacji i placówek pomiarowych koordynuje Prezes PAA, który dokonuje systematycznej oceny sytuacji radiacyjnej kraju.

Wyniki monitoringu radiacyjnego kraju stanowią podstawę oceny sytuacji radiacyjnej Polski, która ogłaszana jest codziennie (na stronach internetowych PAA), w komunikatach kwartalnych (publikowanych w Monitorze Polskim) i w raportach rocznych, a w razie zaistnienia sytuacji awaryjnych - stanowi podstawę oceny zagrożenia i prowadzenia działań interwencyjnych.

Stacje wczesnego wykrywania monitują moc dawki promieniowania gamma na wysokości 1m nad powierzchnią ziemi oraz stężenia substancji promieniotwórczych w próbkach aerozoli. Natomiast placówki pomiarów skażeń prowadzą pomiary zawartości izotopów promieniotwórczych w próbkach wód powierzchniowych, wód wodociągowych, mleka, pasz surowych, gleby, osadów dennych, opadu całkowitego.

W skład sieci wczesnego wykrywania skażeń promieniotwórczych wchodzi trzynaście stacji automatycznych PMS (Permanent Monitoring Station) należących do PAA, które wykonują ciągłe pomiary mocy dawki promieniowania gamma oraz widma promieniowania gamma powodowanego skażeniem powietrza i powierzchni ziemi oraz intensywności opadów atmosferycznych oraz temperatury otoczenia. Dane pomiarowe ze stacji PMS przekazywane są do systemów międzynarodowych UE (system EURDEP) i Rady Państw Morza Bałtyckiego.

Stacje wczesnego wykrywania skażeń promieniotwórczych to:

• 13 stacji typu ASS-500 — ciągłe zbieranie aerozoli atmosferycznych na filtrze i pomiary spektrometryczne, umożliwiające wykrycie w ciągu 1 godz. stężenia izotopów Cs-137 i I-131 w powietrzu odpowiednio powyżej określonej granicy,
• 9 stacji Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, które wykonują: ciągły pomiar mocy dawki promieniowania gamma i aktywności całkowitej alfa i beta aerozoli atmosferycznych; pomiar aktywności całkowitej beta i zawartości Cs-137 w próbach tygodniowych i miesięcznych opadu całkowitego,
• 13 stacji pomiarowych Ministerstwa Obrony Narodowej, zlokalizowanych na terenach jednostek wojskowych, które wykonują ciągłe pomiary mocy dawki promieniowania gamma rejestrowane automatycznie w Centralnym Ośrodku Analizy Skażeń.

Pomiary skażeń promieniotwórczych środowiska i artykułów rolno-spożywczych wykonuje 48 placówek podstawowych w Stacjach Sanitarno-Epidemiologicznych oraz dziewięć placówek specjalistycznych, wykonujących bardziej rozbudowane analizy promieniotwórczości prób środowiskowych zlokalizowanych, w Centralnym Laboratorium Ochrony Radiologicznej w Warszawie, Państwowym Zakładzie Higieny w Warszawie, Instytucie Energii Atomowej POLATOM w ośrodku jądrowym w Świerku, Instytucie Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, Głównym Instytucie Górnictwa w Katowicach, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, Instytucie Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Warszawie, Wojskowym Instytucie Higieny i Epidemiologii w Warszawie i Wojskowym Instytucie Chemii i Radiometrii w Warszawie.

Dodatkowo prowadzona jest kontrola dozymetryczna wokół wybranych obiektów. Należą do nich ośrodek jądrowy w Świerku, Krajowe Składowisko Odpadów Promieniotwórczych (KSOP) w Różanie oraz tereny byłych zakładów wydobywczych i przeróbczych rud uranu.

Kontrola w OJ Świerk sprawowana jest poprzez:

1. Monitoring on-line (Centralny System Kontroli Radiologicznej):
   • pomiar pól promieniowania gamma (wejścia osobowe i drogowe do ośrodka, oraz wybrane miejsca na terenie),
   • pomiar aktywności właściwej ścieków sanitarnych — na wyjściu kolektora do oczyszczalni ścieków w Otwocku,
   • pomiar aktywności właściwej wód drenażowych — w zbiorczej studzience drenażowej,
   • pomiar aktywności aerozoli promieniotwórczych w atmosferze.
2. Monitoring off-line:
   • pomiar aktywności właściwej wód drenażowych i ścieków (całkowita alfa, całkowita beta, spektrometria gamma, tryt, stront-90)
   • pomiar aktywności właściwej wód wodociągowych, rzecznych (Świder, Wisła), studziennych z okolicy (całkowita beta i spektrometria gamma) oraz podziemnych (tryt),
   • pomiar aktywności właściwej wód technologicznych (całkowita alfa, całkowita beta, stront - 90, tryt, spektrometria gamma),
   • pomiar aktywności opadu (całkowita beta i spektrometria gamma),
   • pomiar aktywności właściwej aerozoli — spektrometria gamma,
   • pomiar aktywności gleb, traw, zbóż, mleka, osadów — spektrometria gamma.

Próbki środowiskowe są pobierane zarówno z terenu, jak i z okolic ośrodka jądrowego. Podobna kotrola jest prowadzona na terenie i wokół KSOP w Różanie.

Na terenach okolic Jeleniej Góry monitoring radiacyjny środowiska prowadzony jest od roku 1998 przez Biuro Obsługi Roszczeń Byłych Pracowników Zakładów Produkcji Rud Uranu. W ramach "Programu monitoringu radiacyjnego terenów zdegradowanych w wyniku działalności wydobywczej i przeróbczej rud uranu" wykonuje się pomiary aktywności alfa i beta w wodach pitnych, powierzchniowych i podziemnych, pomiary poziomu promieniowania gamma w wybranych regionach i obiektach, oznaczenie stężenia radonu w powietrzu w wybranych regionach i obiektach (w tym w budynkach mieszkalnych).

Kontrola narażenia zawodowego

Kontrola narażenia osób zawodowo narażonych obejmuje ocenę dawki efektywnej pochodzącej od narażenia zewnętrznego i wewnętrznego. Prowadzi się ją za pomocą kontroli środowiska pracy lub indywidualnego monitoringu narażenia.

Kontrola środowiska pracy umożliwia ciągłą ocenę warunków pracy, w tym ocenę narażenia pracowników kategorii B, kontrolę przestrzegania ustalonych lub określonych w zezwoleniu na prowadzenie działalności ograniczników dawek (limitów użytkowych dawek), a także ocenę narażenia osób z ogółu ludności spowodowanego prowadzoną działalnością.

Zakres programu pomiarów dozymetrycznych, wykonywanych w ramach kontroli środowiska pracy, może obejmować pomiar mocy dawki, określenie rodzaju promieniowania, pomiar i identyfikację skażeń promieniotwórczych powierzchni i powietrza. Pomiary takie mogą być przeprowadzane w sposób ciągły (monitoring skażeń promieniotwórczych w pracowni, sygnalizatory progowe przekroczenia poziomu mocy dawki na określonym terenie) lub okresowo, w celu oceny narażenia, z częstotliwością wynikającą z przepisów regulujących tryb oceny narażenia pracowników i osób z ogółu ludności.

Jednostka organizacyjna, prowadząca działalność w warunkach narażenia, ma obowiązek opracowania programu pomiarów dozymetrycznych w środowisku. Program opracowuje inspektor ochrony radiologicznej, a zatwierdza kierownik jednostki organizacyjnej. Powinien on zawierać określenie miejsca, czasu i częstotliwości przeprowadzania pomiarów, określenie rodzajów wykonywanych pomiarów, wskazanie metod, przyrządów oraz procedur pomiarowych.

Pomiary dozymetryczne może wykonywać inspektor ochrony radiologicznej, lub osoby przeszkolone przez niego w tym zakresie.

Monitoring narażenia zewnętrznego jest prowadzony poprzez pomiar pól promieniowania w miejscach przebywania pracowników.

Indywidualna kontrola narażenia

Indywidualna kontrola narażenia zewnętrznego obejmuje pomiar dawek promieniowania gamma, za pomocą dozymetrów indywidualnych, noszonych przez każdego z pracowników. Do tego typu pomiarów stosuje się detektory termoluminescencyjne, dozymetry filmowe lub elektroniczne, z możliwością natychmiastowego odczytu.

Kontrola narażenie wewnętrznego jest prowadzona poprzez rutynowy monitoring skażeń wewnętrznych, który obejmuje osoby pracujące z otwartymi źródłami promieniowania podczas produkcji, transportu, użytkowania, przechowywania i składowania odpadów promieniotwórczych. Pomiary aktywności radionuklidów zgromadzonych w ciele człowieka wykonuje się metodami in vivo, polegającymi na bezpośrednim pomiarze aktywności promieniowania emitowanego z ciała człowieka lub in vitro, czyli radiochemicznej analizie wydalin.

Za pomocą metod in vivo mierzy się aktywność radionuklidów zgromadzonych w całym ciele człowieka lub w pojedynczych narządach. Rutynowo wykonuje się pomiary aktywności zdeponowanej w tarczycy, płucach, kościach i wątrobie. Podczas pomiaru detektor jest umieszczony w pobliżu ciała człowieka, w określonej geometrii. Za pomocą takich pomiarów można zmierzyć jedynie aktywność emiterów promieniowania gamma. Promieniowanie alfa i beta jest zbyt małoprzenikliwe, aby można je było zmierzyć detektorem znajdującym się na zewnątrz ciała. Skażenie emiterami alfa i beta mierzy się jedynie metodami in vitro, mierząc aktywność wydalaną z organizmu z moczem lub kałem.

Metodyka doboru programu monitoringu

Inspektor ochrony radiologicznej powinien wykonać program monitoringu narażenia, w oparciu o oszacowanie występującego ryzyka. Powinien on pozwolić na ilościowe oszacowanie narażenia.

Rodzaj prowadzonego monitoringu powinien być dostosowany do potencjalnej wielkości narażenia. Jeżeli inspektor ochrony radiologicznej ocenił, że praca na danym stanowisku może zagrażać wykonującemu ją pracownikowi otrzymaniem w ciągu roku potencjalnej dawki efektywnej większej niż 6 mSv, to pracownik taki powinien zakwalifikowany do kategorii A i objęty programem monitoringu indywidualnego.

Jeżeli praca na danym stanowisku może skutkować otrzymaniem dawki efektywnej w granicach 1 do 6 mSv — to pracownik taki powinien być zakwalifikowany do kategorii B i objęty programem monitoringu miejsca pracy, chyba że, w zezwoleniu na wykonywanie działalności postanowiono inaczej.

W obu przypadkach w zależności od typu narażenia będzie to monitoring narażenia zewnętrznego i/lub wewnętrznego.

Po określeniu rodzaju koniecznego monitoringu, należy dokonać oceny możliwości jego prowadzenia, biorąc pod uwagę posiadaną aparaturę i charakteryzujące ją limity detekcji.

Należy również określić, jakie oprogramowanie (bazy danych, algorytmy obliczeniowe) jest niezbędne do prowadzenia monitoringu.

W programie monitoringu należy także zdefiniować kryteria wyboru pracowników do monitoringu, parametry monitoringu dla wszystkich radionuklidów (częstotliwość, poziomy odniesienia, metodologia oceny dawki, postępowanie w przypadku przekroczenia limitów), metody postępowania w sytuacjach awaryjnych.

Monitoring narażenia musi zostać ujęty w programie zapewnienia jakości, poprzez stworzenie odpowiednich procedur.

Przed wdrożeniem monitoringu należy przeprowadzić szkolenie pracowników, a po jego wdrożeniu przeprowadzać okresowe oceny i doskonalenie programu.

Pomiary kontrolne

W ramach kontroli narażenia w miejscu pracy przeprowadza się także pomiary kontrolne, które umożliwiają ocenić czy otoczenie w miejscu pracy spełnia wymagania ochrony radiologicznej i że nie zaszła żadna zmiana. Pomiary mogą być prowadzone za pomocą przyrządów operacyjnych lub stałych urządzeń pomiarowych pracujących w systemach on-line.

Pomiary kontrolne operacyjne pozwalają na sprawdzenie bezpieczeństwa wykonywania danej operacji, zwykle przy pracach incydentalnych prowadzonych w warunkach, które byłyby nie do przyjęcia w warunkach pracy rutynowej.

Pomiary kontrolne specjalne są prowadzone w sytuacjach nietypowych lub podczas wykonywania pracy po raz pierwszy w celu dostarczenia informacji niezbędnych dla rozpoznania problemów i ustalenia przyszłych postępowań.

Prowadzone są również pomiary kontrolne skażeń powierzchni, które pozwalają na wykrycie nieszczelności lub odstępstw od procedur postępowania z materiałem promieniotwórczym, unikanie skażeń powierzchni tak aby przy normalnych standardach utrzymania porządku uniknąć skażeń powodujących przekroczenie limitów operacyjnych dawki oraz dostarczenie informacji dla celów planowania programów indywidualnych pomiarów kontrolnych i pomiarów kontrolnych skażeń powietrza. W przypadkach, gdy praca odbywa się z otwartymi źródłami o dużych aktywnościach wymagane jest przeprowadzanie pomiarów kontrolnych skażeń powietrza.

Dekontaminacja

Proces czyszczenia pomieszczeń, urządzeń lub materiałów skażonych zewnętrznie substancjami promieniotwórczymi.

Celowość dekontaminacji determinują następujące czynniki:

• wartość obiektu,
• stopień i rodzaj skażenia,
• zagrożenie promieniowaniem w trakcie dekontaminacji,
• rokowanie odnośnie skuteczności procesu dekontaminacyjnego z uwzględnieniem kosztów i ilości powstałych odpadów promieniotwórczych.

Skażenia powierzchniowe u ludzi usuwa się drogą mycia powierzchni skóry za pomocą detergentów i/lub rozpuszczalników.