อ่าน 10 นาที
การป้องกันรังสี
การป้องกันรังสีหรือที่รู้จักกันในชื่อการป้องกันทางรังสีวิทยาได้รับการนิยามโดยองค์การพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) ว่า
การป้องกันรังสี

การป้องกันรังสีหรือที่รู้จักกันในชื่อการป้องกันทางรังสีวิทยาได้รับการนิยามโดยองค์การพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) ว่า "การปกป้องผู้คนจากผลกระทบที่เป็นอันตรายจากการสัมผัสรังสีไอออนไนซ์และวิธีการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้" [ 1 ]การสัมผัสรังสีอาจมาจากแหล่งกำเนิดรังสีภายนอกร่างกายมนุษย์ หรือเนื่องจากการได้รับรังสี ภายใน ร่างกาย อันเนื่องมาจากการรับประทานสารปนเปื้อนกัมมันตรังสี
รังสีไอออนไนซ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและการแพทย์ และอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพอย่างมากโดยทำให้เกิดความเสียหายในระดับจุลภาคต่อเนื้อเยื่อที่มีชีวิต ผลกระทบต่อสุขภาพจากรังสีไอออนไนซ์แบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ในระดับการได้รับรังสีสูง จะก่อให้เกิดผลกระทบต่อ "เนื้อเยื่อ" หรือที่เรียกว่าผลกระทบแบบ "กำหนดได้" เนื่องจากความแน่นอนของการเกิดขึ้น โดยทั่วไปจะระบุด้วยหน่วยเกรย์และส่งผลให้เกิดกลุ่มอาการเฉียบพลันจากรังสี ส่วนในระดับการได้รับรังสีต่ำ อาจมีความเสี่ยงสูงขึ้นทางสถิติของการเกิดมะเร็งที่เกิดจากรังสีซึ่งเรียกว่าผลกระทบแบบ " สุ่ม " เนื่องจากความไม่แน่นอนของการเกิดขึ้น โดยทั่วไปจะระบุด้วยหน่วยซีเวอร์ต
หัวใจสำคัญของการป้องกันรังสีคือการหลีกเลี่ยงหรือลดปริมาณรังสีโดยใช้มาตรการป้องกันง่ายๆ เช่น เวลา ระยะห่าง และการป้องกัน ระยะเวลาการสัมผัสควรจำกัดให้น้อยที่สุดเท่าที่จำเป็น ระยะห่างจากแหล่งกำเนิดรังสีควรให้มากที่สุด และแหล่งกำเนิดรังสีหรือเป้าหมายควรได้รับการป้องกันทุกครั้งที่ทำได้ สำหรับการวัดปริมาณรังสีที่ร่างกายได้รับจากการทำงานหรือเหตุฉุกเฉิน จะใช้ เครื่องวัดปริมาณรังสีส่วนบุคคล สำหรับรังสีภายนอก และสำหรับปริมาณรังสีภายในที่เกิดจากการรับประทานสารปนเปื้อนกัมมันตรังสี จะใช้วิธีการตรวจวัดทางชีวภาพ
ในด้านการป้องกันรังสีและการประเมินปริมาณรังสีคณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยการป้องกันรังสี (ICRP) และคณะกรรมการระหว่างประเทศว่าด้วยหน่วยวัดรังสี (ICRU) ได้เผยแพร่คำแนะนำและข้อมูลที่ใช้ในการคำนวณผลกระทบทางชีวภาพต่อร่างกายมนุษย์จากระดับรังสีต่างๆ และให้คำแนะนำเกี่ยวกับขีดจำกัดปริมาณรังสีที่ยอมรับได้
หลักการ



ICRP แนะนำ พัฒนา และบำรุงรักษาระบบการป้องกันรังสีระหว่างประเทศ โดยอาศัยการประเมินงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่มีอยู่เพื่อเทียบความเสี่ยงกับระดับปริมาณรังสีที่ได้รับ วัตถุประสงค์ด้านสุขภาพของระบบนี้คือ "การจัดการและควบคุมการได้รับรังสีไอออนเพื่อป้องกันผลกระทบแบบกำหนดได้ และลดความเสี่ยงของผลกระทบแบบสุ่มให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้" [ 2 ]
ข้อแนะนำของ ICRP จะถูกส่งต่อไปยังหน่วยงานกำกับดูแลระดับชาติและระดับภูมิภาค ซึ่งมีโอกาสที่จะนำไปปรับใช้ในกฎหมายของตนเอง กระบวนการนี้แสดงไว้ในแผนภาพบล็อกที่แนบมาด้วย ในประเทศส่วนใหญ่ หน่วยงานกำกับดูแลระดับชาติจะทำงานเพื่อสร้างความมั่นใจว่าสภาพแวดล้อมด้านรังสีในสังคมมีความปลอดภัย โดยการกำหนดข้อกำหนดการจำกัดปริมาณรังสี ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะอิงตามข้อแนะนำของ ICRP
สถานการณ์การสัมผัส
ICRP รับรองสถานการณ์การสัมผัสที่วางแผนไว้ สถานการณ์ฉุกเฉิน และสถานการณ์การสัมผัสที่มีอยู่ ดังที่อธิบายไว้ด้านล่าง[ 3 ]
- การสัมผัสตามแผน – นิยามว่า “...ในกรณีที่สามารถวางแผนการป้องกันรังสีล่วงหน้าได้ก่อนที่จะมีการสัมผัส และในกรณีที่ขนาดและขอบเขตของการสัมผัสสามารถคาดการณ์ได้อย่างสมเหตุสมผล” [ 4 ]เช่น ในสถานการณ์การสัมผัสในที่ทำงาน ซึ่งจำเป็นที่บุคลากรจะต้องทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีรังสีที่ทราบ
- การสัมผัสฉุกเฉิน – นิยามว่า “.....สถานการณ์ที่ไม่คาดคิดซึ่งอาจต้องใช้มาตรการป้องกันอย่างรวดเร็ว” [ 5 ]เช่น เหตุการณ์นิวเคลียร์ฉุกเฉิน
- การสัมผัสที่มีอยู่ – นิยามว่า “...คือการสัมผัสที่มีอยู่แล้วเมื่อต้องตัดสินใจเกี่ยวกับการควบคุม” [ 6 ]สิ่งเหล่านี้อาจเป็นเช่นจากวัสดุกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ (ยูเรเนียม ธอร์เรียม ฯลฯ)ที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อม
การควบคุมการดูดซึมยา
ICRP ใช้หลักการโดยรวมต่อไปนี้สำหรับสถานการณ์การสัมผัสที่ควบคุมได้ทั้งหมด[ 7 ]
- เหตุผลสนับสนุน:ไม่อนุญาตให้ใช้รังสีโดยไม่จำเป็น ซึ่งหมายความว่าข้อดีต้องมีมากกว่าข้อเสีย
- ข้อจำกัด:แต่ละบุคคลจะต้องได้รับการปกป้องจากความเสี่ยงที่สูงเกินไป โดยการกำหนดขีดจำกัดปริมาณรังสีเฉพาะบุคคล
- การเพิ่มประสิทธิภาพ:กระบวนการนี้มีจุดประสงค์เพื่อนำไปใช้กับสถานการณ์ที่ได้รับการพิจารณาแล้วว่ามีความเหมาะสม หมายความว่า "โอกาสที่จะได้รับสารอันตราย จำนวนผู้ที่ได้รับสารอันตราย และขนาดของปริมาณสารอันตรายที่แต่ละบุคคลได้รับ" ควรถูกควบคุมให้อยู่ในระดับต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ (หรือปฏิบัติได้จริง) หรือที่รู้จักกันในชื่อALARAหรือ ALARP โดยคำนึงถึงปัจจัยทางเศรษฐกิจและสังคมด้วย
ปัจจัยในการดูดซึมปริมาณรังสีจากภายนอก
มีปัจจัยสามประการที่ควบคุมปริมาณหรือขนาดรังสีที่ได้รับจากแหล่งกำเนิด การได้รับรังสีสามารถจัดการได้โดยการผสมผสานปัจจัยเหล่านี้:
- เวลา : การลดระยะเวลาในการสัมผัสรังสีจะช่วยลดปริมาณรังสีที่ได้รับลงตามสัดส่วน ตัวอย่างของการลดปริมาณรังสีโดยการลดระยะเวลาในการสัมผัสรังสี อาจเป็นการปรับปรุงการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานเพื่อลดเวลาที่ใช้ในการจัดการแหล่งกำเนิดรังสี
- ระยะห่าง : การเพิ่มระยะห่างจะช่วยลดปริมาณรังสีเนื่องจากกฎกำลังสองผกผันระยะห่างอาจทำได้ง่ายๆ เช่น การใช้คีมคีบแทนนิ้วมือในการจับแหล่งกำเนิดรังสี ตัวอย่างเช่น หากเกิดปัญหาขึ้นระหว่างการตรวจด้วยฟลูออโรสโคปีให้ถอยห่างจากผู้ป่วยหากทำได้
- การป้องกัน : แหล่งกำเนิดรังสีสามารถป้องกันได้ด้วยวัสดุที่เป็นของแข็งหรือของเหลว ซึ่งดูดซับพลังงานของรังสี คำว่า 'เกราะชีวภาพ' ใช้สำหรับวัสดุดูดซับที่วางไว้รอบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หรือแหล่งกำเนิดรังสีอื่น ๆ เพื่อลดรังสีให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยสำหรับมนุษย์ วัสดุป้องกัน ได้แก่ คอนกรีตและแผ่นตะกั่ว ซึ่งมีความหนา 0.25 มม. สำหรับรังสีทุติยภูมิ และ 0.5 มม. สำหรับรังสีปฐมภูมิ[ 8 ]
การดูดซึมยาภายใน

ปริมาณรังสีภายในร่างกายที่เกิดจากการสูดดมหรือรับประทานสารกัมมันตรังสี อาจส่งผลให้เกิดผลกระทบแบบสุ่มหรือแบบกำหนดได้ ขึ้นอยู่กับปริมาณของสารกัมมันตรังสีที่รับประทานเข้าไปและปัจจัย ทางชีวกลศาสตร์ อื่นๆ
ความเสี่ยงจากแหล่งกำเนิดภายในระดับต่ำแสดงด้วยปริมาณรังสีสะสมซึ่งมีความเสี่ยงเท่ากับปริมาณรังสีประสิทธิผล ภายนอก ใน ปริมาณเดียวกัน
การได้รับสารกัมมันตรังสีเข้าสู่ร่างกายสามารถเกิดขึ้นได้ 4 ช่องทาง:
- การสูดดมสารปนเปื้อนในอากาศ เช่น ก๊าซ เรดอนและอนุภาคกัมมันตรังสี
- การบริโภคสารกัมมันตรังสีปนเปื้อนในอาหารหรือของเหลว
- การดูดซึมไอระเหย เช่นทริเทียมออกไซด์ ผ่านทางผิวหนัง
- การฉีดสารกัมมันตรังสีทางการแพทย์ เช่นเทคนีเซียม-99m
อันตรายจากการทำงานจากอนุภาคกัมมันตรังสีในอากาศในงานด้านนิวเคลียร์และเคมีรังสีลดลงอย่างมากด้วยการใช้กล่องถุงมือ อย่างแพร่หลาย เพื่อกักเก็บวัสดุดังกล่าว เพื่อป้องกันการสูดดมอนุภาคกัมมันตรังสีในอากาศโดยรอบ จึง ต้องสวม หน้ากากป้องกันระบบทางเดินหายใจที่มีตัวกรองอนุภาค
เพื่อตรวจสอบความเข้มข้นของอนุภาคกัมมันตรังสีในอากาศโดยรอบ เครื่องมือ ตรวจสอบอนุภาคกัมมันตรังสีจะวัดความเข้มข้นหรือการปรากฏของวัสดุในอากาศ
สำหรับสารกัมมันตรังสีที่ปนเปื้อนในอาหารและเครื่องดื่ม จะใช้วิธีการวิเคราะห์ทางรังสีวิทยาโดยห้องปฏิบัติการเฉพาะทางเพื่อวัดความเข้มข้นของสารดังกล่าว
ขีดจำกัดที่แนะนำสำหรับการรับยา


ICRP แนะนำขีดจำกัดการรับปริมาณรังสีจำนวนหนึ่งในตารางที่ 8 ของรายงาน ICRP 103 ขีดจำกัดเหล่านี้เป็น "ตามสถานการณ์" สำหรับสถานการณ์ที่วางแผนไว้ สถานการณ์ฉุกเฉิน และสถานการณ์ที่มีอยู่ ภายในสถานการณ์เหล่านี้ จะมีการกำหนดขีดจำกัดสำหรับกลุ่มผู้สัมผัสบางกลุ่ม[ 9 ]
- การสัมผัสตามแผน – ขีดจำกัดที่กำหนดสำหรับการสัมผัสในที่ทำงาน ทางการแพทย์ และสาธารณะ ขีดจำกัดการสัมผัสในที่ทำงานของปริมาณรังสีที่มีประสิทธิภาพคือ 20 มิลลิซีเวอร์ต่อปี โดยเฉลี่ยในช่วงเวลาที่กำหนด 5 ปี โดยไม่มีปีใดเกิน 50 มิลลิซีเวอร์ ขีดจำกัดการสัมผัสของสาธารณะคือ 1 มิลลิซีเวอร์ต่อปี[ 10 ]
- การสัมผัสในกรณีฉุกเฉิน – ขีดจำกัดที่กำหนดไว้สำหรับการสัมผัสในสถานที่ทำงานและในที่สาธารณะ
- ระดับการสัมผัสในปัจจุบัน – ระดับอ้างอิงสำหรับผู้ที่สัมผัสทั้งหมด
แผนภูมิแสดงปริมาณรังสีสำหรับข้อมูลสาธารณะของกระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา ซึ่งแสดงอยู่ทางด้านขวามือนี้ เป็นไปตามข้อกำหนดของสหรัฐอเมริกา ซึ่งอิงตามคำแนะนำของ ICRP โปรดสังเกตว่าตัวอย่างในบรรทัดที่ 1 ถึง 4 แสดงมาตราส่วนของอัตราปริมาณรังสี (รังสีต่อหน่วยเวลา) ในขณะที่บรรทัดที่ 5 และ 6 แสดงมาตราส่วนของปริมาณรังสีสะสมทั้งหมด
อลาปและอลารา
ALARPเป็นคำย่อของหลักการสำคัญในการสัมผัสรังสีและความเสี่ยงด้านสุขภาพจากการทำงานอื่นๆ และในสหราชอาณาจักรหมายถึง As Low As Reasonably Practicable (ต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้) [ 11 ]จุดมุ่งหมายคือการลดความเสี่ยงจากการสัมผัสรังสีหรืออันตรายอื่นๆ โดยคำนึงถึงว่าการสัมผัสบางอย่างอาจยอมรับได้เพื่อให้งานที่กำลังดำเนินการอยู่สำเร็จลุล่วง คำว่าALARAซึ่งหมายถึง As Low As Reasonably Achievable (ต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้) มักใช้กันทั่วไปนอกสหราชอาณาจักร
การประนีประนอมนี้เห็นได้ชัดเจนในสาขารังสีวิทยาการใช้รังสีสามารถช่วยผู้ป่วยได้โดยการให้แพทย์และผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพอื่นๆ ในการวินิจฉัยโรค แต่ปริมาณรังสีที่ผู้ป่วยได้รับควรอยู่ในระดับต่ำพอสมควร เพื่อให้โอกาสทางสถิติของการเกิดมะเร็งหรือมะเร็งเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (ผลกระทบแบบสุ่ม) อยู่ต่ำกว่าระดับที่ยอมรับได้ และเพื่อกำจัดผลกระทบแบบกำหนดได้ (เช่น ผิวแดงหรือต้อกระจก) ระดับการเกิดผลกระทบแบบสุ่มที่ยอมรับได้นั้น ถือว่าเท่ากับความเสี่ยงในการทำงานกับรังสีประเภทอื่นๆ ที่โดยทั่วไปถือว่าปลอดภัย
นโยบายนี้ตั้งอยู่บนหลักการที่ว่า การได้รับรังสีในปริมาณใด ๆ ก็ตาม ไม่ว่าจะน้อยเพียงใด ก็สามารถเพิ่มโอกาสที่จะเกิดผลกระทบทางชีวภาพในทางลบ เช่นมะเร็งได้ นอกจากนี้ยังตั้งอยู่บนหลักการที่ว่า ความน่าจะเป็นของการเกิดผลกระทบในทางลบจากการได้รับรังสีจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณรังสีสะสมตลอดชีวิต แนวคิดเหล่านี้ถูกนำมารวมกันเพื่อสร้างแบบ จำลองเชิงเส้นแบบไม่มีเกณฑ์ (linear no-threshold model)ซึ่งกล่าวว่า ไม่มีเกณฑ์ใดที่จะทำให้ความถี่ของการเกิดผลกระทบแบบสุ่มเพิ่มขึ้นตามปริมาณรังสีที่เพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน การถ่ายภาพรังสีและการปฏิบัติทางการแพทย์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการใช้รังสีไอออนก็มีประโยชน์ ดังนั้นการลดการได้รับรังสีอาจลดประสิทธิภาพของการปฏิบัติทางการแพทย์ได้ ต้นทุนทางเศรษฐกิจ เช่น การเพิ่มสิ่งกีดขวางรังสี ก็ต้องนำมาพิจารณาด้วยเมื่อนำหลักการ ALARP มาใช้การตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์หรือที่รู้จักกันดีในชื่อCT สแกนหรือ CAT สแกน ได้สร้างคุณูปการอย่างมหาศาลต่อวงการแพทย์ แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะไม่มีความเสี่ยง รังสีไอออนที่ใช้ในการ CT สแกนอาจนำไปสู่มะเร็งที่เกิดจากรังสีได้[ 12 ]อายุเป็นปัจจัยสำคัญในความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการสแกน CT [ 13 ]และในขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับเด็กและระบบที่ไม่ต้องการการถ่ายภาพอย่างกว้างขวาง จะใช้ปริมาณรังสีที่ต่ำกว่า[ 14 ]
เครื่องวัดปริมาณรังสีส่วนบุคคล
เครื่องวัดปริมาณรังสีเป็นเครื่องมือวัดปริมาณรังสีส่วนบุคคลที่สำคัญ ผู้ที่ได้รับการตรวจวัดจะสวมใส่เครื่องมือนี้ และใช้เพื่อประเมินปริมาณรังสีภายนอกที่สะสมในตัวบุคคลนั้น เครื่องมือนี้ใช้ได้กับรังสีแกมมา รังสีเอ็กซ์ รังสีเบตา และรังสีที่มีอำนาจทะลุทะลวงสูงอื่นๆ แต่ไม่ใช้กับรังสีที่มีอำนาจทะลุทะลวงต่ำ เช่น อนุภาคอัลฟา ในอดีต จะใช้แผ่นฟิล์มวัดปริมาณรังสีสำหรับการตรวจวัดระยะยาว และเครื่องวัดปริมาณรังสีแบบใยแก้วควอตซ์สำหรับการตรวจวัดระยะสั้น อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันเครื่องมือเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยเครื่องวัดปริมาณรังสีแบบเทอร์โมลูมิเนสเซนต์ (TLD) และเครื่องวัดปริมาณรังสีอิเล็กทรอนิกส์เป็นส่วนใหญ่ เครื่องวัดปริมาณรังสีอิเล็กทรอนิกส์สามารถส่งสัญญาณเตือนได้หากปริมาณรังสีถึงเกณฑ์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ทำให้สามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยในระดับรังสีที่สูงขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องตรวจสอบปริมาณรังสีที่ได้รับอย่างต่อเนื่อง
ผู้ปฏิบัติงานที่สัมผัสกับรังสี เช่นนักรังสีวิทยา พนักงาน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แพทย์ที่ใช้รังสีรักษา ผู้ที่ทำงานในห้องปฏิบัติการที่ใช้สารกัมมันตรังสีและ ทีมงานจัดการสาร อันตรายจำเป็นต้องสวมเครื่องวัดปริมาณรังสี เพื่อบันทึกปริมาณรังสีที่ได้รับจากการทำงาน อุปกรณ์ดังกล่าวโดยทั่วไปเรียกว่า "เครื่องวัดปริมาณรังสีที่ถูกต้องตามกฎหมาย" หากได้รับการอนุมัติให้ใช้ในการบันทึกปริมาณรังสีที่บุคคลได้รับเพื่อวัตถุประสงค์ด้านกฎระเบียบ
เครื่องวัดปริมาณรังสีสามารถสวมใส่เพื่อวัดปริมาณรังสีทั่วร่างกายได้ และยังมีชนิดพิเศษที่สามารถสวมใส่ที่นิ้วหรือหนีบกับอุปกรณ์สวมศีรษะ เพื่อวัดปริมาณรังสีเฉพาะที่ของร่างกายสำหรับกิจกรรมเฉพาะต่างๆ ได้อีกด้วย
เครื่องวัดปริมาณรังสีแบบสวมใส่ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับรังสีไอออนไนซ์ ได้แก่: [ 15 ] [ 16 ]
- เครื่องวัดปริมาณรังสีแบบฟิล์ม
- เครื่องวัดปริมาณรังสีใยควอตซ์
- เครื่องวัดปริมาณรังสีส่วนบุคคลแบบอิเล็กทรอนิกส์
- เครื่องวัดปริมาณรังสีแบบเทอร์โมลูมิเนสเซนต์
การป้องกันรังสี



รังสีไอออนไนซ์ชนิดต่างๆมีปฏิสัมพันธ์กับวัสดุป้องกันรังสีในรูปแบบที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงต้องใช้เทคนิคการป้องกันรังสีที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ชนิด และพลังงานของรังสี
การป้องกันรังสีช่วยลดความเข้มของรังสี โดยความเข้มจะเพิ่มขึ้นตามความหนา ปริมาณรังสีจะลดลงแบบทวีคูณตามความหนาของวัสดุที่ใช้ป้องกัน โดยทั่วไปแล้ว ค่าการป้องกันของวัสดุจะระบุด้วยพารามิเตอร์ที่เรียกว่า " ชั้นครึ่งค่า " กล่าวคือ ความหนาที่จำเป็นในการลดปริมาณรังสีลงครึ่งหนึ่ง สำหรับรังสีชนิดใด (เช่น α, β หรือ γ) และพลังงานใด ตัวอย่างเช่น เกราะป้องกันที่ใช้งานได้จริงในที่หลบภัยจากกัมมันตรังสีที่มีดินอัดแน่นสิบชั้น แต่ละชั้นมีความหนาเท่ากับชั้นครึ่งค่าของวัสดุสำหรับรังสีนั้น จะลดปริมาณรังสีลงเหลือ 1/10²⁴ ของความเข้มเดิม (เช่น 2⁻¹⁰ )วัสดุเกือบทุกชนิดสามารถให้การป้องกันรังสีที่เพียงพอได้หากใช้ในความหนาที่เพียงพอ
โดยทั่วไป ประสิทธิภาพของวัสดุป้องกันรังสีจะเพิ่มขึ้นตามเลขอะตอม ( Z ) ยกเว้นการป้องกันนิวตรอน ซึ่งสามารถป้องกันได้ง่ายกว่าโดยสาร ดูดซับ และสารลดความเร็วของนิวตรอนเช่น สารประกอบของโบรอน ( เช่นกรดบอริก ) แคดเมียมคาร์บอนและไฮโดรเจน
แผ่นป้องกันแบบไล่ ระดับZเป็นแผ่นลามิเนตของวัสดุหลายชนิดที่มี ค่า Z ( เลขอะตอม ) ต่างกัน ออกแบบมาเพื่อป้องกันรังสีไอออนไนซ์ ประเภทต่างๆ เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่นป้องกันแบบวัสดุเดียวพบว่าแผ่นป้องกัน แบบไล่ระดับ Z ที่มีมวลเท่ากันสามารถลดการทะลุผ่านของอิเล็กตรอนได้มากกว่า 60% [ 17 ]โดยทั่วไปจะใช้ในเครื่องตรวจจับอนุภาคบนดาวเทียม ซึ่งมีข้อดีหลายประการ:
- การป้องกันความเสียหายจากรังสี
- ลดสัญญาณรบกวนพื้นหลังสำหรับตัวตรวจจับ
- มีมวลน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการป้องกันด้วยวัสดุชนิดเดียว
การออกแบบมีความหลากหลาย แต่โดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับการไล่ระดับจากธาตุที่มีค่า Z สูง(โดยปกติคือแทนทาลัม) ผ่านธาตุที่มีค่า Z ต่ำลงเรื่อยๆ เช่น ดีบุก เหล็กและทองแดงโดยมักจะสิ้นสุดที่อะลูมิเนียมบางครั้งอาจใช้วัสดุที่เบากว่า เช่นโพลีโพรพีลีนหรือโบรอนคาร์ไบด์[ 18 ] [ 19 ]
ในเกราะป้องกันแบบไล่ระดับค่าZ ทั่วไป ชั้นที่มีค่า Zสูงจะกระจายโปรตอนและอิเล็กตรอนได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังดูดซับรังสีแกมมาซึ่งก่อให้เกิดการเรืองแสงของรังสีเอ็กซ์ชั้นถัดไปแต่ละชั้นจะดูดซับการเรืองแสงของรังสีเอ็กซ์จากวัสดุชั้นก่อนหน้า จนในที่สุดพลังงานจะลดลงสู่ระดับที่เหมาะสม การลดลงของพลังงานแต่ละครั้งจะก่อให้เกิด อิเล็กตรอน เบร็มส์สตรัลลุงและออเกอร์ซึ่งต่ำกว่าเกณฑ์พลังงานของตัวตรวจจับ การออกแบบบางแบบยังรวมถึงชั้นนอกสุดที่เป็นอะลูมิเนียม ซึ่งอาจเป็นเพียงผิวของดาวเทียม ประสิทธิภาพของวัสดุในฐานะเกราะป้องกันทางชีวภาพนั้นสัมพันธ์กับ พื้นที่ หน้าตัดสำหรับการกระจายและการดูดซับและโดยประมาณแล้วจะเป็นสัดส่วนกับมวลรวมของวัสดุต่อหน่วยพื้นที่ที่ขวางกั้นตามแนวสายตาระหว่างแหล่งกำเนิดรังสีและบริเวณที่จะได้รับการป้องกัน ดังนั้น ความแข็งแรงหรือ "ความหนา" ของเกราะป้องกันจึงวัดตามหน่วย g/cm² รังสีที่สามารถทะลุผ่านได้จะลดลงแบบเอกซ์โปเนนเชียลตามความหนาของเกราะป้องกัน ใน ห้อง ปฏิบัติการเอ็กซ์เรย์ผนังรอบห้องที่มีเครื่องกำเนิดรังสีเอ็กซ์อาจมีวัสดุป้องกันรังสีตะกั่วเช่น แผ่นตะกั่ว หรือปูนปลาสเตอร์อาจมีส่วนผสมของแบเรียมซัลเฟตผู้ปฏิบัติงานจะมองเป้าหมายผ่าน ฉากกั้น กระจกตะกั่วหรือหากจำเป็นต้องอยู่ในห้องเดียวกับเป้าหมาย ก็ต้องสวมผ้า กันเปื้อนตะกั่ว
รังสีอนุภาค
การแผ่รังสีอนุภาคประกอบด้วยกระแสของอนุภาคที่มีประจุหรือไม่มีประจุ ทั้งไอออนที่มีประจุและอนุภาคพื้นฐานระดับอะตอม ซึ่งรวมถึงลม สุริยะรังสีคอสมิกและฟลักซ์นิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
- อนุภาคอัลฟา ( นิวเคลียสของฮีเลียม ) มีอำนาจทะลุทะลวงต่ำที่สุด แม้แต่อนุภาคอัลฟา ที่มีพลังงานสูงมากก็ยัง สามารถหยุดได้ด้วยกระดาษแผ่นเดียว
- อนุภาคเบตา ( อิเล็กตรอน ) มีอำนาจทะลุทะลวงมากกว่า แต่ยังคงสามารถถูกดูดซับได้ด้วยอะลูมิเนียมเพียงไม่กี่มิลลิเมตรอย่างไรก็ตามในกรณีที่มีการปล่อยอนุภาคเบตาพลังงานสูง การป้องกันจะต้องทำด้วยวัสดุที่มีมวลอะตอมต่ำเช่นพลาสติกไม้น้ำหรือกระจกอะคริลิก (Plexiglas, Lucite ) [ 20 ]ทั้งนี้เพื่อลดการเกิดรังสี เอกซ์เบร็มส์ ตราห์ลุงในกรณีของรังสีเบตา+ ( โพซิตรอน ) รังสีแกมมาจาก ปฏิกิริยาการทำลายล้าง ของอิเล็กตรอน-โพซิตรอนก่อให้เกิดความกังวลเพิ่มเติม
- รังสีนิวตรอนไม่ถูกดูดซับได้ง่ายเหมือนรังสีอนุภาคมีประจุ ทำให้รังสีชนิดนี้สามารถทะลุทะลวงได้สูง ในกระบวนการที่เรียกว่าการกระตุ้นด้วยนิวตรอนนิวตรอนจะถูกดูดซับโดยนิวเคลียสของอะตอมในปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งส่วนใหญ่มักก่อให้เกิดอันตรายจากรังสีทุติยภูมิ เนื่องจากนิวเคลียสที่ดูดซับจะเปลี่ยนไปเป็นไอโซโทปที่หนักกว่า ซึ่งหลายชนิดไม่เสถียร
- รังสีคอสมิกไม่ใช่ปัญหาที่พบได้ทั่วไปบนโลก เนื่องจากชั้นบรรยากาศของโลกดูดซับรังสีไว้ และสนามแม่เหล็ก โลก ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกัน แต่เป็นปัญหาสำคัญสำหรับดาวเทียมและนักบินอวกาศโดยเฉพาะอย่างยิ่งขณะโคจรผ่านแถบแวนอัลเลนหรือขณะอยู่นอกเขตป้องกันของสนามแม่เหล็กโลกโดยสิ้นเชิง ผู้ที่เดินทางโดยเครื่องบินบ่อยอาจมีความเสี่ยงสูงขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากการดูดซับที่ลดลงจากชั้นบรรยากาศที่บางลง รังสีคอสมิกมีพลังงานสูงมากและสามารถทะลุทะลวงได้มาก
รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งคุณสมบัติของคลื่นเหล่านั้นขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น
- รังสีเอ็กซ์และรังสีแกมมาจะถูกดูดซับได้ดีที่สุดโดยอะตอมที่มีนิวเคลียส หนัก ยิ่งนิวเคลียสหนักมากเท่าไร การดูดซับก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ในการใช้งานพิเศษบางอย่างจะใช้ยูเรเนียมหรือทอเรียม ที่ลดปริมาณลง [ 21 ] แต่ ตะกั่วเป็นที่นิยมมากกว่ามากมักต้องใช้ความหนา หลาย เซนติเมตรแบเรียมซัลเฟตก็ใช้ในการใช้งานบางอย่างเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อต้นทุนเป็นสิ่งสำคัญ วัสดุเกือบทุกชนิดสามารถนำมาใช้ได้ แต่ต้องมีความหนามากกว่ามาก เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ส่วนใหญ่ใช้แผ่นคอนกรีตหนาเพื่อสร้างเกราะป้องกันทางชีวภาพ โดยมีชั้นตะกั่วบางๆ ที่ระบายความร้อนด้วยน้ำอยู่ด้านในเพื่อป้องกันคอนกรีตที่มีรูพรุนจากสารหล่อเย็นภายใน คอนกรีตยังทำด้วยมวลรวมหนัก เช่นแบไรต์หรือแมกเนไทต์เพื่อช่วยเสริมคุณสมบัติการป้องกันของคอนกรีต รังสีแกมมาจะถูกดูดซับได้ดีกว่าโดยวัสดุที่มีเลขอะตอมสูงและความหนาแน่นสูง แม้ว่าผลกระทบทั้งสองอย่างจะไม่สำคัญเมื่อเทียบกับมวลรวมต่อพื้นที่ในเส้นทางของรังสีแกมมา
- รังสี อัลตราไวโอเลต (UV) เป็นรังสีที่ก่อให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนในช่วงความยาวคลื่นที่สั้นที่สุด แต่ไม่สามารถทะลุทะลวงได้ ดังนั้นจึงสามารถป้องกันได้ด้วยวัสดุบางๆ ที่ทึบแสง เช่นครีมกันแดดเสื้อผ้า และแว่นตาป้องกัน การป้องกันรังสี UV นั้นง่ายกว่าการป้องกันรังสีรูปแบบอื่นๆ ที่กล่าวมาข้างต้น จึงมักถูกพิจารณาแยกต่างหาก
ในบางกรณี การป้องกันที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้สถานการณ์แย่ลงได้ เมื่อรังสีทำปฏิกิริยากับวัสดุป้องกันและสร้างรังสีทุติยภูมิที่ร่างกายดูดซึมได้ง่ายกว่า ตัวอย่างเช่น แม้ว่าวัสดุที่มีเลขอะตอมสูงจะมีประสิทธิภาพมากในการป้องกันโฟ ตอน แต่การนำมาใช้ป้องกันอนุภาคเบตาอาจทำให้ร่างกายได้รับรังสีมากขึ้นเนื่องจากการเกิดรังสีเอกซ์เบร็มส์ตรัลลิง ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้วัสดุที่มีเลขอะตอมต่ำ นอกจากนี้ การใช้วัสดุที่มีค่าภาคตัดขวางการกระตุ้นนิวตรอน สูง ในการป้องกันนิวตรอนจะทำให้วัสดุป้องกันนั้นกลายเป็นกัมมันตรังสีและอันตรายกว่าเดิมหากไม่มีการป้องกัน
อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล
อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE) ประกอบด้วยเสื้อผ้าและอุปกรณ์เสริมทั้งหมดที่สามารถสวมใส่เพื่อป้องกันการเจ็บป่วยและการบาดเจ็บรุนแรงอันเป็นผลมาจากการสัมผัสกับวัสดุกัมมันตรังสี ซึ่งรวมถึง SR100 (ป้องกันได้ 1 ชั่วโมง) และ SR200 (ป้องกันได้ 2 ชั่วโมง) เนื่องจากรังสีสามารถส่งผลกระทบต่อมนุษย์ผ่านการปนเปื้อนภายในและภายนอก จึงมีการพัฒนากลยุทธ์การป้องกันต่างๆ เพื่อปกป้องมนุษย์จากผลกระทบที่เป็นอันตรายของการสัมผัสรังสีจากแหล่งต่างๆ[ 22 ]กลยุทธ์บางส่วนที่พัฒนาขึ้นเพื่อป้องกันรังสีภายใน ภายนอก และรังสีพลังงานสูงมีรายละเอียดดังต่อไปนี้
อุปกรณ์ป้องกันการปนเปื้อนภายใน
อุปกรณ์ป้องกันการปนเปื้อนภายในร่างกายช่วยป้องกันการสูดดมและการกลืนกินสารกัมมันตรังสี การสะสมของสารกัมมันตรังสีภายในร่างกายส่งผลให้เกิดการสัมผัสรังสีโดยตรงต่ออวัยวะและเนื้อเยื่อภายในร่างกาย อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจที่อธิบายไว้ด้านล่างนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดโอกาสที่สารดังกล่าวจะถูกสูดดมหรือกลืนกินเข้าไปในขณะที่เจ้าหน้าที่กู้ภัยต้องปฏิบัติงานในสภาพแวดล้อมที่มีกัมมันตรังสี
หน้ากากกรองอากาศแบบใช้ซ้ำได้ (APR)
- อุปกรณ์ปิดปากและจมูกแบบยืดหยุ่นได้
- ประกอบด้วยแผ่นกรอง ตลับกรอง และกระป๋องกรอง เพื่อเพิ่มการปกป้องและประสิทธิภาพการกรองที่ดีขึ้น
เครื่องช่วยหายใจแบบใช้พลังงานไฟฟ้า (PAPR)
- พัดลมที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่จะผลักสิ่งสกปรกผ่านตัวกรองอากาศ
- อากาศบริสุทธิ์ถูกส่งไปยังอุปกรณ์ป้องกันใบหน้าภายใต้แรงดันบวก
เครื่องช่วยหายใจแบบจ่ายอากาศ (SAR)
- อากาศอัดถูกส่งมาจากแหล่งจ่ายคงที่ไปยังหน้ากาก
เครื่องช่วยหายใจฉุกเฉิน
- ช่วยปกป้องผู้สวมใส่จากการสูดดมก๊าซ ไอระเหย ควัน และฝุ่นละอองที่เป็นอันตราย
- สามารถออกแบบให้เป็นเครื่องช่วยหายใจฉุกเฉินแบบกรองอากาศ (APER) หรือเครื่องช่วยหายใจแบบพกพา (SCBA) ได้
- เครื่องช่วยหายใจฉุกเฉินแบบ SCBA มีแหล่งจ่ายอากาศหายใจและฮู้ดที่ช่วยป้องกันอากาศภายนอกที่ปนเปื้อน
อุปกรณ์ช่วยหายใจแบบพกพา (SCBA)
- ส่งอากาศอัดแห้งบริสุทธิ์สูงไปยังหน้ากากแบบเต็มหน้าผ่านทางท่อ
- อากาศถูกหายใจออกสู่สิ่งแวดล้อม
- สวมใส่เมื่อเข้าสู่สภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายต่อชีวิตและสุขภาพอย่างร้ายแรง (IDLH) หรือเมื่อมีข้อมูลไม่เพียงพอที่จะตัดความเป็นไปได้ของบรรยากาศ IDLH ออกไป
อุปกรณ์ป้องกันการปนเปื้อนจากภายนอก
อุปกรณ์ป้องกันการปนเปื้อนภายนอกทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันไม่ให้สารกัมมันตรังสีตกค้างบนร่างกายหรือเสื้อผ้า อุปกรณ์ป้องกันผิวหนังที่อธิบายไว้ด้านล่างนี้ ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันไม่ให้สารกัมมันตรังสีสัมผัสกับผิวหนังโดยตรง แต่ไม่สามารถป้องกันรังสีพลังงานสูงที่ทะลุผ่านจากภายนอกได้
ชุดชั้นในกันสารเคมี
- ชุดป้องกันแบบโปร่ง—ปกป้องผิวหนังจากละอองลอย อนุภาคแห้ง และของเหลวที่ไม่เป็นอันตราย
- ชุดป้องกันผิวแบบไม่มีรูพรุน ช่วยปกป้องผิวจาก:
- ผงแห้งและของแข็ง
- เชื้อโรคที่ติดต่อทางเลือดและอันตรายทางชีวภาพ
- สารเคมีกระเด็นและละอองกรด/เบสอนินทรีย์
- สารเคมีเหลวชนิดอ่อนๆ กระเด็นจากสารพิษและสารกัดกร่อน
- สารเคมีและวัสดุอุตสาหกรรมที่เป็นพิษ
เทียบเท่าระดับ C: อุปกรณ์ป้องกันตัวในบังเกอร์
- ชุดป้องกันสำหรับนักดับเพลิง
- ทนไฟ/ทนน้ำ
- หมวกกันน็อค ถุงมือ รองเท้า และหมวกคลุมศีรษะ
เทียบเท่าระดับ B: ชุดป้องกันแบบไม่กันแก๊ส
- ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงต่อสุขภาพโดยตรง แต่ไม่มีสารที่สามารถดูดซึมเข้าสู่ผิวหนังได้
เทียบเท่าระดับ A: ชุดป้องกันสารเคมีและไอระเหยแบบปิดมิดชิด
- ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงต่อสุขภาพในทันทีและมีสารที่สามารถดูดซึมเข้าสู่ผิวหนังได้
รังสีทะลุทะลวงจากภายนอก
มีหลายวิธีในการป้องกันการสัมผัสรังสีพลังงานต่ำ เช่นรังสีเอ็กซ์ พลังงาน ต่ำ อุปกรณ์ ป้องกันรังสีตะกั่วเช่น ผ้ากันเปื้อนตะกั่ว สามารถปกป้องผู้ป่วยและบุคลากรทางการแพทย์จากผลกระทบที่เป็นอันตรายของรังสีจากการตรวจร่างกายในชีวิตประจำวันได้ การปกป้องพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ของร่างกายจากรังสีในช่วงพลังงานต่ำนั้นเป็นไปได้ค่อนข้างมาก เนื่องจากใช้ปริมาณวัสดุป้องกันเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอต่อการป้องกันแล้ว
การป้องกันร่างกายจากรังสีที่มีพลังงานสูง เช่นรังสีแกมมาทำได้ยากมาก เนื่องจากวัสดุที่ใช้ป้องกันร่างกายทั้งหมดจะมีมวลมาก ซึ่งจะทำให้การเคลื่อนไหวร่างกายแทบเป็นไปไม่ได้ ดังนั้น การป้องกันเฉพาะส่วนของร่างกาย โดยเฉพาะอวัยวะภายในที่ไวต่อรังสี จึงเป็นกลยุทธ์การป้องกันที่ได้ผลดีที่สุด
อันตรายโดยตรงจากการได้รับรังสีแกมมาพลังงานสูงในปริมาณมากคือกลุ่มอาการจากรังสีเฉียบพลัน (ARS) ซึ่งเป็นผลมาจากการทำลายไขกระดูกอย่างถาวร แนวคิดของการป้องกันแบบเลือกเฉพาะส่วนนั้นอิงอยู่กับศักยภาพในการสร้างใหม่ของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดที่พบในไขกระดูก คุณสมบัติในการสร้างใหม่ของเซลล์ต้นกำเนิดทำให้จำเป็นต้องปกป้องไขกระดูกเพียงพอต่อการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดที่ไม่ได้รับผลกระทบขึ้นใหม่ในร่างกายหลังจากการได้รับรังสีเท่านั้น ซึ่งเป็นแนวคิดที่คล้ายคลึงกับที่ใช้ในการปลูกถ่ายเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด (HSCT) ซึ่งเป็นการรักษาที่ใช้กันทั่วไปสำหรับผู้ป่วยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์นี้ทำให้สามารถพัฒนาอุปกรณ์ป้องกันชนิดใหม่ที่มีน้ำหนักเบาซึ่งสามารถป้องกันไขกระดูกในปริมาณมากเพื่อชะลอการเกิดกลุ่มอาการจากรังสีเฉียบพลันที่เกี่ยวข้องกับระบบเม็ดเลือดในปริมาณที่สูงขึ้นได้
เทคนิคหนึ่งคือการใช้การป้องกันแบบเลือกเฉพาะเพื่อปกป้องไขกระดูกที่มีความเข้มข้นสูงซึ่งเก็บไว้ในสะโพกและอวัยวะที่ไวต่อรังสีอื่นๆ ในบริเวณช่องท้อง วิธีนี้ช่วยให้ผู้ตอบสนองคนแรกสามารถปฏิบัติภารกิจที่จำเป็นได้อย่างปลอดภัยในสภาพแวดล้อมที่มีรังสี[ 23 ]
อุปกรณ์ป้องกันรังสี
การวัดรังสีในทางปฏิบัติโดยใช้เครื่องมือวัดรังสีที่ได้รับการสอบเทียบแล้วนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในการประเมินประสิทธิภาพของมาตรการป้องกัน และในการประเมินปริมาณรังสีที่บุคคลอาจได้รับ เครื่องมือวัดรังสีมีทั้งแบบ "ติดตั้ง" (อยู่ในตำแหน่งคงที่) และแบบพกพา (ถือด้วยมือหรือเคลื่อนย้ายได้)
อุปกรณ์ที่ติดตั้ง
อุปกรณ์ที่ติดตั้งไว้จะถูกตรึงไว้ในตำแหน่งที่ทราบกันดีว่ามีความสำคัญต่อการประเมินอันตรายจากรังสีโดยทั่วไปในพื้นที่ ตัวอย่างเช่น เครื่องตรวจวัดรังสีประจำพื้นที่ เครื่องตรวจวัดรังสีแกมมาแบบล็อกการทำงาน เครื่องตรวจวัดบริเวณทางออกของบุคลากร และเครื่องตรวจวัดอนุภาคในอากาศ
เครื่องตรวจวัดรังสีในพื้นที่จะวัดรังสีแวดล้อม ซึ่งโดยทั่วไปคือรังสีเอ็กซ์ รังสีแกมมา หรือนิวตรอน รังสีเหล่านี้สามารถมีระดับรังสีสูงในระยะทางมากกว่าหลายสิบเมตรจากแหล่งกำเนิด และครอบคลุมพื้นที่กว้างขวาง
อุปกรณ์ตรวจวัดรังสีแกมมาแบบ "อินเตอร์ล็อก" ใช้ในงานต่างๆ เพื่อป้องกันการได้รับรังสีเกินขนาดโดยไม่ตั้งใจของคนงาน โดยการป้องกันไม่ให้บุคลากรเข้าถึงพื้นที่ที่มีระดับรังสีสูง อุปกรณ์เหล่านี้จะล็อกการเข้าถึงกระบวนการโดยตรง
เครื่องตรวจวัดการปนเปื้อนในอากาศจะวัดความเข้มข้นของอนุภาคกัมมันตรังสีในอากาศโดยรอบ เพื่อป้องกันการสูดดมหรือการสะสมของอนุภาคกัมมันตรังสีในปอดของบุคลากร โดยปกติแล้วเครื่องมือเหล่านี้จะส่งสัญญาณเตือนในพื้นที่ แต่ส่วนใหญ่จะเชื่อมต่อกับระบบความปลอดภัยแบบบูรณาการ เพื่อให้สามารถอพยพพื้นที่โรงงานและป้องกันไม่ให้บุคลากรเข้าไปในบริเวณที่มีการปนเปื้อนในอากาศสูงได้
อุปกรณ์ตรวจสอบการออกจากพื้นที่ปฏิบัติงาน ( Personnel Exit Monitorsหรือ PEM) ใช้ในการตรวจสอบคนงานที่กำลังออกจากพื้นที่ "ควบคุมการปนเปื้อน" หรือพื้นที่ที่อาจมีการปนเปื้อน อุปกรณ์เหล่านี้อาจอยู่ในรูปแบบของอุปกรณ์ตรวจสอบที่มือ อุปกรณ์ตรวจสอบที่เสื้อผ้า หรืออุปกรณ์ตรวจสอบทั้งตัว อุปกรณ์เหล่านี้จะตรวจสอบพื้นผิวของร่างกายและเสื้อผ้าของคนงานเพื่อตรวจสอบว่ามีการปนเปื้อนกัมมันตรังสีตกค้างอยู่หรือไม่ โดยทั่วไปจะวัดรังสีอัลฟา เบตา แกมมา หรือการผสมผสานของรังสีเหล่านี้
ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แห่งชาติของสหราชอาณาจักรเผยแพร่คู่มือแนวปฏิบัติที่ดีผ่านทางฟอรัมการวัดรังสีไอออนไนซ์เกี่ยวกับการจัดหาอุปกรณ์ดังกล่าวและวิธีการคำนวณระดับสัญญาณเตือนที่จะใช้[ 24 ]
เครื่องมือพกพา

เครื่องมือแบบพกพาคือเครื่องมือที่สามารถถือด้วยมือหรือเคลื่อนย้ายได้ โดยทั่วไปแล้วเครื่องมือแบบพกพาจะใช้เป็นเครื่องวัดสำรวจเพื่อตรวจสอบวัตถุหรือบุคคลอย่างละเอียด หรือประเมินพื้นที่ที่ไม่มีเครื่องมือติดตั้งอยู่ นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการตรวจสอบการออกจากพื้นที่ของบุคลากรหรือการตรวจสอบการปนเปื้อนของบุคลากรในภาคสนามได้อีกด้วย โดยทั่วไปเครื่องมือเหล่านี้จะวัดรังสีอัลฟา เบตา หรือแกมมา หรือการผสมผสานของรังสีเหล่านี้
โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์เคลื่อนย้ายได้ คืออุปกรณ์ที่ปกติแล้วจะติดตั้งถาวร แต่ถูกนำมาวางไว้ชั่วคราวในพื้นที่ที่มีโอกาสเกิดอันตราย เพื่อทำการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง อุปกรณ์เหล่านี้มักติดตั้งบนรถเข็นเพื่อให้เคลื่อนย้ายได้ง่าย และเกี่ยวข้องกับสถานการณ์การปฏิบัติงานชั่วคราว
ในสหราชอาณาจักร HSE ได้ออกบันทึกคำแนะนำสำหรับผู้ใช้เกี่ยวกับการเลือกเครื่องมือวัดรังสีที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้อง[ 25 ] ซึ่งครอบคลุมเทคโนโลยีเครื่องมือวัดรังสีทั้งหมด และเป็นคู่มือเปรียบเทียบที่มีประโยชน์
ประเภทเครื่องมือ
ด้านล่างนี้คือรายการเครื่องมือตรวจวัดที่ใช้กันทั่วไปหลายประเภท ซึ่งใช้ทั้งสำหรับการตรวจวัดแบบติดตั้งอยู่กับที่และการตรวจวัดแบบสำรวจ
- ห้องไอออนไนเซชัน
- ตัวนับสัดส่วน
- เครื่องวัดรังสีไกเกอร์
- เครื่องตรวจจับเซมิคอนดักเตอร์
- เครื่องตรวจจับการเรืองแสง
- การตรวจสอบกัมมันตภาพรังสีของอนุภาคในอากาศ
ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับรังสี
ตารางต่อไปนี้แสดงปริมาณและหน่วยหลักที่เกี่ยวข้องกับรังสี
| ปริมาณ | หน่วย | เครื่องหมาย | อนุพันธ์ | ปี | เทียบเท่าระบบ SI |
|---|---|---|---|---|---|
| กิจกรรม ( ก ) | เบคเคอเรล | บีคิว | s −1 | พ.ศ. 2517 | หน่วย SI |
| คูรี | ซี | 3.7 × 10 10 s −1 | 1953 | 3.7 × 10 10 Bq | |
| รัทเธอร์ฟอร์ด | ถนน | 10 6 วินาที−1 | 1946 | 1,000,000 บี คิว | |
| การสัมผัส ( X ) | คูลอมบ์ต่อกิโลกรัม | ซี/กก. | C⋅kg −1ของอากาศ | พ.ศ. 2517 | หน่วย SI |
| รอนต์เกน | อาร์ | esu /0.001 293 กรัมของอากาศ | 1928 | 2.58 × 10 −4 C/กก. | |
| ปริมาณรังสีที่ดูดซึม ( D ) | สีเทา | จี | J ⋅kg −1 | พ.ศ. 2517 | หน่วย SI |
| เอิร์กต่อกรัม | เอิร์ก/กรัม | เอิร์ก⋅ก−1 | 1950 | 1.0 × 10 −4 Gy | |
| แรด | แรด | 100 เอิร์ก⋅กรัม−1 | 1953 | 0.010 จี | |
| ปริมาณยาเทียบเท่า ( H ) | ซีเวิร์ต | สว. | J⋅kg −1 × W R | พ.ศ. 2520 | หน่วย SI |
| มนุษย์เทียบเท่ารอนต์เกน | เรม | 100 erg⋅g −1 × W R | 1971 | 0.010 Sv | |
| ปริมาณยาที่มีประสิทธิภาพ ( E ) | ซีเวิร์ต | สว. | J⋅kg −1 × W R × W T | พ.ศ. 2520 | หน่วย SI |
| มนุษย์เทียบเท่ารอนต์เกน | เรม | 100 erg⋅g −1 × W R × W T | 1971 | 0.010 Sv |

อันตรายจากรังสีในด้านการบินและอวกาศ
ยานอวกาศ ทั้งแบบหุ่นยนต์และแบบมีลูกเรือ ต้องรับมือกับสภาพแวดล้อมที่มีรังสีสูงในอวกาศ รังสีที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์และแหล่งกำเนิดรังสีอื่นๆ ในกาแล็กซีและถูกกักอยู่ใน"แถบ" รังสีนั้นอันตรายและมีความเข้มข้นมากกว่าแหล่งกำเนิดรังสี เช่น รังสีเอกซ์ทางการแพทย์ หรือรังสีคอสมิกปกติที่พบได้บนโลกหลายร้อยเท่า[ 27 ]เมื่ออนุภาคไอออนไนซ์ที่มีความเข้มข้นสูงที่พบในอวกาศกระทบกับเนื้อเยื่อของมนุษย์ อาจส่งผลให้เซลล์เสียหายและอาจนำไปสู่โรคมะเร็งในที่สุด
วิธีการป้องกันรังสีโดยทั่วไปคือการใช้วัสดุป้องกันโดยโครงสร้างของยานอวกาศและอุปกรณ์ (โดยปกติคืออะลูมิเนียม) ซึ่งอาจเสริมด้วยโพลีเอทิลีนในภารกิจอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุม ซึ่งความกังวลหลักคือโปรตอนพลังงานสูงและไอออนรังสีคอสมิก สำหรับยานอวกาศไร้คนขับในสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณอิเล็กตรอนสูง เช่น ภารกิจสำรวจดาวพฤหัสบดี หรือวงโคจรระดับกลางของโลก (MEO) การป้องกันเพิ่มเติมด้วยวัสดุที่มีเลขอะตอมสูงอาจมีประสิทธิภาพ สำหรับภารกิจที่มีลูกเรือควบคุมในระยะยาว สามารถใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติการป้องกันที่ดีของเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลวและน้ำได้
ห้องปฏิบัติการรังสีอวกาศของ NASAใช้เครื่องเร่งอนุภาคที่สร้างลำแสงโปรตอนหรือไอออนหนัก ไอออนเหล่านี้เป็นไอออนทั่วไปที่ถูกเร่งในแหล่งกำเนิดในอวกาศและโดยดวงอาทิตย์ ลำแสงไอออนเคลื่อนที่ผ่านอุโมงค์ขนส่งยาว 100 เมตร (328 ฟุต) ไปยังห้องเป้าหมายที่มีการป้องกันขนาด 37 ตารางเมตร( 400 ตารางฟุต) ที่นั่น ไอออนจะกระทบกับเป้าหมาย ซึ่งอาจเป็นตัวอย่างทางชีวภาพหรือวัสดุป้องกัน[ 27 ]ในการศึกษาของ NASA ในปี 2002 พบว่าวัสดุที่มีปริมาณไฮโดรเจนสูง เช่นโพลีเอทิลีนหรือน้ำสามารถลดรังสีปฐมภูมิและทุติยภูมิได้มากกว่าโลหะ เช่น อะลูมิเนียม[ 28 ]ปัญหาของวิธีการ "ป้องกันแบบพาสซีฟ" นี้คือ ปฏิกิริยาของรังสีในวัสดุทำให้เกิดรังสีทุติยภูมิ
การป้องกันแบบแอคทีฟ ซึ่งก็คือการใช้แม่เหล็ก แรงดันไฟฟ้าสูง หรือสนามแม่เหล็กเทียมเพื่อชะลอหรือเบี่ยงเบนรังสี ได้รับการพิจารณาว่าอาจใช้ต่อสู้กับรังสีได้อย่างมีประสิทธิภาพ จนถึงปัจจุบัน ต้นทุนของอุปกรณ์ พลังงาน และน้ำหนักของอุปกรณ์ป้องกันแบบแอคทีฟมีมากกว่าประโยชน์ที่ได้รับ ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ป้องกันรังสีแบบแอคทีฟจะต้องมีขนาดพื้นที่ที่เหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัย และการกำหนดค่าแม่เหล็กและไฟฟ้าสถิตมักจะไม่สม่ำเสมอในด้านความเข้ม ทำให้อนุภาคพลังงานสูงสามารถทะลุผ่านสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าจากส่วนที่มีความเข้มต่ำ เช่น ส่วนปลายแหลมในสนามแม่เหล็กไดโพลของโลก ณ ปี 2012 NASA กำลังดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับ สถาปัตยกรรมแม่เหล็ก ตัวนำยิ่งยวดสำหรับการใช้งานป้องกันแบบแอคทีฟที่มีศักยภาพ[ 29 ]
อันตรายจากรังสีในระยะแรก


อันตรายจากกัมมันตภาพรังสีและรังสีไม่ได้ถูกรับรู้ในทันที การค้นพบรังสีเอกซ์ในปี 1895 นำไปสู่การทดลองอย่างแพร่หลายโดยนักวิทยาศาสตร์ แพทย์ และนักประดิษฐ์ หลายคนเริ่มเล่าเรื่องราวเกี่ยวกับการไหม้ ผมร่วง และอาการที่แย่กว่านั้นในวารสารทางเทคนิคตั้งแต่ปี 1896 ในเดือนกุมภาพันธ์ของปีนั้น ศาสตราจารย์จอห์น แดเนียลและวิลเลียม ลอฟแลนด์ ดัดลีย์แห่งมหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ได้ทำการทดลองโดยใช้รังสีเอกซ์กับศีรษะของดัดลีย์ ซึ่งส่งผลให้เขาผมร่วง รายงานของดร.เอชดี ฮอว์กส์ ผู้สำเร็จการศึกษาจากวิทยาลัยโคลัมเบีย เกี่ยวกับการไหม้อย่างรุนแรงที่มือและหน้าอกของเขาในการสาธิตรังสีเอกซ์ เป็นรายงานฉบับแรกจากรายงานอื่นๆ อีกมากมายในElectrical Review [ 30 ]
นักทดลองหลายคน รวมถึงElihu Thomsonที่ห้องทดลองของThomas Edison , William J. MortonและNikola Teslaต่างก็รายงานถึงการไหม้ Elihu Thomson จงใจให้นิ้วสัมผัสกับหลอดเอ็กซ์เรย์เป็นระยะเวลานานและประสบกับอาการปวด บวม และเป็นแผลพุพอง[ 31 ]ผลกระทบอื่นๆ รวมถึงรังสีอัลตราไวโอเลตและโอโซนบางครั้งก็ถูกกล่าวโทษว่าเป็นสาเหตุของความเสียหาย[ 32 ]นักฟิสิกส์หลายคนอ้างว่าไม่มีผลกระทบใดๆ จากการสัมผัสรังสีเอ็กซ์เลย[ 31 ]
ตั้งแต่ปี 1902 วิลเลียม เฮอร์เบิร์ต โรลลินส์เขียนด้วยความสิ้นหวังว่าคำเตือนของเขาเกี่ยวกับอันตรายที่เกี่ยวข้องกับการใช้รังสีเอกซ์อย่างไม่ระมัดระวังนั้นไม่ได้รับการใส่ใจ ไม่ว่าจะเป็นจากภาคอุตสาหกรรมหรือจากเพื่อนร่วมงานของเขา ในเวลานั้น โรลลินส์ได้พิสูจน์แล้วว่ารังสีเอกซ์สามารถฆ่าสัตว์ทดลองได้ สามารถทำให้หนูตะเภาที่ตั้งครรภ์แท้งลูกได้ และสามารถฆ่าทารกในครรภ์ได้[ 33 ]เขายังเน้นย้ำว่า "สัตว์แต่ละตัวมีความไวต่อการกระทำภายนอกของแสงเอกซ์แตกต่างกัน" และเตือนว่าควรพิจารณาความแตกต่างเหล่านี้เมื่อทำการรักษาผู้ป่วยด้วยรังสีเอกซ์
ก่อนที่จะทราบถึงผลกระทบทางชีวภาพของรังสี นักฟิสิกส์และบริษัทหลายแห่งเริ่มทำการตลาดสารกัมมันตรังสี ในรูปแบบ ของยาสามัญประจำบ้านในรูปของสีเรืองแสง ตัวอย่างเช่น การสวน ทวารด้วย เรเดียม และน้ำที่มีเรเดียมสำหรับดื่มเป็นยาบำรุงมารี คูรีได้ประท้วงต่อต้านการรักษาแบบนี้ โดยเตือนว่าผลกระทบของรังสีต่อร่างกายมนุษย์ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ ต่อมาคูรีเสียชีวิตด้วยโรคโลหิตจางชนิดอะพลาสติกซึ่งน่าจะเกิดจากการได้รับรังสีไอออนไนซ์ ในช่วงทศวรรษ 1930 หลังจากเกิดกรณีเนื้อเยื่อกระดูกตายและผู้เสียชีวิตจากการรักษาด้วยเรเดียมหลายราย ผลิตภัณฑ์ยาที่มีเรเดียมและวิธีการรักษาแบบ หลอกลวงเกี่ยวกับ รังสี อื่นๆ จึงถูกถอนออกจากตลาดเป็นส่วนใหญ่
ดูเพิ่มเติม
- CBLB502หรือ 'Protectan' เป็นยาป้องกันรังสีที่อยู่ระหว่างการพัฒนา เนื่องจากมีคุณสมบัติในการปกป้องเซลล์ระหว่าง การ รักษาด้วยรังสี
- Ex-Radเป็นยาป้องกันรังสีที่อยู่ระหว่างการพัฒนา โดย กระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ
- ฟิสิกส์สุขภาพ
- ภัยคุกคามต่อสุขภาพจากรังสีคอสมิก
- สมาคมป้องกันรังสีระหว่างประเทศ (IRPA) คือองค์กรระหว่างประเทศที่มุ่งส่งเสริมวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติด้านการป้องกันรังสี
- คลังรังสีจูโน
- รังสีที่ไม่ก่อให้เกิดไอออน
- ความปลอดภัยทางนิวเคลียร์
- โพแทสเซียมไอโอไดด์
- การตรวจวัดรังสี
- อนุสัญญาว่าด้วยการคุ้มครองรังสี ค.ศ. 1960
- รายงานการคุ้มครองรังสีของสหภาพยุโรป
- รังสีชีววิทยา
- การป้องกันรังสีสำหรับผู้ป่วย
- ความต้านทานต่อรังสี
- สมาคมเพื่อการป้องกันรังสี (Society for Radiological Protection ) – องค์กรหลักของสหราชอาณาจักรที่เกี่ยวข้องกับการส่งเสริมวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติงานด้านการป้องกันรังสี เป็นองค์กรพันธมิตรระดับชาติของสหราชอาณาจักรในสังกัด IRPA
- คณะกรรมการวิทยาศาสตร์แห่งสหประชาชาติว่าด้วยผลกระทบของรังสีอะตอม
หมายเหตุ
- สำนักงานคุ้มครองรังสี มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดให้คำแนะนำด้านรังสีแก่ มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด และสถาบันในเครือ
- วารสารปรากฏการณ์ของแข็ง Tara Ahmadi การใช้สนามแม่เหล็กกึ่งไดโพลเพื่อการป้องกันรังสีสำหรับยานอวกาศ
ลิงก์ภายนอก
- [3] - "โลกแห่งการวัดปริมาณรังสีที่สับสน" - MA Boyd, สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา บัญชีความแตกต่างตามลำดับเวลาของระบบการวัดปริมาณรังสีของสหรัฐอเมริกาและ ICRP
- "การลดความหนาลงครึ่งหนึ่งสำหรับวัสดุต่างๆ"คู่มือ Compass DeRose สำหรับการเตรียมความพร้อมรับมือเหตุฉุกเฉิน - ที่พักพิงที่แข็งแรง เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2018-01-22 เรียกดูเมื่อ2009-10-17
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การป้องกันรังสี
การป้องกันรังสีหรือที่รู้จักกันในชื่อการป้องกันทางรังสีวิทยาได้รับการนิยามโดยองค์การพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) ว่า
หลักการ
ICRP แนะนำ พัฒนา และบำรุงรักษาระบบการป้องกันรังสีระหว่างประเทศ โดยอาศัยการประเมินงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่มีอยู่เพื่อเทียบความเสี่ยงกับระดับปริมาณรังสีที่ได้รับ วัตถุประสงค์ด้านสุขภาพของระบบนี้คือ...
สถานการณ์การสัมผัส
ICRP รับรองสถานการณ์การสัมผัสที่วางแผนไว้ สถานการณ์ฉุกเฉิน และสถานการณ์การสัมผัสที่มีอยู่ ดังที่อธิบายไว้ด้านล่าง [ 3 ]
การควบคุมการดูดซึมยา
ICRP ใช้หลักการโดยรวมต่อไปนี้สำหรับสถานการณ์การสัมผัสที่ควบคุมได้ทั้งหมด [ 7 ]