Несмотря на средства герметизации, применяемые при проведении работ с пылящими или летучими радиоактивными веществами, часть их проникает во внешнюю среду, а затем, в основном через органы дыхания и пищеварительный тракт, попадает внутрь организма.
Одним из способов определения содержания радиоактивных веществ в организме является радиометрическое измерение выделений из организма. Однако ввиду индивидуальных биологических отличий и суточных колебаний активности, содержащейся в выделениях человека, этот способ оказался более пригодным для аварийных случаев, связанных с попаданием в организм значительных количеств радиоактивных веществ.
С помощью гамма-спектрометров излучения человека (СИЧ) можно идентифицировать нуклиды, попавшие внутрь организма, и измерять их количество, изучать их накопление и выведение из отдельных органов, и, следовательно, непосредственно определять дозу внутреннего облучения с учетом индивидуальных особенностей человека.
Активность γ-излучающих нуклидов (радия, цезия, кобальта, калия и др.) измеряют непосредственно по их γ-излучению, β-излучающих (стронция и др.) — по их тормозному излучению. Для достижения высокой чувствительности СИЧ детекторы спектрометра и исследуемого человека помещают в стальную защитную камеру (толщина стен обычно достигает 15 — 20 см), эффективно (в 30 — 300 раз) снижающую космическое излучение (рис. 11.2, а), сцинтилляционные кристаллы NaI (Tl) выбирают с большой площадью (диаметр 150 — 200 мм) и высотой 100 мм; применяют фотоумножители с колбой из бескалийного стекла (для уменьшения фоновых отсчетов, вызываемых естественно-радиоактивным 40K) или соответствующие сцинтиблоки ФЭУ-49.
Рис. 11.2. Защитная комната при измерении излучения человека:
а — в геометрии «стандартного кресла»; б — в геометрии сканирования
Геометрия измерения может быть различной): человек лежит на спине — детекторы сверху и снизу (рис. 11.3, а); человек сидит — детектор над животом (рис. 11.3, б); человек лежит на дугообразном ложе, детектор расположен на расстоянии 1,5 — 2,0 м в центре дуги (рис. 11.3, в); человек стоит на расстоянии 1,5 — 2,0 м от детектора (рис. 11.3, е); человек сидит пригнувшись к коленям, детектор расположен у живота (рис. 11.3, ж); человек стоит, детектор в защите со сменным коллиматором регистрирует излучение щитовидной железы или легких (рис. 11.3, д); человек стоит, детектор установлен вплотную к разным точкам тела (рис. 11.3, г).
Рис. 11.3. Основные типы геометрии измерения активности в теле человека
Если детектор, помещенный в коллиматор, перемещать по горизонтальной направляющей, то можно исследовать локализацию нуклидов в теле. Измерения в такой геометрии — человек лежит горизонтально, детектор последовательно перемещается над ним — называется сканированием (см. рис. 11.2, б).
Для контроля персонала АЭС используют стационарную установку СИЧ-типа МСГ-01, имеющую только теневую защиту от фонового излучения снизу.