Радиационные вещества


Перед созданием этой статьи я естественно ознакомился со множеством других статей и видео на эту тему. Везде все рассказывают и показывают ну очень интересно. Даже самому слаборазбирающемуся человеку, ни разу не сталкивавшемуся с радиацией в своей жизни, прочитав эти статьи или просмотрев эти видео, станет понятно процентов на 70, что же это за физическое явление.

Знак радиоактивной опасности.

Но я, как человек более или менее разбирающийся в сути дела, в каждом видео или статье, то и дело подмечал недостатки или неполное изложение материала. Поэтому собрав воедино общую картину, решил создать собственную познавательную статью о радиации (в скором времени и видео), которая учитывала бы ошибки, недочёты и недосказанность всех существующих источников информации. С этой статьи вообще бы стоило начать всё изучение радиоактивных мест и самого явления. Но тем не менее, как есть!


Радиация — это ионизирующее излучение. То есть такое излучение, которое способно придавать заряд атомам, нарушая их равновесие между ядром и движущимися вокруг него электронами. Другими словами радиация — это поток заряженных частиц и квантов энергии, влияющих своим действием на атомы и молекулы веществ, ионизируя их.

Из школьных курсов физики и химии вы знаете, что все вещества состоят из молекул. А молекулы состоят из атомов. Атомы, из ядра, и движущихся по своим орбитам, электронов. Причём движение электронов происходит вокруг ядра. Наглядным примером строения атома, является наша солнечная система, где солнце — это ядро атома, а движущиеся планеты вокруг солнца — это электроны.

Строение солнечной системы наглядно отображает строение атома. Солнце — это ядро атома, планеты — это электроны, движущиеся вокруг ядра.

Только у электронов, в отличие от планет, траектория их движения описывает сферу, или восьмёрку, или двойную восьмёрку и так далее.

Движение электронов вокруг ядра в виде сферы.
Другие виды движения электронов вокруг ядра.

Строение атома и молекул из атомов — это образования весьма стабильные у большинства элементов в периодической таблице Дмитрия Ивановича Менделеева.


Но есть элементы, атомы которых, находятся в нестабильном состоянии, или ещё говорят в возбуждённом. Эти элементы стараются прийти в стабильное состояние. Но для этого им нужно избавиться от лишнего. Сбросить балласт, если можно так выразиться. И ядро атома или атом избавляется от него, испуская элементарные заряженные частицы и выпуская пар в виде энергии. Тем самым, в результате разных видов распада ядер атомов нестабильных элементов образуются новые элементы. Которые в свою очередь могут быть радиоактивными или стабильными. Такие элементы, образовавшиеся в результате распада, называются — дочерние продукты распада (ДПР).

Схема распада урана 238. Она очень большая. Всё что ниже урана 238 — это его дочки.
Схема распада цезия 137. Превращение в один распад.

Радиоактивность — самопроизвольный распад ядер некоторых элементов, сопровождающийся испусканием заряженных элементарных частиц и энергии в виде гамма-квантов.


Чувствуете, я хожу вокруг, да около? Не сердитесь, так оно есть.

Давайте лучше разберёмся, что же может сбрасывать ядро атома, как ненужное? Но для этого вспомним, из чего же оно состоит?

Ядро атома состоит из протонов (с положительным зарядом) и нейтронов (не имеющих вообще никакого заряда, но имеющих массу). Общее число протонов и нейтронов называется — нуклонами. Количество протонов в ядре определяет химический элемент в таблице Менделеева, а количество нейтронов их изотопы. Так нуклоны вместе и живут в ядре, правда в стабильном. В нестабильном (или в возбуждённом) ядре нейтронов или протонов излишек, который мешает жить ядру спокойно. Поэтому ядро избавляется от них двумя основными видами радиоактивного распада — альфа и бета. Все вы их знаете или когда-то слышали про них.

Вот ведь хитрое ядро атома, как-будто имеет свой разум и знает, ведь, что нужно делать!

Альфа-распад или альфа-превращение атомов.

Рассмотрим первый вид радиоактивного распада — это Альфа-распад и Альфа-излучение.


При альфа-распаде ядро атома испускает альфа-частицы, которые по своему составу похожи на ядра атома гелия и заряжены положительно. Состоят из двух протонов и двух нейтронов. Частицы большие и очень тяжёлые, с огромной энергией и способностью к ионизации, но малой проникающей способностью. Даже в такой среде, как воздух, пробег альфа-частиц не превышает 3-8 сантиметров от поверхности излучения. Альфа-распад происходит у разных элементов либо с сопровождением характеристического гамма-излучения (пример распад америция 241), либо без такового (пример распад плутония 238). Теряя энергию на возбуждение или ионизацию атомов веществ или газов, альфа-частица остаётся в воздухе или в другом веществе в виде свободной частицы, присоединяет себе 1 или 2 электрона и становится гелием.

Альфа-излучение легко задерживается листом бумаги. И внешнее его излучение малоопасно при малых дозах (за исключением случая радиационной аварии или радиационного загрязнения). Но при попадании альфа-активного вещества внутрь человека (например, с воздухом в лёгкие или с едой в желудок и пищеварительный тракт, в открытые раны) оно способно нанести непоправимый ущерб здоровью даже при малых дозах облучения, вплоть до летального исхода.


жа человека готова к любым механическим воздействиям, в том числе и лучевым, конечно в определённой степени. Но вот слизистые оболочки вообще никак не готовы к повреждению такого плана. Поэтому ущерб здоровью человека от альфа-излучения огромен, при определённых условиях. Вглубь живой ткани или иных веществ альфа-частички проникают слабо, но из-за их размеров и энергии, площадной ущерб биологической ткани будет существенным и намного большим, чем от других видов радиоактивного излучения.

Так же будут получать свой ущерб или дозу другие вещества и материалы, находящиеся в поле действия данного вида излучения. Но они нас интересуют в меньшей степени.

Для измерения потока альфа-частиц применяют дозиметры-радиометры с очень чувствительными счётчиками Гейгера-Мюллера, например, такие как Радекс РД 1008, Радиаскан 701, РУП 1, МКС и т.д., либо применяют поисковые сцинтилляторы или спектрометры для спектрального анализа.

Единица измерения альфа-потока представлена в виде выражения а-частиц/см.кв. × мин. Единица альфа-активности радионуклида — Беккерель (Бк), либо Кюри (Ки).

Далеко не в каждой книге или видео рассказывают про единицу измерения альфа-излучения или альфа-потока. В обычной жизни поток альфа-частиц, или норма, не должна превышать 5 альфа-частиц/см.кв. × мин. А за счёт погрешности измерений некоторых дозиметров-радиометров в принципе равна нулю. Это связано с тем, что вещества альфа-излучатели, точнее их атомы и частички рапределены равномерно в окружающей нас среде, предметах и в нас самих.


Бета-распад, или бета-превращение атомов.

Второй вид радиоактивного распада — это бета-распад, и связанное с этим бета-излучение.

Существует несколько видов радиоактивного бета-распада:

Первый вид — это позитронный бета (плюс+) распад;

Второй вид — это электронный бета (минус-) распад;

Третий вид — это к-захват электрона;

При позитронном бета (плюс+) распаде , протон в ядре, превращаясь в нейтрон, испускает позитрон и нейтрино. И элемент перемещается по таблице Менделеева на одну клетку влево.

Пример позитронного бета плюс-распада изотопа хлора, превращающегося в серу.

При электронном бета минус-распаде, нейтрон в ядре, превращаясь в протон, испускает электрон и антинейтрино. И элемент перемещается по таблице Менделеева на одну клетку вправо.

Пример электронного бета минус-распада изотопа актиния, превращающегося в торий.

К — захват. Этот вид распада характерен для атомов элементов с большим количеством протонов в ядре. При этом распаде, ядро атома захватывает ближайший к нему электрон с к-орбитали. При взаимодействии падающего электрона с протоном ядра получается нейтрон и моноэнергитичное нейтрино. Свободное место на к-орбитали электрона занимают другие электроны, находящиеся на более высоких орбиталях. Происходит их лавинообразное смещение. При этом, энергия этих переходов редко испускается в виде характеристического гамма-излучения. Чаще всего передаётся ядру, а ядро, эту энергию, передаёт электрону, находящемуся на последней внешней орбите, и тот просто вылетает из атома.


Тем не менее, при любом виде бета-распада дозиметр (дозиметр-радиометр) или сцинтилляционный аппарат регистрирует только заряженные частицы, (то есть позитроны и электроны) и ведут подсчёт бета-потока.

Бета-частички намного меньше альфа-частиц, поэтому проникающая способность бета-излучения в различные вещества гораздо выше, по сравнению с альфа-излучением. К примеру, проникающая способность бета-излучения в коже составляет 1-2 сантиметра. При этом пробег бета-частиц в воздухе, от поверхности излучения до любой точки в пространстве может составлять от 2 сантиметров до 15 метров. В зависимости от энергии, полученной от ядра, или атома, при бета-распаде.

Если альфа-излучение действует практически только на поверхности, то бета-излучение ещё и в глубь. Бета-частички, при одноимённом распаде, так же имеют скорость приблизительно равную скорости света. Поэтому, так же, как и в случае с альфа-излучением, бета-частицы сталкиваясь с молекулами и атомами различных веществ, на почти световых скоростях, при поглощении энергии частицы веществом, будут возбуждать и повышать его температуру. Или, выбивая электроны с орбит атомов веществ, будут ионизировать их.

Бета-распад, так же может сопровождаться, в некоторых случаях, образованием характеристического гамма-излучения, но не всегда. Пример образование гамма-излучения, при бета-распаде, хорошо иллюстрирует распад цезия 137.


Цезий 137 в 95 % случаев претерпевает бета-распад до метастабильного бария 137, с испусканием бета-частиц энергией 512 килоэлектронВольт. Внутреннее возбуждение до стабильного бария 137 происходит путём испускания гамма-кванта энергией 662 килоэлектронВольт. И лишь 5 процентов случаев распада цезия 137 происходят до стабильного бария 137 с испусканием бета-частиц энергией 1,174 мегаэлектронВольт.

Распад стронция 90, это пример бета-распада, без испускания гамма-излучения.

Стронций 90 претерпевает бета-распад до иттрия 90 с испусканием в 100 % случаев бета-частиц энергией 545,9 кэВ, а иттрий 90 претерпевает бета-распад до стабильного церкония 90, с испусканием бета-частиц энергией 2,280 мэВ.

После того, как бета-частичка растратит свою энергию на ионизацию или возбуждение вещества, она остаётся в нём, как свободная частица. И её могут захватить различные атомы на свою орбиту.

Для измерения потока бета-частиц используют дозиметры, дозиметры-радиометры с различными счётчиками Гейгера-Мюллера, как газоразрядные типа СБМ-20, так и слюдяные торцевые, и высокочувствительные сцинтилляторы и спектрометры, для определения вещества-излучателя (Припять, Стора-ТУ, ИМД, ДП-5, Радиаскан 701, Радекс и т.д.).

Единица измерения бета-потока представлена в виде выражения: бета-частиц/см.кв. × мин. (либо в секунду). Если измеряется бета-активность радионуклида, то единица измерения Беккерель или Кюри. (Бк или Ки). В нашей обычной жизни норма по бета-излучению не должна превышать 10-15 бета-частиц/ сантиметр квадратный × минуту. Это обуславливается тем, что в земле, камнях, деревьях и в нас находятся, равномерно распределённые радиоактивные элементы бета-излучатели. Их больше чем альфа-излучателей, поэтому и норма такова.

Гамма-распад, и гамма-излучение.

Ну и наконец третий вид излучения. Он стоит особняком от первых двух. Гамма-распад и гамма-излучение. Происходит этот вид распада в основном при реакциях деления, а в природе в чистом виде не встречается. При этом в окружающую среду испускается энергия ядра в виде жёсткого электромагнитного излучения, которое и было названо гамма-лучами. Но так же гамма-излучение испускается атомами или их ядрами при различных энергетических переходах и превращениях. Тогда оно называется характеристическим гамма-излучением. Как рассматривалось выше, оно сопровождает альфа- и бета-распад.

Гамма-излучение — это электромагнитная волна короткой длины и высокой частоты. Поэтому гамма-фотоны, или гамма-кванты, проявляют свойства элементарных частиц, хотя по сути ими не являются. Ну, а так как, гамма-лучи не частицы, а электромагнитные волны, то так же, как и электромагнитные волны других длин и частот, обладают высокой проникающей способностью в любые вещества. При этом поглощение энергии атомами веществ и (или) их ионизация проходит на всём пути пробега одного гамма-луча. Гамма-излучение воздействует на вещества в основном разрушая связи между атомами и молекулами (электронами и ядром атома). Ввиду чего появляются свободные радикалы и ионы, способные принести вред организму.

Стоит заострить внимание на проникающей способности гамма-излучения, или пробега в веществах. Она ограничивается энергией, полученной при гамма-распаде от ядра (например, при цепной реакции деления), или при переходе атома или электронов ядра с одного энергетического уровня на другой (на стабильный). Гамма-фотоны или гамма-кванты легко проникают через все вещества, передавая энергию атомам, ионизируя их, либо переводя в возбуждённое состояние на всём пути прохождения. По площади, поглощение энергии и ионизация вещества проходят ещё меньше, чем у бета-излучения. Зато в глубину проникновения гамма-излучение действует, практически, без ограничения. Ограничение по проникновению в вещества составляет лишь толщина и свойства материала, подверженного гамма-излучению, и энергия самого гамма-излучения.

Применительно к биологической ткани гамма-излучение действует так же, как описано чуть ранее. А при больших мощностях доз (порядка десятков рентген в час), будет повышаться температура облучаемого участка тела. В результате чего, клетки, либо отмирают через определённое время, либо работают неправильно, тем самым нанося вред организму.

Тут стоит отметить, что у любого живого организма существует механизм защиты и восстановления от любого вида радиоактивного излучения. Этот механизм нарабатывался веками, а то и тысячелетиями. Потому, как все мы живём под постоянным воздействием различных радиоактивных излучений.

Радиоактивное излучение действует по-разному на живые организмы в зависимости от сложности строения их тел. Меньше всего чувствуют вред от радиации простейшие живые организмы — бактерии и вирусы. Но чем сложнее устроен организм, тем пагубнее влияние радиоактивного излучения. Вреднее всего, в этом плане, сказывается действие радиации на здоровье человека. Потому как мы — высокоорганизованные живые организмы. Но и тут не стоит унывать, как я уже говорил, наш организм способен справиться с последствиями радиоактивного облучения в известных допустимых дозах. Есть, конечно, степени облучения, не поддающиеся лечению, либо частично поддающиеся. Организм медленно умрёт, либо восстановится не в полном объёме, с гарантированной инвалидностью (См. статью "Радиофобия. Лучевая болезнь." ссылка https://zen.yandex.ru/media/grpm/radiofobiia-luchevaia-bolezn-5d4b59b56f5f6f00adeaa7b3 — примечание Автора). Но в малых дозах, радиоактивное излучение даже способствует мобилизации иммунитета и регенерационных процессов. Только в этом случае, относительно полезная дозовая нагрузка на человека строго индивидуальна. Поэтому усреднённую повышенную дозу сложно вычислить для всех. Вот никто и не берётся. Хотя у специалистов есть, вполне конкретные, наблюдения в этом вопросе. С открытием в начале ХХ века радиации и радиоактивных материалов, их стали применять практически везде. Причём, между радиоактивностью и чудом, разницы особенно не видели. Активные изотопы радия и тория добавляли в иглы, светящиеся приборы, зубную пасту, косметику, лекарства, биологически активные добавки, минеральные воды, посуду и многое другое.

Радиоактивная немецкая зубная паста "Дорамад".
Радиоактивная питьевая вода.
Радиоактивное мыло.

Тогда ещё никто не знал про теневую сторону этого явления.

Приборы для измерения мощности дозы гамма- и рентгеновского излучения это любые дозиметры, индикаторы радиоактивности, дозиметры-радиометры, радиометры, рентгенметры, сцинтилляторы и спектрометры. Единицы измерения мощности дозы гамма- и рентгеновского излучения: Рентген в час, Рад в час, Грей в час, Зиверт в час, БЭР в час. Единица активности гамма-излучения всё та же, Беккерель (Бк) или Кюри (Ки).

Почему столько много единиц измерения у гамма-излучения и какие единицы измерения дозы, вы узнаете из следующей статьи.

Источник: zen.yandex.ru

Что такое радиация


Для начала дадим определение, что такое радиация:

В процессе распада вещества или его синтеза происходит выброс элементов атома (протонов, нейтронов, электронов, фотонов), иначе можно сказать происходит излучение этих элементов. Подобное излучение называют — ионизирующее излучение или что чаще встречается радиоактивное излучение, или еще проще радиация. К ионизирующим излучениям относится так же рентгеновское и гамма излучение.

Радиация — это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации.

Ионизация — это процесс образования положительно или отрицательно заряженных ионов или свободных электронов из нейтрально заряженных атомов или молекул.

Радиоактивное (ионизирующее) излучение можно разделить на несколько типов, в зависимости от вида элементов из которого оно состоит. Разные виды излучения вызваны различными микрочастицами и поэтому обладают разным энергетическим воздействие на вещество, разной способностью проникать сквозь него и как следствие различным биологическим действием радиации.

Виды радиации

Виды радиации

Альфа, бета и нейтронное излучение — это излучения, состоящие из различных частиц атомов.

Гамма и рентгеновское излучение — это излучение энергии.



Альфа излучение

альфа излучение

Альфа (α) излучение возникает при распаде нестабильных изотопов элементов.

Альфа излучение — это излучение тяжелых, положительно заряженных альфа частиц, которыми являются ядра атомов гелия (два нейтрона и два протона). Альфа частицы излучаются при распаде более сложных ядер, например, при распаде атомов урана, радия, тория.

Альфа частицы обладают большой массой и излучаются с относительно невысокой скоростью в среднем 20 тыс. км/с, что примерно в 15 раз меньше скорости света. Поскольку альфа частицы очень тяжелые, то при контакте с веществом, частицы сталкиваются с молекулами этого вещества, начинают с ними взаимодействовать, теряя свою энергию и поэтому проникающая способность данных частиц не велика и их способен задержать даже простой лист бумаги.

Однако альфа частицы несут в себе большую энергию и при взаимодействии с веществом вызывают его значительную ионизацию. А в клетках живого организма, помимо ионизации, альфа излучение разрушает ткани, приводя к различным повреждениям живых клеток.

Из всех видов радиационного излучения, альфа излучение обладает наименьшей проникающей способностью, но последствия облучения живых тканей данным видом радиации наиболее тяжелые и значительные по сравнению с другими видами излучения.

Облучение радиацией в виде альфа излучения может произойти при попадании радиоактивных элементов внутрь организма, например, с воздухом, водой или пищей, а также через порезы или ранения. Попадая в организм, данные радиоактивные элементы разносятся током крови по организму, накапливаются в тканях и органах, оказывая на них мощное энергетическое воздействие. Поскольку некоторые виды радиоактивных изотопов, излучающих альфа радиацию, имеют продолжительный срок жизни, то попадая внутрь организма, они способны вызвать в клетках серьезные изменения и привести к перерождению тканей и мутациям.

Радиоактивные изотопы фактически не выводятся с организма самостоятельно, поэтому попадая внутрь организма, они будут облучать ткани изнутри на протяжении многих лет, пока не приведут к серьезным изменениям. Организм человека не способен нейтрализовать, переработать, усвоить или утилизировать, большинство радиоактивных изотопов, попавших внутрь организма.


Нейтронное излучение

нейтронное излучение

Нейтронное излучение — это техногенное излучение, возникающие в различных ядерных реакторах и при атомных взрывах. Также нейтронная радиация излучается звездами, в которых идут активные термоядерные реакции.

Не обладая зарядом, нейтронное излучение сталкиваясь с веществом, слабо взаимодействует с элементами атомов на атомном уровне, поэтому обладает высокой проникающей способностью. Остановить нейтронное излучение можно с помощью материалов с высоким содержанием водорода, например, емкостью с водой. Так же нейтронное излучение плохо проникает через полиэтилен.

Нейтронное излучение при прохождении через биологические ткани, причиняет клеткам серьезный ущерб, так как обладает значительной массой и более высокой скоростью чем альфа излучение.


Бета излучение

бета излучение

Бета (β) излучение возникает при превращении одного элемента в другой, при этом процессы происходят в самом ядре атома вещества с изменением свойств протонов и нейтронов.

При бета излучении, происходит превращение нейтрона в протон или протона в нейтрон, при этом превращении происходит излучение электрона или позитрона (античастица электрона), в зависимости от вида превращения. Скорость излучаемых элементов приближается к скорости света и примерно равна 300 000 км/с. Излучаемые при этом элементы называются бета частицы.

Имея изначально высокую скорость излучения и малые размеры излучаемых элементов, бета излучение обладает более высокой проникающей способностью чем альфа излучение, но обладает в сотни раз меньшей способность ионизировать вещество по сравнению с альфа излучением.

Бета радиация с легкостью проникает сквозь одежду и частично сквозь живые ткани, но при прохождении через более плотные структуры вещества, например, через металл, начинает с ним более интенсивно взаимодействовать и теряет большую часть своей энергии передавая ее элементам вещества. Металлический лист в несколько миллиметров может полностью остановить бета излучение.

Если альфа радиация представляет опасность только при непосредственном контакте с радиоактивным изотопом, то бета излучение в зависимости от его интенсивности, уже может нанести существенный вред живому организму на расстоянии несколько десятков метров от источника радиации.

Если радиоактивный изотоп, излучающий бета излучение попадает внутрь живого организма, он накапливается в тканях и органах, оказывая на них энергетическое воздействие, приводя к изменениям в структуре тканей и со временем вызывая существенные повреждения.

Некоторые радиоактивные изотопы с бета излучением имеют длительный период распада, то есть попадая в организм, они будут облучать его годами, пока не приведут к перерождению тканей и как следствие к раку.


Гамма излучение

гамма излучение

Гамма (γ) излучение — это энергетическое электромагнитное излучение в виде фотонов.

Гамма радиация сопровождает процесс распада атомов вещества и проявляется в виде излучаемой электромагнитной энергии в виде фотонов, высвобождающихся при изменении энергетического состояния ядра атома. Гамма лучи излучаются ядром со скоростью света.

Когда происходит радиоактивный распад атома, то из одних веществ образовываются другие. Атом вновь образованных веществ находятся в энергетически нестабильном (возбужденном) состоянии. Воздействую друг на друга, нейтроны и протоны в ядре приходят к состоянию, когда силы взаимодействия уравновешиваются, а излишки энергии выбрасываются атомом в виде гамма излучения

Гамма излучение обладает высокой проникающей способностью и с легкостью проникает сквозь одежду, живые ткани, немного сложнее через плотные структуры вещества типа металла. Чтобы остановить гамма излучение потребуется значительная толщина стали или бетона. Но при этом гамма излучение в сто раз слабее оказывает действие на вещество чем бета излучение и десятки тысяч раз слабее чем альфа излучение.

Основная опасность гамма излучения — это его способность преодолевать значительные расстояния и оказывать воздействие на живые организмы за несколько сотен метров от источника гамма излучения.


Рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение — это энергетическое электромагнитное излучение в виде фотонов, возникающие при переходе электрона внутри атома с одной орбиты на другую.

Рентгеновское излучение сходно по действию с гамма излучением, но обладает меньшей проникающей способностью, потому что имеет большую длину волны.

Рассмотрев различные виды радиоактивного излучения, видно, что понятие радиация включает в себя совершенно различные виды излучения, которые оказывают разное воздействие на вещество и живые ткани, от прямой бомбардировки элементарными частицами (альфа, бета и нейтронное излучение) до энергетического воздействия в виде гамма и рентгеновского излечения.

Каждое из рассмотренных излучений опасно!



Сравнительная таблица с характеристиками различных видов радиации

характеристика Вид радиации
Альфа излучение Нейтронное излучение Бета излучение Гамма излучение Рентгеновское излучение
излучаются два протона и два нейтрона нейтроны электроны или позитроны энергия в виде фотонов энергия в виде фотонов
проникающая способность низкая высокая средняя высокая высокая
облучение от источника до 10 см километры до 20 м сотни метров сотни метров
скорость излучения 20 000 км/с 40 000 км/с 300 000 км/с 300 000 км/с 300 000 км/с
ионизация, пар на 1 см пробега 30 000 от 3000 до 5000 от 40 до 150 от 3 до 5 от 3 до 5
биологическое действие радиации высокое высокое среднее низкое низкое

Как видно из таблицы, в зависимости от вида радиации, излучение при одной и той же интенсивности, например в 0.1 Рентген, будет оказать разное разрушающее действие на клетки живого организма. Для учета этого различия, был введен коэффициент k, отражающий степень воздействия радиоактивного излучения на живые объекты.

Коэффициент k
Вид излучения и диапазон энергий Весовой множитель
Фотоны всех энергий (гамма излучение) 1
Электроны и мюоны всех энергий (бета излучение) 1
Нейтроны с энергией < 10 КэВ (нейтронное излучение) 5
Нейтроны от 10 до 100 КэВ (нейтронное излучение) 10
Нейтроны от 100 КэВ до 2 МэВ (нейтронное излучение) 20
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ (нейтронное излучение) 10
Нейтроны > 20 МэВ (нейтронное излучение) 5
Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи) 5
Альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра (альфа излучение) 20

Чем выше «коэффициент k» тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.


Источник: doza.pro

Что такое радиация и откуда она берётся

Под словом «радиация» чаще понимают ионизирующее излучение, связанное с радиоактивным распадом. При этом человек испытывает действие и неионизирующих видов излучения: электромагнитного и ультрафиолетового.

Основными источниками радиации являются:

  • природные радиоактивные вещества вокруг и внутри нас — 73%;
  • медицинские процедуры (рентгеноскопия и прочие) — 13%;
  • космическое излучение — 14%.

Конечно, существуют техногенные источники загрязнений, появившиеся в результате крупных аварий. Это наиболее опасные для человечества события, поскольку, как и при ядерном взрыве, в таком случае может выделяться йод (J-131), цезий (Cs-137) и стронций (в основном Sr-90). Оружейный плутоний (Pu-241) и продукты его распада не менее опасны.

Также не стоит забывать, что последние 40 лет атмосфера Земли очень сильно загрязнялась радиоактивными продуктами атомных и водородных бомб. Конечно, на данный момент радиоактивные осадки выпадают только в связи с природными катаклизмами, например при извержении вулканов. Но, с другой стороны, при делении ядерного заряда в момент взрыва образуется радиоактивный изотоп углерода-14 с периодом полураспада 5 730 лет. Взрывы изменили равновесное содержание в атмосфере углерода-14 на 2,6%. В настоящее время средняя мощность эффективной эквивалентной дозы, обусловленная продуктами взрывов, составляет около 1 мбэр/год, что равно примерно 1% от мощности дозы, обусловленной естественным радиационным фоном.

Что такое радиация и откуда она берётся
mos-rep.ru

Энергетика — это ещё одна причина серьёзного накопления радионуклидов в организме человека и животных. Каменные угли, используемые для работы ТЭЦ, содержат естественные радиоактивные элементы, такие как калий-40, уран-238 и торий-232. Годовая доза в районе ТЭЦ на угле составляет 0,5–5 мбэр/год. Кстати, атомные электростанции характеризуются значительно меньшими выбросами.

Медицинским процедурам с использованием источников ионизирующего излучения подвергаются почти все жители Земли. Но это более сложный вопрос, к которому мы вернёмся чуть позже.

В каких единицах измеряется радиация

Для измерения количества энергии излучения используют различные единицы. В медицине основной является зиверт — эффективная эквивалентная доза, полученная за одну процедуру всем организмом. Именно в зивертах на единицу времени измеряют уровень радиационного фона. Беккерель служит единицей измерения радиоактивности воды, почвы и так далее на единицу объёма.

С прочими единицами измерения можно ознакомиться в таблице.

»

Последствия облучения

Воздействие радиации на человека называют облучением. Основное его проявление — острая лучевая болезнь, которая имеет различные степени тяжести. Лучевая болезнь может проявиться при облучении дозой, равной 1 зиверту. Доза в 0,2 зиверта увеличивает риск раковых заболеваний, а в 3 зиверта — угрожает жизни облучённого.

Лучевая болезнь проявляется в виде следующих симптомов: потеря сил, понос, тошнота и рвота; сухой, надсадный кашель; нарушения сердечной деятельности.

Кроме этого, облучение вызывает лучевые ожоги. Очень большие дозы приводят к отмиранию кожи, вплоть до повреждения мышц и костей, что лечится гораздо хуже, чем химические или тепловые ожоги. Вместе с ожогами могут появиться нарушения обмена веществ, инфекционные осложнения, лучевое бесплодие, лучевая катаракта.

Последствия облучения могут проявить себя через длительное время — это так называемый стохастический эффект. Он выражается в том, что среди облучённых людей может увеличиваться частота определённых онкологических заболеваний. Теоретически возможны также генетические эффекты, однако даже среди 78 тысяч детей японцев, которые пережили атомную бомбардировку Хиросимы и Нагасаки, не обнаружили увеличения числа случаев наследственных болезней. И это несмотря на то, что последствия облучения сильнее сказываются на делящихся клетках, поэтому для детей облучение гораздо опаснее, чем для взрослых.

Кратковременное облучение малыми дозами, применяемое для обследований и лечения некоторых заболеваний, порождает интересный эффект под названием гормезис. Это стимуляция какой-либо системы организма внешними воздействиями, имеющими силу, недостаточную для проявления вредных факторов. Данный эффект позволяет организму мобилизовать силы.

Статистически радиация может повышать уровень онкологии, однако очень сложно выявить прямое влияние излучения, отделив его от действия химически вредных веществ, вирусов и прочего. Известно, что после бомбардировки Хиросимы первые эффекты в виде учащения заболеваемости стали проявляться только через 10 лет и более. Напрямую с облучением связан рак щитовидной железы, молочной железы и определённых частей кишечника.

Каковы максимально допустимые дозы облучения

Каковы максимально допустимые дозы облучения
chornobyl.in.ua

Естественный радиационный фон составляет порядка 0,1–0,2 мкЗв/ч. Считается, что постоянный фоновый уровень выше 1,2 мкЗв/ч опасен для человека (нужно различать мгновенно поглощённую дозу облучения и постоянную фоновую). Много ли это? Для сравнения: уровень радиации на расстоянии 20 км от японской атомной электростанции «Фукусима-1» в момент аварии превысил норму в 1 600 раз. Максимальный зафиксированный уровень излучения на этом расстоянии — 161 мкЗв/ч. После взрыва на Чернобыльской АЭС уровень радиации доходил до нескольких тысяч микрозивертов в час.

За время 2–3-часового перелёта над экологически чистой территорией человек получает облучение в 20–30 мкЗв. Та же доза облучения грозит в том случае, если человеку в один день делают 10–15 снимков современным рентгенографическим аппаратом — визиографом. Пара часов перед электронно-лучевым монитором или телевизором дают ту же дозу облучения, что и один такой снимок. Годовая доза от курения по одной сигарете в день — 2,7 мЗв. Одна флюорография — 0,6 мЗв, одна рентгенография — 1,3 мЗв, одна рентгеноскопия — 5 мЗв. Излучение от бетонных стен — до 3 мЗв в год.

При облучении всего тела и для первой группы критических органов (сердце, лёгкие, мозг, поджелудочная железа и прочие) нормативные документы устанавливают максимальное значение дозы в 50 000 мкЗв (5 бэр) в год.

Острая лучевая болезнь развивается при дозе однократного облучения в 1 000 000 мкЗв (25 000 цифровых флюорографий, 1 000 рентгенографий позвоночника в один день). Большие дозы влияют ещё сильнее:

  • 750 000 мкЗв — кратковременное незначительное изменение состава крови;
  • 1 000 000 мкЗв — лёгкая степень лучевой болезни;
  • 4 500 000 мкЗв — тяжёлая степень лучевой болезни (погибает 50% облучённых);
  • около 7 000 000 мкЗв — смерть.

Опасны ли рентгенологические исследования

tari-spb.ru
tari-spb.ru

Чаще всего с облучением мы сталкиваемся во время медицинских исследований. Однако дозы, которые мы получаем в процессе, настолько малы, что бояться их не стоит. Время облучения старинным рентгеновским аппаратом составляет 0,5–1,2 секунды. А с современным визиографом всё происходит в 10 раз быстрее: за 0,05–0,3 секунды.

Согласно медицинским требованиям, изложенным в СанПиН 2.6.1.1192-03, при проведении профилактических медицинских рентгенологических процедур доза радиации не должна превышать 1 000 мкЗв в год. Сколько это в снимках? Довольно много:

  • 500 прицельных снимков (2–3 мкЗв), полученных с помощью радиовизиографа;
  • 100 таких же снимков, но с использованием хорошей рентгеновской плёнки (10–15 мкЗв);
  • 80 цифровых ортопантомограмм (13–17 мкЗв);
  • 40 плёночных ортопантомограмм (25–30 мкЗв);
  • 20 компьютерных томограмм (45–60 мкЗв).

То есть если каждый день в течение всего года делать по одному снимку на визиографе, добавить к этому пару-тройку компьютерных томограмм и столько же ортопантомограмм, то даже в этом случае мы не выйдем за пределы разрешённых доз.

Кому нельзя облучаться

Однако существуют люди, которым даже такие виды облучения строго запрещены. Согласно утверждённым в России стандартам (СанПиН 2.6.1.1192-03), облучение в виде рентгенографии можно проводить только во второй половине беременности за исключением случаев, когда должен решаться вопрос об аборте или необходимости оказания скорой или неотложной помощи.

Пункт 7.18 документа гласит: «Рентгенологические исследования беременных проводятся с использованием всех возможных средств и способов защиты таким образом, чтобы доза, полученная плодом, не превысила 1 мЗв за два месяца невыявленной беременности. В случае получения плодом дозы, превышающей 100 мЗв, врач обязан предупредить пациентку о возможных последствиях и рекомендовать прервать беременность».

Сергей Нелюбин, заведующий отделением рентгенодиагностики РНЦХ им. Б. В. Петровского, кандидат медицинских наук, доцент

Источник: Lifehacker.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.