Žmogaus kūne radiacija sukelia grįžtamų ir negrįžtamų pokyčių grandinę. Poveikio paleidimo mechanizmas yra jonizacijos ir molekulių bei atomų sužadinimo procesai audiniuose. Svarbų vaidmenį formuojant biologinį poveikį atlieka laisvieji radikalai H + ir OH-, susidarantys vandens radiolizės metu (vandens organizme yra iki 70%). Pasižymėdami dideliu cheminiu aktyvumu, jie pradeda chemines reakcijas su baltymų molekulėmis, fermentais ir kitais biologinio audinio elementais, įtraukdami į reakcijas šimtus ir tūkstančius spinduliuotės nepaveiktų molekulių, dėl kurių sutrinka biocheminiai procesai organizme.
Spinduliuotės įtakoje sutrinka medžiagų apykaitos procesai, sulėtėja ir sustoja audinių augimas, atsiranda naujų, organizmui nebūdingų cheminių junginių (toksinų). Sutrinka kraujodaros organų (raudonųjų kaulų čiulpų) funkcijos, padidėja kraujagyslių pralaidumas ir trapumas, atsiranda sutrikimas.
virškinimo trakte, nusilpsta žmogaus imuninė sistema, ji išsenka, normalios ląstelės išsigimsta į piktybines (vėžines) ląsteles ir kt.
Jonizuojanti spinduliuotė sukelia chromosomų lūžimą, po kurio nutrūkę galai sujungiami į naujus derinius. Tai lemia žmogaus genetinio aparato pokyčius. Nuolatiniai chromosomų pokyčiai sukelia mutacijas, kurios neigiamai veikia palikuonis.
Apsaugai nuo jonizuojančiosios spinduliuotės naudojami šie metodai ir priemonės:
Radioizotopo, su kuriuo žmogus dirba, aktyvumo (kiekybės) sumažėjimas;
Didėjantis atstumas nuo spinduliuotės šaltinio;
Apsauga nuo spinduliuotės naudojant ekranus ir biologinius skydus;
Asmeninių apsaugos priemonių naudojimas.
Inžinerinėje praktikoje ekrano tipui ir medžiagai parinkti, jo storiui naudojami jau žinomi įvairių radionuklidų ir energijų spinduliuotės slopinimo koeficiento skaičiavimai ir eksperimentiniai duomenys, pateikti lentelių ar grafinių priklausomybių pavidalu. Apsauginio skydo medžiagos pasirinkimas priklauso nuo spinduliuotės rūšies ir energijos.
Apsaugai nuo alfa spinduliuotės Pakanka 10 cm oro sluoksnio. Kai yra arti alfa šaltinio, naudojami organinio stiklo ekranai.
Apsaugai nuo beta spinduliuotės Rekomenduojama naudoti mažos atominės masės medžiagas (aliuminį, organinį stiklą, karbolitą). Dėl visapusiška apsauga nuo beta ir bremsstrahlung gama spinduliuotės naudojami kombinuoti dviejų ir daugiasluoksniai ekranai, kuriuose spinduliuotės šaltinio šone įtaisytas ekranas iš medžiagos, turinčios mažą atominę masę, o už jo - didelės atominės masės (švino). , plienas ir kt.).
Apsaugai nuo gama ir rentgeno spindulių Labai didelės prasiskverbimo galios spinduliuotei naudojamos medžiagos, turinčios didelę atominę masę ir tankį (švinas, volframas ir kt.), taip pat plienas, geležis, betonas, ketus ir plytos. Tačiau kuo mažesnė ekrano medžiagos atominė masė ir mažesnis apsauginės medžiagos tankis, tuo didesnis ekrano storis reikalingas reikalingam slopinimo koeficientui.
Apsaugai nuo neutroninės spinduliuotės naudojamos vandenilio turinčios medžiagos: vanduo, parafinas, polietilenas. Be to, neutronų spinduliuotę gerai sugeria boras, berilis, kadmis ir grafitas. Kadangi neutroninę spinduliuotę lydi gama spinduliuotė, būtina naudoti daugiasluoksnius ekranus iš įvairių medžiagų: švino-polietileno, plieno-vandens ir sunkiųjų metalų hidroksidų vandeninių tirpalų.
Asmeninės apsaugos priemonės. Norint apsaugoti žmogų nuo vidinės spinduliuotės, kai radioizotopai patenka į organizmą su įkvepiamu oru, naudojami respiratoriai (apsaugai nuo radioaktyviųjų dulkių) ir dujokaukės (apsaugai nuo radioaktyviųjų dujų).
Dirbant su radioaktyviais izotopais, naudojami chalatai, kombinezonai, kombinezonai iš nedažyto medvilninio audinio, taip pat medvilninės kepurės. Jei yra didelės patalpos užteršimo radioaktyviaisiais izotopais pavojus, ant medvilninių drabužių dėvima plėvelinė apranga (rankovės, kelnės, prijuostė, chalatas, kostiumas), dengiantis visą kūną arba galimai didžiausio užterštumo vietas. Plastikai, guma ir kitos lengvai nuvalomos nuo radioaktyviosios taršos medžiagos naudojamos kaip medžiagos plėveliniams drabužiams. Naudojant plėvelinius drabužius, jo dizainas numato priverstinį oro tiekimą po kostiumu ir raišteliais.
Dirbant su didelio aktyvumo radioaktyviais izotopais, naudojamos švininės guminės pirštinės.
At aukštus lygius Siekiant išvengti radioaktyviosios taršos, naudojami pneumatiniai kostiumai, pagaminti iš plastikinių medžiagų, su priverstiniu švaraus oro tiekimu po kostiumu. Akių apsaugai naudojami uždari akiniai su lęšiais, kurių sudėtyje yra volframo fosfato arba švino. Dirbant su alfa ir beta vaistais, veidui ir akims apsaugoti naudojami apsauginiai organinio stiklo skydai.
Ant kojų uždedami plėveliniai batai arba batų užvalkalai ir užvalkalai, kurie nuimami išeinant iš užterštos vietos.
Spinduliuotės poveikis žmogui priklauso nuo jonizuojančiosios spinduliuotės energijos kiekio, kurį sugeria žmogaus audiniai. Energijos kiekis, sugeriamas audinio masės vienetui, vadinamas absorbuota dozė. Sugertos dozės matavimo vienetas yra pilka(1 Gy = 1 J/kg). Sugerta dozė dažnai matuojama džiaugiuosi(1 Gy = 100 rad).
Tačiau ne tik sugerta dozė lemia spinduliuotės poveikį žmogui. Biologinės pasekmės priklauso nuo radioaktyviosios spinduliuotės rūšies. Pavyzdžiui, alfa spinduliuotė yra 20 kartų pavojingesnė nei gama ar beta spinduliuotė.
Nustatomas biologinis radiacijos pavojus kokybės faktorius K. Sugertąją dozę padauginus iš spinduliuotės kokybės koeficiento, gaunama radiacijos pavojų žmogui lemianti dozė, kuri vadinama lygiavertis.
Lygiavertė dozė turi specialų matavimo vienetą - sivertas(Sv). Dažnai ekvivalentinei dozei matuoti naudojamas mažesnis vienetas - rem(biologinis rad ekvivalentas), 1 Sv = 100 rem. Taigi pagrindiniai radiacijos parametrai yra tokie (1 lentelė).
Lentelė. 1. Pagrindiniai spinduliavimo parametrai
Apšvitos ir ekvivalentinės spinduliuotės dozės
Norint kiekybiškai įvertinti rentgeno ir gama spinduliuotės jonizuojantį poveikį sausame atmosferos ore, naudojama koncepcija "ekspozicijos dozė"- viso to paties ženklo jonų krūvio, susidarančio nedideliame oro tūryje, ir šio tūrio oro masės santykis. Šios dozės vienetas imamas kaip pakabukas kilogramui (C/kg). Taip pat naudojamas nesisteminis vienetas – rentgenas (R).
Apšvitinto kūno (kūno audinių) masės vienetui sugertos spinduliuotės energijos kiekis vadinamas absorbuota dozė ir matuojamas SI vienetais pilkais (Gy). Pilka - spinduliuotės dozė, kuriai esant 1 J jonizuojančiosios spinduliuotės energijos perduodama 1 kg sveriančiai apšvitintai medžiagai.
Šioje dozėje neatsižvelgiama į tai, kokia spinduliuotė paveikė žmogaus kūną. Jei atsižvelgsime į šį faktą, dozė turėtų būti padauginta iš koeficiento, atspindinčio tam tikros rūšies spinduliuotės gebėjimą pažeisti kūno audinius. Taip perskaičiuota dozė vadinama ekvivalentinė dozė: jis matuojamas SI sistemoje vienetais, vadinamais sivertas(Sv).
Efektyvi dozė- vertė, naudojama kaip viso žmogaus kūno ir atskirų jo organų apšvitinimo ilgalaikių pasekmių rizikos matas, atsižvelgiant į jų radioaktyvumą. Tai yra lygiavertės dozės organe ir atitinkamo tam tikro organo ar audinio svertinio koeficiento sandaugų suma. Ši dozė taip pat matuojama sivertais.
Specialus ekvivalentinės dozės vienetas - rem - sugertoji bet kokios rūšies spinduliuotės dozė, sukelianti 1 rad dozės biologinį poveikį rentgeno spinduliuotė.malonu - Konkretus sugertos dozės vienetas priklauso nuo spinduliuotės ir sugeriančios terpės savybių.
Vadinamos sugertosios, ekvivalentinės, efektinės ir ekspozicijos dozės per laiko vienetą galia tinkamomis dozėmis.
Sąlyginis sistemos vienetų prijungimas:
100 Rad = 100 Rem = 100 R = 13 V = 1 Gy.
Biologinis spinduliuotės poveikis priklauso nuo susidariusių jonų porų skaičiaus arba nuo susieto kiekio – sugertos energijos.
Gyvų audinių jonizacija lemia molekulinių ryšių nutrūkimą ir pokyčius cheminė struktūra įvairūs ryšiai. Keisti cheminė sudėtis didelis skaičius molekulių sukelia ląstelių mirtį.
Gyvuose audiniuose veikiamas spinduliuotės vanduo skyla į atominį vandenilį. N ir hidroksilo grupė JIS, kurie, turėdami didelį aktyvumą, jungiasi su kitomis audinių molekulėmis ir sudaro naujus cheminius junginius, nebūdingus sveikiems audiniams. Dėl to sutrinka normali biocheminių procesų ir medžiagų apykaita.
Veikiant jonizuojančiai spinduliuotei, organizme slopinamos kraujodaros organų funkcijos, sutrinka normalus kraujo krešėjimas ir padidėja kraujagyslių trapumas, sutrinka virškinamojo trakto veikla, išsenka organizmas, sumažėja organizmo atsparumas infekcinėms ligoms. ligos, leukocitų skaičiaus padidėjimas (leukocitozė), ankstyvas senėjimas ir kt.
Jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis žmogaus organizmui
Žmogaus kūne radiacija sukelia grįžtamų ir negrįžtamų pokyčių grandinę. Poveikio paleidimo mechanizmas yra jonizacijos ir molekulių bei atomų sužadinimo procesai audiniuose. Svarbų vaidmenį formuojant biologinį poveikį atlieka laisvieji radikalai H+ ir OH-, susidarantys vandens radiolizės metu (vandens organizme yra iki 70 proc.). Pasižymėdami dideliu cheminiu aktyvumu, jie pradeda chemines reakcijas su baltymų molekulėmis, fermentais ir kitais biologinio audinio elementais, įtraukdami į reakcijas šimtus ir tūkstančius spinduliuotės nepaveiktų molekulių, dėl kurių sutrinka biocheminiai procesai organizme. Spinduliuotės įtakoje sutrinka medžiagų apykaitos procesai, sulėtėja ir sustoja audinių augimas, atsiranda naujų, organizmui nebūdingų cheminių junginių (toksinų). O tai savo ruožtu įtakoja gyvenimo procesus atskiri organai ir organizmo sistemos: sutrinka kraujodaros organų (raudonųjų kaulų čiulpų) funkcijos, padidėja kraujagyslių pralaidumas ir trapumas, sutrinka virškinamojo trakto veikla, mažėja organizmo atsparumas (silpsta žmogaus imuninė sistema), jo išsekimas, normalus. ląstelės išsigimsta į piktybines (vėžines) ir kt.
Jonizuojanti spinduliuotė sukelia chromosomų lūžimą, po kurio nutrūkę galai sujungiami į naujus derinius. Tai lemia žmogaus genetinio aparato pokyčius. Nuolatiniai chromosomų pokyčiai sukelia mutacijas, kurios neigiamai veikia palikuonis.
Išvardytas poveikis vystosi įvairiais laikotarpiais: nuo sekundžių iki daugelio valandų, dienų, metų. Tai priklauso nuo gautos dozės ir laiko, per kurį ji buvo gauta.
Ūminis spindulinis sužalojimas (ūminė spindulinė liga) atsiranda, kai žmogus gauna didelę dozę per kelias valandas ar net minutes. Įprasta išskirti kelis ūminio spindulinio pažeidimo laipsnius (2 lentelė).
2 lentelė. Ūminio radiacinio sužalojimo pasekmės
Šios gradacijos yra labai apytikslės, nes jos priklauso nuo individualios savybės kiekvienas organizmas. Pavyzdžiui, mirties atvejai buvo stebimi vartojant mažesnes nei 600 rem dozes, tačiau kitais atvejais buvo galima išgelbėti žmones nuo 600 rem dozių.
Ūmi spindulinė liga gali pasireikšti darbuotojams ar gyventojams avarijų metu branduolinio kuro ciklo objektuose, kituose objektuose, kuriuose naudojama jonizuojanti spinduliuotė, taip pat atominių sprogimų metu.
Lėtinis radiacijos poveikis (lėtinė spindulinė liga) atsiranda, kai žmogus ilgą laiką yra veikiamas mažomis dozėmis. Esant lėtiniam mažų dozių poveikiui, įskaitant radionuklidus, patekusius į organizmą, bendros dozės gali būti gana didelės. Organizmui padaryta žala bent iš dalies atstatoma. Todėl 50 rem dozė, sukelianti skausmingus pojūčius po vieno švitinimo, nesukelia matomų reiškinių, kai lėtinis švitinimas tęsiasi 10 ar daugiau metų.
Radiacijos apšvitos mastas priklauso nuo to, ar apšvita yra išorės arba vidinis(švitinimas radionuklidui patekus į organizmą). Vidinis apšvita galimas įkvėpus radionuklidais užteršto oro, nurijus užteršto geriamojo vandens ir maisto bei prasiskverbiant per odą. Kai kurie radionuklidai intensyviai absorbuojami ir kaupiasi organizme. Pavyzdžiui, kalcio, radžio, stroncio radioizotopai kaupiasi kauluose, jodo radioizotopai - skydliaukėje, retųjų žemių elementų radioizotopai pažeidžia kepenis, cezio, rubidžio radioizotopai slopina kraujodaros sistemą, pažeidžia sėklides, sukelia minkštųjų. audinių navikai. Vidinio švitinimo metu alfa spinduliuotę spinduliuojantys izotopai yra pavojingiausi, nes alfa dalelė dėl savo didelės masės turi labai aukštą jonizuojančią savybę, nors jos prasiskverbimo gebėjimas nėra didelis. Tokie radioizotopai apima plutonio, polonio, radžio ir radono izotopus.
Jonizuojančiosios spinduliuotės standartizavimas
Higieninis jonizuojančiosios spinduliuotės standartizavimas atliktas pagal SP 2.6.1-758-99. Normos radiacinė sauga(NRB-99). Įdiegta dozės ribos ekvivalentinė dozė šių kategorijų asmenims:
- personalas – asmenys, dirbantys su spinduliuotės šaltiniais (A grupė) arba dėl darbo sąlygų esantys jų įtakos zonoje (B grupė);
- visi gyventojai, įskaitant darbuotojus, kurie nepriklauso jų gamybinės veiklos sričiai ir sąlygoms.
Lentelėje 3. Pateikiamos pagrindinės spinduliuotės dozės ribos. Lentelėje nurodytos pagrindinės personalo ir visuomenės apšvitos dozių ribos neapima dozių iš natūralių ir medicinos šaltiniai jonizuojančiosios spinduliuotės, taip pat dozės, atsirandančios dėl radiacinės avarijos. NRB-99 nustato specialius šių tipų poveikio apribojimus.
3 lentelė. Pagrindinės spinduliuotės dozės ribos (ištrauka iš NRB-99)
* Radiacijos dozės, kaip ir visi kiti leistini išvestiniai dydžiai B grupės darbuotojams, neturi viršyti 1/4 A grupės darbuotojų verčių. Žemiau visos personalo kategorijos standartinės vertės pateiktos tik A grupei.
** Nurodoma vidutinė vertė dengiamajame sluoksnyje, kurio storis 5 mg/cm2. Delnuose dangos sluoksnio storis 40 mg/cm2.
Be apšvitos dozių ribų, NRB-99 nustato leistinus išorinės apšvitos dozės galios lygius, metinio radionuklidų suvartojimo ribas, leistinus darbinių paviršių užterštumo lygius ir kt., kurie yra išvedami iš pagrindinių dozių ribų. Leistino darbinių paviršių užterštumo lygio skaitinės vertės pateiktos lentelėje. 4.
4 lentelė. Priimtini lygiai bendras darbinių paviršių radioaktyvusis užterštumas, dalelės/(cm 2 . min) (ištrauka iš NRB-99)
|
Taršos objektas |
a-aktyvūs nuklidai |
β-aktyvūs nuklidai |
|
|
atskiras |
|||
|
Nepažeista oda, rankšluosčiai, apatiniai, vidinis paviršius veido dalys asmeninės apsaugos priemonės |
|||
|
Pagrindinė darbo apranga, vidinis papildomų asmeninių apsaugos priemonių paviršius, apsauginių batų išorinis paviršius |
|||
|
Papildomų asmeninių apsaugos priemonių išorinis paviršius nuimtas sanitarinėse spynose |
|||
|
Nuolatinių patalpų paviršiai personalui ir juose esanti įranga |
|||
|
Patalpų paviršiai periodiniam personalo buvimui ir juose esanti įranga |
|||
Kai kurioms darbuotojų kategorijoms nustatyti papildomi apribojimai. Pavyzdžiui, jaunesnėms nei 45 metų moterims lygiavertė dozė pilvo apačioje neturi viršyti 1 mSv per mėnesį.
Nustačius, kad darbuotojos yra nėščios, darbdaviai privalo perkelti jas į kitą darbą, kuris nėra susijęs su radiacija.
Mokiniams iki 21 metų, besimokantiems su jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniais, priimamos gyventojams nustatytos dozės ribos.
Kasdieniame žmogaus gyvenime jonizuojančiosios spinduliuotės atsiranda nuolat. Mes jų nejaučiame, bet negalime paneigti jų įtakos gyvajai ir negyvajai gamtai. Ne taip seniai žmonės išmoko juos naudoti ir gerovei, ir kaip masinio naikinimo ginklus. At teisingas naudojimasši spinduliuotė gali pakeisti žmonijos gyvenimą į gerąją pusę.
Jonizuojančiosios spinduliuotės rūšys
Norint suprasti įtakos gyviems ir negyviems organizmams ypatumus, reikia išsiaiškinti, kokie jie yra. Taip pat svarbu žinoti jų prigimtį.
Jonizuojanti spinduliuotė yra speciali banga, galinti prasiskverbti į medžiagas ir audinius, sukeldama atomų jonizaciją. Yra keletas jo tipų: alfa spinduliuotė, beta spinduliuotė, gama spinduliuotė. Visi jie turi skirtingus krūvius ir gebėjimus veikti gyvus organizmus.
Alfa spinduliuotė yra labiausiai įkrauta iš visų tipų. Jis turi milžinišką energiją, galinčią sukelti spindulinę ligą net mažomis dozėmis. Bet su tiesioginiu apšvitinimu jis prasiskverbia tik į viršutinius žmogaus odos sluoksnius. Net plonas popieriaus lapas apsaugo nuo alfa spindulių. Tuo pačiu metu, patekus į organizmą per maistą ar įkvėpus, šios spinduliuotės šaltiniai greitai tampa mirties priežastimi.
Beta spinduliai turi šiek tiek mažiau krūvio. Jie gali prasiskverbti giliai į kūną. Ilgai veikiant jie sukelia žmogaus mirtį. Mažesnės dozės sukelia ląstelių struktūros pokyčius. Plonas aliuminio lakštas gali būti apsauga. Radiacija iš kūno vidaus taip pat yra mirtina.
Gama spinduliuotė laikoma pavojingiausia. Jis prasiskverbia per kūną. Didelės dozės sukelia spindulinius nudegimus, spindulinę ligą ir mirtį. Vienintelė apsauga nuo jo gali būti švinas ir storas betono sluoksnis.
Ypatinga gama spinduliuotės rūšis yra rentgeno spinduliai, kurie generuojami rentgeno vamzdyje.
Tyrimų istorija
Pasaulis pirmą kartą apie jonizuojančiąją spinduliuotę sužinojo 1895 metų gruodžio 28 dieną. Būtent šią dieną Wilhelmas C. Rentgenas paskelbė atradęs ypatinga rūšis spinduliai, galintys prasiskverbti pro įvairias medžiagas ir žmogaus kūną. Nuo to laiko daugelis gydytojų ir mokslininkų pradėjo aktyviai dirbti su šiuo reiškiniu.
Ilgą laiką niekas nežinojo apie jo poveikį žmogaus organizmui. Todėl istorijoje yra daug mirties nuo per didelio spinduliavimo atvejų.
Kiuriai išsamiai ištyrė jonizuojančiosios spinduliuotės šaltinius ir savybes. Tai leido jį naudoti maksimaliai naudingai, išvengiant neigiamų pasekmių.
Natūralūs ir dirbtiniai spinduliuotės šaltiniai
Gamta sukūrė įvairių jonizuojančiosios spinduliuotės šaltinių. Visų pirma, tai yra saulės spindulių ir kosmoso spinduliavimas. Didžiąją jo dalį sugeria ozono rutulys, esantis aukštai virš mūsų planetos. Tačiau kai kurie iš jų pasiekia Žemės paviršių.
Pačioje Žemėje, tiksliau jos gelmėse, yra kai kurių medžiagų, kurios gamina spinduliuotę. Tarp jų yra urano, stroncio, radono, cezio ir kitų izotopų.
Dirbtinius jonizuojančiosios spinduliuotės šaltinius žmogus kuria įvairiems tyrimams ir gamybai. Tuo pačiu metu spinduliuotės stiprumas gali būti kelis kartus didesnis nei natūralūs rodikliai.
Netgi esant apsaugos ir saugos priemonių laikymosi sąlygoms, žmonės gauna sveikatai pavojingas radiacijos dozes.
Matavimo vienetai ir dozės
Jonizuojančioji spinduliuotė paprastai koreliuoja su jos sąveika su žmogaus kūnu. Todėl visi matavimo vienetai vienaip ar kitaip susiję su žmogaus gebėjimu absorbuoti ir kaupti jonizacijos energiją.
SI sistemoje jonizuojančiosios spinduliuotės dozės matuojamos vienetu, vadinamu pilku (Gy). Tai rodo energijos kiekį apšvitintos medžiagos vienetui. Vienas Gy yra lygus vienam J/kg. Tačiau patogumo dėlei dažniau naudojamas nesisteminis vienetas rad. Jis lygus 100 Gy.
Foninė spinduliuotė zonoje matuojama apšvitos dozėmis. Viena dozė lygi C/kg. Šis vienetas naudojamas SI sistemoje. Jį atitinkantis išorinis sistemos vienetas vadinamas rentgenu (R). Kad gautumėte 1 rad absorbuotą dozę, turite būti veikiami maždaug 1 R apšvitos doze.
Kadangi skirtingų tipų jonizuojančiosios spinduliuotės energijos lygiai skiriasi, jų matavimas dažniausiai lyginamas su biologiniu poveikiu. SI sistemoje tokio ekvivalento vienetas yra sivertas (Sv). Jo nesisteminis analogas yra rem.
Kuo stipresnė ir ilgesnė spinduliuotė, tuo daugiau energijos sugeria organizmas, tuo pavojingesnė jos įtaka. Norint išsiaiškinti leistiną laiką, per kurį žmogus turi būti radiaciniame užterštoje, naudojami specialūs prietaisai – dozimetrai, matuojantys jonizuojančiąją spinduliuotę. Tai tarsi įrenginiai asmeniniam naudojimui taip pat dideli pramoniniai įrenginiai.
Poveikis organizmui
Priešingai populiariems įsitikinimams, bet kokia jonizuojanti spinduliuotė ne visada yra pavojinga ir mirtina. Tai matyti ultravioletinių spindulių pavyzdyje. Mažomis dozėmis jie skatina vitamino D susidarymą žmogaus organizme, ląstelių atsinaujinimą ir melanino pigmento padidėjimą, kuris suteikia gražų įdegį. Tačiau ilgalaikis radiacijos poveikis sukelia sunkius nudegimus ir gali sukelti odos vėžį.
IN pastaraisiais metais Aktyviai tiriamas jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis žmogaus organizmui ir praktinis pritaikymas.
Mažomis dozėmis spinduliuotė nedaro jokios žalos organizmui. Iki 200 miliroentgenų gali sumažinti baltųjų kraujo kūnelių skaičių. Tokio poveikio simptomai bus pykinimas ir galvos svaigimas. Apie 10% žmonių miršta po šios dozės gavimo.
Didelės dozės sukelia virškinimo sutrikimus, plaukų slinkimą, odos nudegimus, kūno ląstelių struktūros pokyčius, vėžinių ląstelių vystymąsi ir mirtį.
Radiacinė liga
Ilgalaikis jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis ant kūno ir didelės spinduliuotės dozės gali sukelti spindulinę ligą. Daugiau nei pusė šios ligos atvejų baigiasi mirtimi. Likusieji tampa daugelio genetinių ir somatinių ligų priežastimi.
Genetiniu lygmeniu lytinėse ląstelėse vyksta mutacijos. Jų pokyčiai išryškėja vėlesnėse kartose.
Somatinės ligos pasireiškia kancerogeneze, negrįžtamais įvairių organų pakitimais. Šių ligų gydymas yra ilgas ir gana sunkus.
Radiacinių sužalojimų gydymas
Dėl patogeninio spinduliuotės poveikio organizmui atsiranda įvairių žmogaus organų pažeidimų. Priklausomai nuo spinduliuotės dozės, atliekami įvairūs gydymo metodai.
Pirmiausia pacientas patalpinamas į sterilią patalpą, kad būtų išvengta galimybės užkrėsti atviras odos vietas. Toliau atliekamos specialios procedūros, palengvinančios greitą radionuklidų pašalinimą iš organizmo.
Jei pažeidimai yra sunkūs, gali prireikti kaulų čiulpų transplantacijos. Nuo spinduliuotės jis praranda gebėjimą daugintis raudoniesiems kraujo kūneliams.
Tačiau daugeliu atvejų lengvų pažeidimų gydymas yra susijęs su paveiktų vietų anestezavimu ir ląstelių regeneracijos skatinimu. Daug dėmesio skiriama reabilitacijai.
Jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis senėjimui ir vėžiui
Dėl jonizuojančių spindulių įtakos žmogaus organizmui mokslininkai atliko įvairius eksperimentus, įrodančius senėjimo proceso ir kancerogenezės priklausomybę nuo radiacijos dozės.
Ląstelių kultūrų grupės buvo apšvitintos laboratorinėmis sąlygomis. Dėl to buvo galima įrodyti, kad net ir nedidelė spinduliuotė pagreitina ląstelių senėjimą. Be to, kuo senesnė kultūra, tuo ji jautresnė šiam procesui.
Ilgalaikis švitinimas sukelia ląstelių mirtį arba nenormalų ir greitą dalijimąsi ir augimą. Šis faktas rodo, kad jonizuojanti spinduliuotė turi kancerogeninį poveikį žmogaus organizmui.
Tuo pačiu metu bangų poveikis paveiktoms vėžio ląstelėms lėmė visišką jų mirtį arba sustabdė jų dalijimosi procesus. Šis atradimas padėjo sukurti žmogaus vėžio gydymo metodą.
Praktinis radiacijos pritaikymas
Pirmą kartą radiacija pradėta naudoti medicinos praktikoje. Naudojant rentgeno spinduliai Gydytojai sugebėjo pažvelgti į žmogaus kūną. Tuo pačiu metu jam praktiškai nebuvo padaryta jokios žalos.
Tada jie pradėjo gydyti vėžį radiacijos pagalba. Daugeliu atvejų šis metodas turi teigiamą poveikį, nepaisant to, kad visas kūnas yra veikiamas stiprios spinduliuotės, kuri sukelia daugybę spindulinės ligos simptomų.
Be medicinos, jonizuojantys spinduliai naudojami ir kitose pramonės šakose. Matininkai, naudojantys spinduliuotę, gali ištirti žemės plutos struktūrinius ypatumus atskirose jos srityse.
Žmonija išmoko panaudoti kai kurių fosilijų gebėjimą išleisti didelius energijos kiekius savo reikmėms.
Atominė energija
Visų Žemės gyventojų ateitis priklauso nuo atominės energijos. Atominės elektrinės yra palyginti nebrangios elektros energijos šaltiniai. Teisingai eksploatuojamos tokios elektrinės yra daug saugesnės nei šiluminės elektrinės ir hidroelektrinės. Atominės elektrinės teršia daug mažiau aplinką tiek šilumos pertekliaus, tiek gamybos atliekų.
Tuo pačiu metu mokslininkai sukūrė masinio naikinimo ginklus, paremtus atomine energija. Įjungta Šis momentas Planetoje yra tiek daug atominių bombų, kad nedidelio jų skaičiaus paleidimas gali sukelti branduolinę žiemą, dėl kurios žus beveik visi joje gyvenantys gyvi organizmai.
Apsaugos priemonės ir būdai
Radiacijos naudojimas kasdieniame gyvenime reikalauja rimtų atsargumo priemonių. Apsauga nuo jonizuojančiosios spinduliuotės skirstoma į keturias rūšis: laiko, atstumo, kiekio ir šaltinio ekranavimą.
Net ir stiprios foninės spinduliuotės aplinkoje žmogus gali kurį laiką išbūti nepakenkdamas savo sveikatai. Būtent šis momentas lemia laiko apsaugą.
Kuo didesnis atstumas iki spinduliuotės šaltinio, tuo mažesnė sugertos energijos dozė. Todėl reikėtų vengti artimo kontakto su vietomis, kur yra jonizuojančiosios spinduliuotės. Tai garantuotai apsaugos jus nuo nepageidaujamų pasekmių.
Jei įmanoma naudoti šaltinius su minimalia spinduliuote, pirmenybė teikiama jiems. Tai gynyba skaičiais.
Ekranavimas reiškia kliūčių, pro kurias neprasiskverbia kenksmingi spinduliai, sukūrimą. To pavyzdys yra švino ekranai rentgeno kabinetuose.
Buitinė apsauga
Paskelbus radiacinę nelaimę, nedelsdami uždarykite visus langus ir duris bei pabandykite sukaupti vandens iš uždarų šaltinių. Maistas turėtų būti tik konservuotas. Judėdami atvirose vietose, kuo labiau pridenkite kūną drabužiais, o veidą – respiratoriumi arba šlapia marle. Stenkitės į namus nesinešti viršutinių drabužių ir batų.
Taip pat būtina pasiruošti galimai evakuacijai: surinkti dokumentus, aprūpinti drabužius, vandenį ir maistą 2-3 dienoms.
Jonizuojanti spinduliuotė kaip aplinkos veiksnys
Žemės planetoje yra gana daug radiacija užterštos zonos. To priežastis – ir gamtos procesai, ir žmogaus sukeltos nelaimės. Garsiausios iš jų – Černobylio avarija ir atominės bombos virš Hirosimos ir Nagasakio miestų.
Žmogus negali būti tokiose vietose nepakenkęs savo sveikatai. Tuo pačiu metu ne visada įmanoma iš anksto sužinoti apie radiacinę taršą. Kartais net nekritinė foninė spinduliuotė gali sukelti nelaimę.
To priežastis – gyvų organizmų gebėjimas sugerti ir kaupti spinduliuotę. Tuo pačiu metu jie patys virsta jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniais. Gerai žinomi „tamsūs“ anekdotai apie Černobylio grybus yra pagrįsti būtent šia savybe.
Tokiais atvejais apsauga nuo jonizuojančiosios spinduliuotės priklauso nuo to, kad visi plataus vartojimo gaminiai turi būti kruopščiai ištirti radiologiškai. Tuo pačiu metu spontaniškose rinkose visada yra galimybė nusipirkti garsiųjų „Černobylio grybų“. Todėl turėtumėte susilaikyti nuo pirkimo iš nepatvirtintų pardavėjų.
Žmogaus kūnas linkęs kauptis pavojingos medžiagos, todėl palaipsniui apsinuodijama iš vidaus. Kada pasijus šių nuodų pasekmės, tiksliai nežinoma: po dienos, metų ar kartos.
Jonizuojantis vadinama spinduliuote, kuri, eidama per terpę, sukelia terpės molekulių jonizaciją arba sužadinimą. Jonizuojančiosios spinduliuotės, kaip ir elektromagnetinės spinduliuotės, žmogaus pojūčiai nesuvokia. Todėl tai ypač pavojinga, nes žmogus nežino, kad su juo susiduria. Jonizuojanti spinduliuotė kitaip vadinama spinduliuote.
Radiacija yra dalelių (alfa dalelių, beta dalelių, neutronų) arba labai aukšto dažnio elektromagnetinės energijos srautas (gama arba rentgeno spinduliai).
Darbo aplinkos užteršimas medžiagomis, kurios yra jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniai, vadinama radioaktyvia tarša.
Branduolinė tarša yra fizinės (energetinės) taršos forma, susijusi su natūralaus radioaktyviųjų medžiagų kiekio viršijimu aplinkoje dėl žmogaus veiklos.
Medžiagos susideda iš mažyčių cheminių elementų dalelių – atomų. Atomas dalijasi ir turi sudėtingą struktūrą. Cheminio elemento atomo centre yra medžiagos dalelė, vadinama atomo branduoliu, aplink kurią sukasi elektronai. Dauguma cheminių elementų atomų pasižymi dideliu stabilumu, ty stabilumu. Tačiau daugelyje gamtoje žinomų elementų branduoliai spontaniškai suyra. Tokie elementai vadinami radionuklidai. Tas pats elementas gali turėti keletą radionuklidų. Šiuo atveju jie vadinami radioizotopai cheminis elementas. Spontanišką radionuklidų skilimą lydi radioaktyvioji spinduliuotė.
Savaiminis tam tikrų cheminių elementų (radionuklidų) branduolių irimas vadinamas radioaktyvumas.
Radioaktyvioji spinduliuotė gali būti įvairių rūšių: didelės energijos dalelių srautai, elektromagnetinės bangos, kurių dažnis didesnis nei 1,5,10 17 Hz.
Išskiriamos dalelės būna įvairių tipų, tačiau dažniausiai skleidžiamos dalelės yra alfa dalelės (α spinduliuotė) ir beta dalelės (β spinduliuotė). Alfa dalelė yra sunki ir turi didelę energiją; tai yra helio atomo branduolys. Beta dalelė yra maždaug 7336 kartus lengvesnė už alfa dalelę, bet taip pat gali būti labai energinga. Beta spinduliuotė yra elektronų arba pozitronų srautas.
Radioaktyvioji elektromagnetinė spinduliuotė (dar vadinama fotonų spinduliuote), priklausomai nuo bangos dažnio, gali būti rentgeno (1,5...1017...5...1019 Hz) ir gama spinduliuotė (daugiau nei 5...1019). Hz). Natūrali spinduliuotė yra tik gama spinduliuotė. Rentgeno spinduliuotė yra dirbtinė ir atsiranda katodinių spindulių vamzdeliuose, kurių įtampa yra dešimtys ir šimtai tūkstančių voltų.
Radionuklidai, skleidžiantys daleles, virsta kitais radionuklidais ir cheminiai elementai. Radionuklidai skyla skirtingu greičiu. Radionuklidų skilimo greitis vadinamas veikla. Aktyvumo matavimo vienetas yra skilimų skaičius per laiko vienetą. Vienas skilimas per sekundę specialiai vadinamas bekereliu (Bq). Kitas aktyvumui matuoti dažnai naudojamas vienetas yra curie (Ku), 1 Ku = 37,10 9 Bq. Vienas pirmųjų išsamiai ištirtų radionuklidų buvo radis-226. Pirmieji jį tyrinėjo Kiuri, kurių vardu ir buvo pavadintas veiklos matavimo vienetas. Skilimų skaičius per sekundę, atsirandantis 1 g radžio-226 (aktyvumas), yra 1 Ku.
Vadinamas laikas, per kurį suyra pusė radionuklido pusė gyvenimo(T 1/2). Kiekvienas radionuklidas turi savo pusinės eliminacijos laiką. Įvairių radionuklidų T 1/2 pokyčių diapazonas yra labai platus. Jis skiriasi nuo sekundžių iki milijardų metų. Pavyzdžiui, garsiausio gamtoje pasitaikančio radionuklido urano-238 pusinės eliminacijos laikas yra apie 4,5 mlrd.
Skilimo metu mažėja radionuklido kiekis, mažėja jo aktyvumas. Modelis, pagal kurį aktyvumas mažėja, paklūsta radioaktyvaus skilimo dėsniui:
Kur A 0 – pradinė veikla, A- veikla per tam tikrą laikotarpį t.
Jonizuojančiosios spinduliuotės rūšys
Jonizuojanti spinduliuotė atsiranda veikiant prietaisams, pagrįstiems radioaktyviais izotopais, veikiant elektriniams vakuuminiams įtaisams, ekranams ir kt.
Jonizuojanti spinduliuotė apima korpuskulinis(alfa, beta, neutronai) ir elektromagnetinis(gama, rentgeno) spinduliuotė, galinti sukurti įkrautus atomus ir jonų molekules sąveikaudama su medžiaga.
Alfa spinduliuotė yra helio branduolių srautas, kurį išskiria medžiaga radioaktyvaus branduolių skilimo metu arba vykstant branduolinėms reakcijoms.
Kuo didesnė dalelių energija, tuo didesnė jos sukelta jonizacija medžiagoje. Radioaktyviosios medžiagos išskiriamų alfa dalelių diapazonas ore siekia 8-9 cm, o gyvuose audiniuose – kelias dešimtis mikronų. Turėdamos santykinai didelę masę, alfa dalelės, sąveikaudamos su medžiaga, greitai praranda energiją, o tai lemia mažą jų prasiskverbimo gebėjimą ir didelę specifinę jonizaciją, kuri sudaro kelias dešimtis tūkstančių jonų porų ore 1 cm kelio.
Beta spinduliuotė - elektronų arba pozitronų srautas, atsirandantis dėl radioaktyvaus skilimo.
Maksimalus beta dalelių diapazonas ore yra 1800 cm, o gyvuose audiniuose - 2,5 cm Beta dalelių jonizuojantis gebėjimas yra mažesnis (kelios dešimtys porų 1 cm kelio), o prasiskverbimo gebėjimas yra didesnis nei alfa dalelių.
Neutronai, kurių srautas susidaro neutronų spinduliuotė, paverčia jų energiją elastinga ir neelastinga sąveika su atomų branduoliais.
Neelastingos sąveikos metu atsiranda antrinė spinduliuotė, kurią gali sudaryti ir įkrautos dalelės, ir gama kvantai (gama spinduliuotė): esant elastingoms sąveikoms, galima įprastinė medžiagos jonizacija.
Neutronų įsiskverbimo gebėjimas labai priklauso nuo jų energijos ir atomų, su kuriais jie sąveikauja, medžiagos sudėties.
Gama spinduliuotė - elektromagnetinė (fotonų) spinduliuotė, skleidžiama branduolinių transformacijų ar dalelių sąveikos metu.
Gama spinduliuotė turi didelę prasiskverbimo galią ir mažą jonizuojantį poveikį.
Rentgeno spinduliuotė atsiranda aplinkoje, supančioje beta spinduliuotės šaltinį (rentgeno vamzdeliuose, elektronų greitintuvuose) ir yra bremsstrahlung ir būdingos spinduliuotės derinys. Bremsstrahlung – tai nuolatinio spektro fotonų spinduliuotė, išspinduliuojama pasikeitus įkrautų dalelių kinetinei energijai; charakteringoji spinduliuotė – tai diskrečio spektro fotonų spinduliuotė, išsiskirianti pasikeitus atomų energetinei būsenai.
Kaip ir gama spinduliuotė, rentgeno spinduliuotė turi mažą jonizuojantį gebą ir didelį prasiskverbimo gylį.
Jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniai
Žmogaus radiacinės žalos tipas priklauso nuo jonizuojančiosios spinduliuotės šaltinių pobūdžio.
Natūralią foninę spinduliuotę sudaro kosminė spinduliuotė ir natūraliai pasklidusių radioaktyviųjų medžiagų spinduliuotė.
Be natūralios spinduliuotės, žmogų veikia kitų šaltinių spinduliuotė, pvz.: darant kaukolės rentgeno spindulius - 0,8-6 R; stuburas - 1,6-14,7 R; plaučiai (fluorografija) - 0,2-0,5 R: krūtinė fluoroskopijos metu - 4,7-19,5 R; virškinimo traktas su fluoroskopija - 12-82 R: dantys - 3-5 R.
Vienkartinis 25-50 rem švitinimas sukelia nedidelius trumpalaikius kraujo pokyčius, esant 80-120 rem spinduliuotės dozėms, atsiranda spindulinės ligos požymių, bet be mirties. Ūminė spindulinė liga išsivysto paveikus vieną kartą 200-300 rem, o mirtis galima 50% atvejų. Mirtis 100% atvejų pasireiškia 550-700 rem dozėmis. Šiuo metu yra daug vaistų nuo radiacijos. silpnina radiacijos poveikį.
Lėtinė spindulinė liga gali išsivystyti nuolat arba pakartotinai veikiant dozes, žymiai mažesnes nei tos, kurios sukelia ūminę formą. Būdingiausi ženklai lėtinė forma spindulinė liga – tai kraujo pakitimai, nervų sistemos sutrikimai, lokalūs odos pažeidimai, akies lęšiuko pažeidimas, susilpnėjęs imunitetas.
Laipsnis priklauso nuo to, ar ekspozicija yra išorinė ar vidinė. Vidinis apšvita galimas įkvėpus, nurijus radioizotopų ir jiems patekus į žmogaus organizmą per odą. Kai kurios medžiagos yra absorbuojamos ir kaupiamos konkrečiuose organuose, todėl gaunamos didelės vietinės spinduliuotės dozės. Pavyzdžiui, organizme susikaupę jodo izotopai gali pažeisti skydliaukę, retųjų žemių elementai – kepenų navikus, cezio ir rubidžio izotopai – minkštųjų audinių navikus.
Dirbtiniai spinduliuotės šaltiniai
Be natūralių spinduliuotės šaltinių, kurie buvo ir yra visada ir visur, XX amžiuje atsirado papildomų su žmogaus veikla susijusių spinduliuotės šaltinių.
Visų pirma, tai rentgeno ir gama spinduliuotės panaudojimas medicinoje diagnozuojant ir gydant ligonius. , gautas atitinkamų procedūrų metu, gali būti labai didelis, ypač gydant piktybinius navikus spinduline terapija, kai tiesiogiai naviko srityje jie gali siekti 1000 rem ir daugiau. Rentgeno tyrimų metu dozė priklauso nuo ištyrimo laiko ir diagnozuojamo organo, gali labai skirtis – nuo kelių rems darant odontologinę nuotrauką iki dešimčių rems tiriant virškinamąjį traktą ir plaučius. Fluorografiniai vaizdai suteikia minimalią dozę, todėl jokiu būdu negalima atsisakyti profilaktinių kasmetinių fluorografinių tyrimų. Vidutinė dozė, žmonių gauta iš medicininių tyrimų, yra 0,15 rem per metus.
XX amžiaus antroje pusėje žmonės radiaciją pradėjo aktyviai naudoti taikiems tikslams. Moksliniuose tyrimuose ir diagnostikoje naudojami įvairūs radioizotopai techniniai objektai, valdymo ir matavimo įrenginiuose ir tt Ir galiausiai – branduolinė energija. Branduolinės elektrinės naudojami atominėse elektrinėse (AE), ledlaužiuose, laivuose, povandeniniuose laivuose. Šiuo metu vien atominėse elektrinėse veikia daugiau nei 400 branduolinių reaktorių, kurių bendra elektrinė galia viršija 300 mln. kW. Branduoliniam kurui gauti ir perdirbti buvo sukurtas visas įmonių kompleksas, susijungęs branduolinio kuro ciklas(NFC).
Branduolinio kuro ciklas apima urano gavybos (urano kasyklas), jo sodrinimo (sodrinimo gamyklas), kuro elementų gamybos įmones, pačias atomines elektrines, panaudoto branduolinio kuro perdirbimo įmones (radiochemijos gamyklas), laikinai susidariusių branduolinio kuro ciklo radioaktyviųjų atliekų saugojimas ir apdorojimas ir galiausiai radioaktyviųjų atliekų amžinojo laidojimo taškai (kapiai). Visuose branduolinio kuro ciklo etapuose radioaktyviosios medžiagos didesniu ar mažesniu mastu įtakos aptarnaujantis personalas, visuose etapuose gali atsirasti radionuklidų (įprastų ar avarinių) išmetimų į aplinką ir sukurti papildomą dozę gyventojams, ypač gyvenantiems branduolinio kuro ciklo įmonių teritorijoje.
Iš kur normaliai veikiant atominei elektrinei atsiranda radionuklidai? Radiacija viduje branduolinis reaktorius didelis. Kuro dalijimosi fragmentai, įvairūs elementariosios dalelės gali prasiskverbti pro apsauginius apvalkalus, mikroįtrūkimus ir patekti į aušinimo skystį bei orą. Visa linija technologines operacijas gamyboje elektros energija atominėse elektrinėse gali užteršti vandenį ir orą. Štai kodėl Atominės stotysįrengta vandens ir dujų valymo sistema. Išmetimai į atmosferą vykdomi per aukštą vamzdį.
Įprastai eksploatuojant atominę elektrinę, išmetimai į aplinką yra nedideli ir nedaro įtakos šalia gyvenantiems gyventojams.
Didžiausią pavojų radiacinės saugos požiūriu kelia panaudoto branduolinio kuro perdirbimo įrenginiai, kurių aktyvumas yra labai didelis. Šios įmonės sukuria didelius kiekius skystos atliekos esant dideliam radioaktyvumui, kyla spontaniškos grandininės reakcijos pavojus (branduolinis pavojus).
Radioaktyviųjų atliekų, kurios yra labai reikšmingas biosferos radioaktyviosios taršos šaltinis, tvarkymo problema yra labai sudėtinga.
Tačiau sudėtingi ir brangūs branduolinio kuro ciklai iš radiacijos įmonėse leidžia užtikrinti žmonių ir aplinkos apsaugą iki labai mažų verčių, žymiai mažesnės nei esamas technogeninis fonas. Kitokia situacija susidaro nukrypus nuo įprasto darbo režimo, o ypač avarijų metu. Taigi 1986 m. įvykusi avarija (kurią galima priskirti prie pasaulinės nelaimės – didžiausia avarija branduolinio kuro ciklo įmonėse per visą branduolinės energetikos plėtros istoriją) Černobylio atominė elektrinėį aplinką pateko tik 5 % viso kuro. Dėl to į aplinką buvo išleisti radionuklidai, kurių bendras aktyvumas yra 50 mln. Ci. Dėl šio paleidimo buvo apšvitinta daug žmonių, didelis skaičius mirčių, labai didelių teritorijų užterštumas, masinio žmonių persikėlimo poreikis.
Černobylio atominės elektrinės avarija aiškiai parodė, kad branduolinis energijos gamybos būdas yra įmanomas tik tuo atveju, jei iš esmės neįtraukiamos didelės avarijos branduolinio kuro ciklo įmonėse.
51. Jonizuojanti spinduliuotė. Jonizuojančiosios spinduliuotės rūšys, pagrindinės charakteristikos.
AI skirstomi į 2 tipus:
Korpuskulinė spinduliuotė
- 𝛼-radiacija – tai helio branduolių srautas, kurį išskiria medžiaga radioaktyvaus skilimo metu arba branduolinių reakcijų metu;
- 𝛽-radiacija – radioaktyvaus skilimo metu atsirandantis elektronų arba pozitronų srautas;
Neutronų spinduliuotė (Elastinių sąveikų metu vyksta įprasta medžiagos jonizacija. Esant neelastingoms sąveikoms atsiranda antrinė spinduliuotė, kuri gali susidėti ir iš įkrautų dalelių, ir iš -kvantų).
2. Elektromagnetinė spinduliuotė
- 🌿-spinduliuotė – tai elektromagnetinė (fotonų) spinduliuotė, skleidžiama branduolinių transformacijų ar dalelių sąveikos metu;
Rentgeno spinduliuotė – atsiranda spinduliuotės šaltinį supančioje aplinkoje, rentgeno vamzdeliuose.
AI charakteristikos: energija (MeV); greitis (km/s); rida (ore, gyvuose audiniuose); jonizuojantis gebėjimas (jonų poros 1 cm kelio ore).
α-spinduliuotė turi mažiausią jonizuojančiąją savybę.
Įkrautos dalelės sukelia tiesioginę, stiprią jonizaciją.
Radioaktyviosios medžiagos aktyvumas (A) yra spontaninių branduolinių virsmų (dN) skaičius šioje medžiagoje per trumpą laiką (dt):
1 Bq (bekerelis) yra lygus vienai branduolio transformacijai per sekundę.
52. Jonizuojanti spinduliuotė. Jonizuojančiosios spinduliuotės dozės ir jų matavimo vienetai.
Jonizuojanti spinduliuotė (IR) yra spinduliuotė, kurios sąveika su aplinka lemia priešingų ženklų krūvių susidarymą. Jonizuojanti spinduliuotė atsiranda radioaktyvaus skilimo, branduolinių transformacijų metu, taip pat įkrautų dalelių, neutronų, fotonų (elektromagnetinės) spinduliuotės sąveikos su medžiaga metu.
Radiacijos dozė– kiekis, naudojamas jonizuojančiosios spinduliuotės poveikiui įvertinti.
Ekspozicijos dozė(radiacijos šaltinį apibūdina jonizacijos efektu):
Apšvitos dozė darbo vietoje dirbant su radioaktyviosiomis medžiagomis:
čia A – šaltinio aktyvumas [mCi], K – izotopo gama konstanta [Рcm2/(hmCi)], t – švitinimo laikas, r – atstumas nuo šaltinio iki darbo vietos [cm].
Dozės greitis(švitinimo intensyvumas) – atitinkamos dozės padidėjimas, veikiant tam tikrai spinduliuotei, vienam vienetui. laikas.
Ekspozicijos dozės galia [рh -1 ].
Absorbuota dozė rodo, kiek energijos AI sugėrė vienam vienetui. apšvitintos medžiagos masė:
D sugeria. = D exp. K 1
kur K 1 yra koeficientas, atsižvelgiant į apšvitinamos medžiagos tipą
Absorbcija dozė, pilka, [J/kg]=1 pilka
Lygiavertė dozė būdingas lėtinis savavališkos sudėties spinduliuotės poveikis
N = D Q [Sv] 1 Sv = 100 rem.
Q – tam tikros rūšies spinduliuotės bematis svėrimo koeficientas. Rentgeno spinduliams ir spinduliuotei Q=1, alfa, beta dalelėms ir neutronams Q=20.
Efektyvi ekvivalentinė dozė jautrumas skiriasi. organus ir audinius apšvitinti.
Negyvų objektų apšvitinimas – Absorbcija. dozę
Gyvų objektų apšvitinimas - Ekv. dozę
53. Jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis(AI) ant kūno. Išorinis ir vidinis švitinimas.
Biologinis AI poveikis yra pagrįsta gyvų audinių jonizacija, dėl kurios nutrūksta molekuliniai ryšiai ir pakinta įvairių junginių cheminė struktūra, dėl ko keičiasi ląstelių DNR ir vėliau miršta.
Organizmo gyvybinių procesų sutrikimas išreiškiamas tokiais sutrikimais kaip
Hematopoetinių organų funkcijų slopinimas,
normalaus kraujo krešėjimo sutrikimas ir padidėjęs kraujagyslių trapumas,
Virškinimo trakto sutrikimai,
Sumažėjęs atsparumas infekcijoms,
Kūno išsekimas.
Išorinis poveikis atsiranda, kai spinduliuotės šaltinis yra už žmogaus kūno ribų ir jam nėra būdų patekti į vidų.
Vidinė ekspozicija kilmės kai AI šaltinis yra žmogaus viduje; tuo pačiu ir vidinis švitinimas taip pat pavojingas dėl spinduliuotės šaltinio artumo prie organų ir audinių.
Slenksčio efektai (H > 0,1 Sv/metus) priklauso nuo apšvitos dozės, atsiranda esant radiacijos dozėms visą gyvenimą
Radiacinė liga yra liga, kuriai būdingi simptomai, atsirandantys veikiant AI, pvz., sumažėjęs kraujodaros pajėgumas, virškinimo trakto sutrikimai ir sumažėjęs imunitetas.
Spindulinės ligos laipsnis priklauso nuo radiacijos dozės. Sunkiausias yra 4-asis laipsnis, kuris atsiranda veikiant AI, kai dozė yra didesnė nei 10 Gray. Lėtinės radiacijos sužalojimai dažniausiai atsiranda dėl vidinio spinduliavimo.
Ne slenkstinis (stachastinis) poveikis pasireiškia vartojant H dozes<0,1 Зв/год, вероятность возникновения которых не зависит от дозы излучения.
Stochastinis poveikis apima:
Somatiniai pokyčiai
Imuniniai pokyčiai
Genetiniai pakitimai
Normavimo principas - t.y. neviršijant leistinų individualių ribų. Radiacijos dozės iš visų AI šaltinių.
Pateisinimo principas - t.y. uždrausti visų rūšių veiklą naudojant dirbtinio intelekto šaltinius, kai žmonėms ir visuomenei gaunama nauda neviršija galimos žalos, padarytos be natūralios spinduliuotės, rizikos. faktas.
Optimizavimo principas – kuo žemesnio ir pasiekiamo lygio priežiūra, atsižvelgiant į ekonomiką. ir socialinis individualūs veiksniai apšvitos dozes ir paveiktų asmenų skaičių naudojant švitinimo šaltinį.
SanPiN 2.6.1.2523-09 „Radiacinės saugos standartai“.
Pagal šį dokumentą skiriami 3 gramai. asmenys:
gr.A - tai veidai, nesvarbu. darbas su žmogaus sukurtais AI šaltiniais
gr .B - tai asmenys, kurių darbo sąlygos yra artimiausioje aplinkoje. vėjas iš AI šaltinio, bet jie veikia. nesusijusių asmenų duomenys nesusijęs su šaltiniu.
gr .IN – tai likusi gyventojų dalis, įskaitant. asmenys gr. A ir B nevykdo savo gamybos veiklos.
Pagrindinė geriamosios dozės riba. pagal efektyvią dozę:
A grupės asmenims: 20mSv per metus, trečiadienį. nuosekliai 5 metai, bet ne daugiau kaip 50 mSv metais.
B grupės asmenims: 1mSv per metus, trečiadienį. nuosekliai 5 metai, bet ne daugiau kaip 5 mSv metais.
B grupės asmenims: neturėtų viršyti ¼ A grupės darbuotojų verčių.
Radiacinės avarijos sukeltos avarijos atveju yra vadinamasis didžiausias padidintas poveikis, kat. leidžiama tik tais atvejais, kai neįmanoma imtis priemonių, kad būtų išvengta žalos organizmui.
Tokių dozių vartojimas gali pateisinama tik gyvybės gelbėjimu ir nelaimingų atsitikimų prevencija, papildomai tik vyresniems nei 30 metų vyrams su savanorišku rašytiniu susitarimu.
Apsaugos nuo AI M/s:
Apsaugos skaičius
Laiko apsauga
Apsauginis atstumas
Zonavimas
Nuotolinio valdymo pultas
Ekranavimas
Norėdami apsisaugoti nuoγ - spinduliuotė: metalinis ekranai pagaminti su dideliu atominiu svoriu (W, Fe), taip pat iš betono ir ketaus.
Apsaugai nuo β spinduliuotės: naudokite mažos atominės masės medžiagas (aliuminį, organinį stiklą).
Norėdami apsisaugoti nuo alfa spinduliuotės: naudokite metalus, kuriuose yra H2 (vandenį, parafiną ir kt.)
Ekrano storis K=Po/Pdop, Po – galia. dozė matuojama radais. vieta; Rdop yra didžiausia leistina dozė.
Zonavimas – teritorijos padalijimas į 3 zonas: 1) pastogė; 2) objektai ir patalpos, kuriose gali gyventi žmonės; 3) DC zona žmonių buvimas.
Dozimetrinis stebėjimas remiantis toliau pateiktų dalykų naudojimu. metodai: 1. Jonizacija 2. Fonografinė 3. Cheminė 4. Kalorimetrinė 5. Scintiliacija.
Pagrindiniai instrumentai , naudojamas dozimetrijai. kontrolė:
Rentgeno matuoklis (stipriai ekspozicijos dozei matuoti)
Radiometras (DI srauto tankiui matuoti)
Individualus. dozimetrai (ekspozicijai arba sugertajai dozei matuoti).