Оптимизация радиационной защиты

Ниже приведены основные положения концепции.

Принятие решений есть часть повседневной жизни.

Каждый день нам приходится принимать множество решений. Мы стараемся поступить оптимальным образом. Часто процесс принятия решений происходит на подсознательном уровне. В случае, когда мы имеем дело со сложными ситуациями, может потребоваться осознанная оценка доводов «за» и «против» различных вариантов решений. Процедура взвешивания достоинств и недостатков конкретного решения и определение лучшего известна как оптимизация. В основе оптимизации лежит здравый смысл. Здесь мы сфокусируем внимание на оптимизации радиационной защиты.

Оптимизация радиационной защиты часто называется принципом "ALARA". Таким образом, по сути: ALARA = ОПТИМИЗАЦИЯ РАДИАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ.

Концепции, положенные в основу принципа ALARA

В начальные годы становления радиационной защиты бытовало мнение о том, что если индивидуальная доза не превысит определенного порогового уровня, то вреда здоровью человека не будет. Это мнение основывалось на наблюдениях детерминированных эффектов при больших дозах рентгеновского излучения или излучения радиоактивных нуклидов, которые вызывали определенные повреждения тканей человека, в то время как при низких дозах таких эффектов не наблюдалось. Исходя из этого, ранние системы радиационной защиты были направлены на поддержание индивидуальных доз ниже предельных, которые определялись в соответствии с пороговыми значениями для этих эффектов.

Позже выяснилось, что существуют и другие последствия для здоровья от радиационного облучения: соматические (возникающие у облученного человека) и генетические (у его потомства), для которых, по-видимому, не существует наблюдаемого дозового порога.

Признание того, что не существует безопасного уровня радиационного облучения, привело к мысли о необходимости его уменьшения насколько это возможно. Радиационная защита подчиняется "закону убывающей эффективности". Закон гласит: первоначальные затраты на защиту могут привести к значительному снижению доз, однако последующие затраты дают все меньший и меньший эффект. «Закон убывающей эффективности» в радиационной защите проиллюстрирован на рис. 2.10.

Рис. 2.10. Закон убывающей эффективности

В соответствии с рис. 2.10 увеличение расходов с Po до P1 приводит к уменьшению дозы облучения с D0 до D1, однако эквивалентное увеличение расходов с Р1 до Р2 приводит к существенно меньшему уменьшению дозы облучения с D1 до D2. Необходима оптимизация радиационной защиты.

Таким образом, две основные предпосылки: отсутствие наблюдаемой пороговой дозы и ограниченность доступных для защиты ресурсов, являются мотивом для разработки принципа ALARA.

Данный принцип содержит два момента. Во-первых: не следует минимизировать дозы любой ценой, во-вторых подход ALARA основан на отсутствии наблюдаемой пороговой дозы для стохастических эффектов.

Реализация принципа ALARA

Для того чтобы полностью реализовать принцип ALARA, необходимо добиться от каждого работающего с радиацией четкого осознания принципа и его требований.

Решение по радиационной защите может быть принято подсознательно, но всегда полезно применять последовательный системный подход - процедурой ALARA. Одной из основных ее функций является структурирование и стандартизация оценок различных людей. Процедура должна помочь в получении согласованных и последовательных решений.

Существуют различные методы, применяющиеся в рамках процедуры ALARA. Одним из этих методов является анализ «затраты – выгода».

Процедура ALARA является полезной при выработке решений. Сама по себе она не принимает решения. Принятие решений - прерогатива лица принимающего решения (ЛПР).

Процедура ALARA - обзop

Процедура ALARA - это простой перечень шагов, который определяет структуру подхода и решения любой задачи радиационной защиты. Общая схема, иллюстрирующая эти шаги, представлена на рис. 2.11.

Для пояснения реализуемости процедуры ALARA на практике, рассмотрим устройство защитного ограждения вокруг клапана и насоса на трубопроводе с радиоактивной водой. Клапан управляется вручную раз в неделю, насос же требует обслуживания раз в году.

Сам трубопровод хорошо защищен, но около клапана и насоса можно получить значительную дозу облучения. На рис. 2.12 показан предлагаемый план ограждения. Будем считать его исходным вариантом.

Актуален вопрос - являются ли дозы столь малыми, насколько возможно разумно достичь с учетом экономических и социальных факторов. Задача, которую нужно решить: должны ли быть модифицированы план и порядок работы для достижения лучшего уровня защиты при данных условиях.

Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть возможные варианты; собрать информацию о каждом варианте, а также установить критерии отбора.

Можно провести этот анализ на основе взвешивания «за» и «против», но лучше применить процедуру ALARA.

Рис 2.11. Последовательность шагов процедуры ALARA

Рис. 2.12. Устройство защитного ограждения вокруг трубопровода с радиоактивной водой (Вариант А)

Процедура ALARA

Постановка задачи

Этот первый шаг процедуры ALARA. Для того чтобы правильно и легко поставить задачу, необходимо:

1. Сформулировать цели исследования так, чтобы с самого начала добиться четкого понимания желаемого результата.

2. Определить область исследований и ее границы с тем, чтобы знать, когда необходимо остановиться.

3. Консультации. Специалист по анализу для проверки правильности постановки задачи, должен проконсультироваться со специалистом, принимающим решение. Если постановка задачи будет признана правильной, то специалист по анализу может приступать к работе.

4. Для большинства задач, кроме самых простых, целесообразно записать постановку задачи на бумаге, чтобы сконцентрировать внимание.

Для нашего примера "клапан-насос", опираясь на вышеприведенные подпункты (1), (2) и (3), можно сформулировать задачу следующим образом:

• Задача "клапан-насос" является сравнительно простой.

• Предполагается, что схема рис. 2.12 реализована; задача состоит в том, чтобы оценить, согласуется ли данная схема с принципом ALARA.

• Решено ограничить исследование дозами ремонтных рабочих, которые будут управлять механизмами внутри защитного.

• Предполагается, что приемлемыми будут затраты, соответствующие верхней границе диапазона, определенного государственными организациями для стоимости чел.-Зв.