Радиация ассоциируется у многих с неизбежными болезнями, которые трудно поддаются лечению. И это отчасти, правда. Самое страшное и смертоносное оружие называется ядерным. Поэтому не без оснований считают радиацию одним из самых больших бедствий на земле. Что такое радиация и каковы ее последствия? Рассмотрим эти вопросы в данной статье.
Радиоактивность - это ядра некоторых атомов, которые отличаются неустойчивостью. В результате этого свойства происходит распад ядра, который обусловлен ионизирующим излучением. Это излучение называют радиацией. Она обладает энергией большой мощности. заключается в изменении состава клеток.
Различают несколько видов радиации в зависимости от уровня ее влияния на
Последние два вида - это нейтроны и С этим видом радиационного излучения мы встречаемся в повседневной жизни. Оно самое безопасное для человеческого организма.
Поэтому говоря о том, что такое радиация, нужно учитывать уровень ее излучения и вред наносимый живым организмам.
Радиоактивные частицы имеют огромную энергетическую мощность. Они проникают в организм и сталкиваются с его молекулами и атомами. В результате этого процесса происходит их разрушение. Особенностью организма человека является то, что он в большинстве своем состоит из воды. Поэтому воздействию радиоактивных частиц подвергаются молекулы именно этого вещества. В итоге, возникают очень вредные для организма человека соединения. Они становятся частью всех химических процессов, происходящих в живом организме. Все это приводит к разрушению и уничтожению клеток.
Зная, что такое радиация, нужно также знать, какой вред она наносит организму.
Воздействие радиации на человека делится на три основных категории.
Основной вред наносится генетическому фону. То есть, в результате заражения происходит изменение и уничтожение половых клеток и их структуры. Это отражается на потомстве. Очень много рождается детей с отклонениями и уродствами. В основном это происходит в тех районах, которые подвержены радиационному заражению, то есть находятся рядом с и другими предприятиями такого уровня.
Второй вид заболеваний, возникающих под воздействием радиации, это наследственные заболевания на генетическом уровне, которые появляются через некоторое время.
Третий вид - это иммунные заболевания. Организм под влиянием радиоактивного излучения становится подвержен вирусам и болезням. То есть снижается иммунитет.
Спасением от радиации является расстояние. Допустимый уровень радиации для человека равен 20 микрорентген. В этом случае она не оказывает влияния на организм человека.
Зная, что такое радиация, можно в определенной мере обезопасить себя от ее воздействия.
Коварство многих болезней, вызываемых радиацией, состоит в длительном скрытом периоде. Лучевое поражение может развиться через несколько минут или спустя десятилетия. Иногда последствия облучения организма затрагивают его наследственный аппарат. В этом случае страдают уже последующие поколения.
Эта тема достаточно трудна для изучения, поэтому окончательные выводы о биологическом воздействии радиации пока не сделаны. Но некоторые заключения все же имеют под собой серьезную исследовательскую почву. Например, достоверно известно, что ионизирующее излучение в гораздо большей степени поражает мужские половые клетки, чем женские. Так, полученная при низком уровне радиации доза облучения в 1 Гр вызывает:
При получении этих данных учитывались только тяжелые генетические последствия облучения. Ученые полагают, что число менее серьезных дефектов намного больше, а ущерб от них зачастую еще выше.
Отсроченный эффект того, что радиация делает с человеком, часто выражается в функциональных и органических изменениях. К ним относятся:
Раньше других проявляют себя такие болезни, вызываемые радиацией, как лейкозы. Они становятся виновниками летальных исходов уже через 10 лет после обучения. Среди людей, подвергшихся действию проникающей радиации после бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, смертность от лейкозов пошла на убыль только после 1970 года. Согласно данным НКДАР ООН (Научного комитета по действию атомной радиации), вероятность заболевания лейкозом составляет 1 шанс из 500 при получении дозы облучения 1 Гр.
Еще чаще развивается рак щитовидной железы - по информации того же НКДАР он поражает 10 человек из каждой тысячи облученных (в расчете на индивидуальную поглощенную дозу 1 Гр). С такой же частотой развивается и рак груди у женщин. Правда, оба этих заболевания, несмотря на злокачественность, приводят к смерти далеко не всегда: выжить удается 9 из 10 человек, перенесших рак щитовидной железы, и каждой второй заболевшей раком молочной железы женщине.
Одно из самых грозных отдаленных последствий, которое проникающая радиация может вызвать у людей, - это рак легких. Согласно исследованиям, наиболее высока вероятность заболеть им у шахтеров урановых родников - в 4-7 раз выше, чем у тех, кто пережил атомную бомбардировку. По мнению специалистов НКДАР, одна из причин этого - возраст шахтеров, которые в подавляющем большинстве старше облученного населения японских городов.
В других тканях организма, подвергшегося радиоактивной атаке, опухоли развиваются гораздо реже. Рак желудка или печени встречается не чаще 1 случая на 1000 при получении индивидуальной дозы в 1 Гр, рак иных органов фиксируется с частотностью 0,2-0,5 случая на 1000.
Единого мнения о безусловном влиянии радиации на среднюю продолжительность жизни человека (СПЖ) у современных ученых нет. Но опыты на грызунах показали, что связь между облучением и более ранней смертностью есть. После получения дозы 1 Гр продолжительность жизни грызунов сокращалась на 1-5 %. Длительное воздействие гамма-излучения приводило к сокращению СПЖ при накоплении суммарной дозы 2 Гр. Причем смерть в каждом случае наступала от разных болезней, вызываемых радиацией: склеротических изменений, злокачественных новообразований, лейкозов и других патологий.
НКДАР ООН также рассматривал вопрос уменьшения продолжительности жизни как отдаленного последствия облучения. В результате специалисты пришли к выводу: при низких и умеренных дозах такая связь сомнительна, но интенсивное облучение проникающей радиацией действительно может вызывать у людей заболевания, сокращающие жизнь.
По оценкам разных ученых сокращение СПЖ человека составляет.
" мы узнаем: "
Радиа́ция
(от лат. radiātiō
«сияние», «излучение»):
Как уже упоминалось выше, многие наверняка слышали про альфа-, бета- и гамма- радиацию. Что же это такое?
Это виды ионизирующего излучения.
"Причиной радиоактивности вещества являются нестабильные ядра, входящие в состав атомов, которые при распаде выделяют в окружающую среду невидимые излучения или частицы. В зависимости от различных свойств (состав, проникающая способность, энергия), сегодня выделяют множество видов ионизирующего излучения, из которых наиболее значимыми и распространенными являются:
Схема образования радиации различных типов "
Как мы видим на рисунке выше, излучение, оказывается, бывает не только 3-х видов. Эти излучения создаются (в большинстве случаев) вполне определенными веществами, которые имеют свойство самопроизвольно или после определенного воздействия (или католизатора) совершать "самопроизвольное превращение" или "распад" с сопутствующим видом излучения.
Кроме радиации от таких элементов выделяют еще и солнечную радиацию
.
Обратимся к "Википедия ": "Со́лнечная радиа́ция
— электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца."
Т.е. излучение как частиц, так и волн. Корпускулярно-волновой дуализм физики и попытки "латать в нем дыры" оставим для очередной нобелевки соостветствующим академикам!
"Солнечная радиация измеряется по её тепловому действию (калории на единицу поверхности за единицу времени) и интенсивности (ватты на единицу поверхности). В целом, Земля получает от Солнца менее 0,5×10 −9 от его излучения.
Электромагнитная составляющая солнечной радиации распространяется со скоростью света и проникает в земную атмосферу. До земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямых и рассеянных лучей. Всего Земля получает от Солнца менее одной двухмиллиардной его излучения. Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца очень широк — от радиоволн до рентгеновских лучей — однако максимум его интенсивности приходится на видимую (жёлто-зелёную) часть спектра.
Существует также корпускулярная часть солнечной радиации, состоящая преимущественно из протонов, движущихся от Солнца со скоростями 300—1500 км/с (см. Солнечный ветер). Во время солнечных вспышек образуются также частицы больших энергий (в основном протоны и электроны), образующие солнечную компоненту космических лучей.
Энергетический вклад корпускулярной составляющей солнечной радиации в её общую интенсивность невелик по сравнению с электромагнитной. Поэтому в ряде приложений термин «солнечная радиация» используют в узком смысле, имея в виду только её электромагнитную часть
."
Пропускаем слова про "используют в узком смысле" и запоминаем, что "спектральный диапазон"..."от радиоволн до рентгеновских лучей"!
По сути, кроме уже упомянутых веществ, способных к образованию ионизирующего излучения, будем учитывать и вклад нашего Солнца в этот процесс.
Посмотрим, что такое "тепловая радиация
"...
" Тепловая радиация характеризуется теплообменом с помощью электромагнитных волн между телами на расстоянии, определяющем тепловую энергию. Большая часть радиации находится в инфракрасном спектре."
"ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, тепловая радиация - электромагнитные волны, вызванные тепловыми колебаниями молекул и переходящие в теплоту при поглощении."
"Например, при тепловой радиации твердые тела излучают электромагнитные волны с непрерывной частотой длин волн Я 4004 - 0 8 мкм. В отличие от твердых тел излучение газов является селективным, прерывистым, состоящим из отдельных полос с небольшим диапазоном длин волн.
"
Как мы видим, это полностью волновое излучение, большая часть которого инфракрасное. Запомним очень интересную особенность "излучение газов является селективным, прерывистым, состоящим из отдельных полос с небольшим диапазоном длин волн", она пригодится чуть позже.
Кроме разделения радиации на виды излучения "корпускулярное" и "волновое", делят на "альфа-", "бета-", "гамма-", "рентген-", "инфракрасное-", "ультрафиолетовое-", "видимое-", "микроволновое-", "радио-" излучения. Теперь понимаете оговорку выше, про использование слова радиация в общем смысле?
Но этого деления маловато. Еще делят радиацию на естественную и искусственную, при этом искажая значение этих слов. Я не буду подробно останавливаться, а приведу, с моей точки зрения, более правильную классификацию.
Что такое "естественная радиация"?
"Естественной радиоактивностью обладает почва, вода, атмосфера, некоторые продукты и вещи, многие космические объекты. Первоисточником естественной радиации во многих случаях служит излучение Солнца и энергия распада некоторых элементов земной коры. Естественной радиоактивностью обладает даже сам человек. В организме каждого из нас имеются такие вещества как рубидий-87 и калий-40, создающие персональный радиационный фон.
"
Под искусственной радиацией мы будем понимать то, к чему "прикоснулась рука человека". Т.е. изменение "радиационного фона" произошло под действием человека (в результате его действий).
"Источником радиационного излучения может быть здание, стройматериалы, предметы обихода, в которые входят вещества с нестабильными атомными ядрами.
"
Такое разделение способствует тому, что понятие "естественный радиационный фон" уже больше не применимо. Изначально введенное понятие только для маскировки множества явлений уже можно не учитывать. Разделить излучение, исходящее в конкретном месте на "естественную" и "искусственную" не возможно. Поэтому понятие "естественный радиационный фон" мы уменьшим до правильного "радиационный фон". Почему так можно? Простейший пример:
В некоторой местности до воздействия на эту местность человеком (тот самый "сферический в вакууме") "естественный радиационный фон" составлял 5 ед. В результате нахождения там одного человека (а мы помним, что каждый человек имеет радиоактивный фон) прибор уже намерил 6 ед. Какое значение "естественного радиационного фона" будет 5 или 6 ед? Далее...этот человек на подошве своих ботинок принес пару десятков радиоактивных атомов на эту местность. В результате "естественный радиоактивный фон" стал 6,5 ед. Человеку понадобилось уйти с этого места и прибор уже показал 5,5 ед. "Естественный радиоактивный фон" будет составлять 5,5 ед. Но мы с вами помним, что до вмешательства человека, фон был 5 ед! В рассматриваемой ситуации мы смогли заметить, что человек своими действиями повысил "фон" на 0,5 ед.
Что же в реальности? А в реальности "естественный радиоактивный фон" измерить нельзя. Его значение будет все время меняться и зависить от множества факторов, принебречь которыми, нельзя. Ну например, вспомним про солнечную радиацию. Ее значение очень сильно зависит от времени года. От времени года, от температуры зависит и природная радиоактивность. Посему, можно измерить лишь "радиоактивный фон". В некоторых случаях возможно выделить из "радиоактивного фона" нечто близкое к "естественному радиоактивному фону".
Посему, договоримся использовать термин "радиоактивный фон" вместо "естественного уровня радиации" или "естественный радиоактивный фон". Будем считать под этим термином величину радиации, которую измерили в данной местности.
Что такое "искусственная радиация"?
Как уже говорилось выше, будем использовать этот термин для обозначения радиоактивного фона от тех действий, которые произвел человек.
Источники радиации.
Не будем разделять источники по видам радиации. Попробуем перечислить основные и часто встречаемые...
"В настоящее время на Земле сохранилось 23 долгоживущих радиоактивных элемента с периодами полураспада от 10 7 лет и выше.
"
"Цепочки радиоактивного распада (радиоактивные ряды), родоначальниками которых являются радионуклиды, обладают значительной устойчивостью и большим периодом полураспада, они получили название радиоактивных семейств. Различают 4-е радиоактивных семейства:
Родоначальником 1-ого является уран,
2-ого - торий,
3-его - актиний (актиноуран),
4-ого - нептуний.
"
Рис.4. Величина солнечного излучения во время максимальной и минимальной активности солнечного цикла в зависимости от высоты местности над уровнем моря и географической широты.
"
Интересные картинки:
О существовании невидимых смертоносных лучей сегодня осведомлены даже малые дети. С экранов компьютеров и телевизоров нас пугают страшными последствиями радиации: постапокалипсические фильмы и игры по-прежнему остаются модными. Однако лишь немногие могут дать внятный ответ на вопрос "что такое радиация?". И еще меньше людей осознают, насколько реальна угроза облучения. Причем, не где-то в Чернобыле или Хиросиме, а в своем собственном доме.
На самом деле термин "радиация" не обязательно подразумевает "смертоносные лучи". Тепловая или, к примеру, солнечная радиация не несет практически никакой угрозы жизни и здоровью обитающих на поверхности Земли живых организмов. Из всех известных видов радиации реальную опасность представляет только ионизирующее излучение , которое физики также называют электромагнитным или корпускулярным. Вот оно-то и является той самой "радиацией", об опасности которой говорят с экранов телевизоров.
Ионизирующее гамма- и рентгеновское излучение — та "радиация", о которой говорят с экранов телевизоров
Особенность ионизирующего излучения состоит в том, что, в отличие от других видов излучения, оно обладает исключительно большой энергией и при взаимодействии с веществом вызывает ионизацию его молекул и атомов. Электрически нейтральные до облучения частицы вещества возбуждаются, вследствие чего образуются свободные электроны, а также положительно и отрицательно заряженные ионы.
Наиболее распространены четыре типа ионизирующего излучения: альфа, бета, гамма и рентгеновское (обладает теми же свойствами, что и гамма). Они состоят из разных частиц, а потому обладают разной энергией и, соответственно, разной проникающей способностью. Самое "слабое" в этом смысле альфа-излучение, которое представляет собой поток положительно заряженных альфа-частиц, неспособный "просочиться" даже через обычный лист бумаги (или кожу человека). Бета-излучение, состоящее из электронов, проникает сквозь кожу уже на 1-2 см, но и от него вполне реально защититься. А вот от гамма-радиации практически нет спасения: задержать высокоэнергичные фотоны (или гамма-кванты) может, разве что, толстая свинцовая или железобетонная стена. Впрочем, то, что альфа и бета-частицы легко остановить даже незначительной преградой вроде бумаги, вовсе не означает, что они никак не попадут в организм. Органы дыхания, микротравмы на коже и слизистых оболочках — "открытые ворота" для радиации с низкой проникающей способностью.
Основной мерой воздействия радиации принято считать экспозиционную дозу. Она измеряется в Р (рентгенах) или производных (мР, мкР) и представляет собой общее количество энергии, которое источник ионизирующего излучения успел передать предмету или организму в процессе облучения. Так как разные виды радиации обладают разной степенью опасности при одном и том же количестве переданной энергии, принято рассчитывать еще один показатель — эквивалентную дозу. Она измеряется в Б (бэрах), Зв (зивертах) или их производных и рассчитывается, как произведение экспозиционной дозы на коэффициент, характеризующий качество излучения (для бета и гамма-излучения коэффициент качества равен 1, для альфа — 20). Для оценки силы самого ионизирующего излучения используют другие показатели: мощность экспозиционной и эквивалентной дозы (измеряется в Р/сек или производных: мР/сек, мкР/час, мР/час), а также плотность потока (измеряется в (см 2 ·мин) -1) для альфа и бета-излучения.
Сегодня принято считать, что ионизирующее излучение с мощностью дозы ниже 30 мкР/час абсолютно безопасно для здоровья. Но все относительно… Как показали последние исследования, разные люди обладают разной устойчивостью к воздействию ионизирующего излучения. Примерно 20% обладают повышенной чувствительностью, столько же — пониженной. Последствия облучения малыми дозами обычно проявляются спустя годы или не проявляются вовсе, сказываясь только на потомках пораженного радиацией человека. Так что, безопасность малых доз (незначительно превышающих норму) до сих пор остается одним из самых обсуждаемых вопросов.
Итак, в чем же состоит влияние радиации на здоровье человека и других живых существ? Как уже было отмечено, ионизирующее излучение различными путями проникает в организм и вызывает ионизацию (возбуждение) атомов и молекул. Далее, под воздействием ионизации в клетках живого организма образуются свободные радикалы, которые нарушают целостность белков, ДНК, РНК и др. сложных биологических соединений. Что в свою очередь приводит к массовой гибели клеток, канцеро- и мутагенезу.
Другими словами, влияние радиации на организм человека разрушительно. При сильном облучении негативные последствия проявляются практически сразу: высокие дозы вызывают лучевую болезнь разных степеней тяжести, ожоги, слепоту, возникновение злокачественных новообразований. Но не менее опасны и малые дозы, до недавних пор считавшиеся "безвредными" (сегодня к такому выводу приходит все большее число исследователей). Отличие состоит лишь в том, что последствия радиации сказываются не сразу, а по прошествии нескольких лет, иногда десятилетий. Лейкозы, раковые опухоли, мутации, уродства, нарушения ЖКТ, системы кровообращения, психического и умственного развития, шизофрения — вот далеко не полный список заболеваний, которые способны вызвать малые дозы ионизирующего излучения.
Даже небольшое облучение приводит к катастрофическим последствиям. Но особенно опасна радиация для маленьких детей и пожилых людей. Так, по данным специалистов нашего сайта www.сайт, вероятность возникновения лейкемии при облучении малыми дозами увеличивается в 2 раза для детей младше 10 лет и в 4 раза для младенцев, находившихся на момент облучения в утробе матери. Радиация и здоровье в буквальном смысле слова не совместимы!
Характерная особенность радиации состоит в том, что она не "растворяется" в окружающей среде, подобно вредным химическим соединениям. Даже после устранения источника излучения, фон долгое время остается повышенным. Поэтому ясного и однозначного ответа на вопрос "как бороться с радиацией?" не существует до сих пор. Понятно, что на случай ядерной войны (к примеру) придуманы специальные средства защиты от радиации: спецкостюмы, бункеры и пр. Но это для "чрезвычайных ситуаций". А как быть с малыми дозами, которые до сих пор многие считают "практически безопасными"?
Известно, "спасение утопающих — дело рук самих утопающих". Пока исследователи решают, какую дозу следует признать опасной, а какую — нет, лучше самому купить прибор, измеряющий радиацию и за версту обходить территории и предметы, даже если они "фонят" совсем немного (заодно решится вопрос "как распознать радиацию?", ведь с дозиметром в руках Вы всегда будете в курсе окружающего фона). Тем более что в современном городе радиацию можно встретить в любых, даже самых неожиданных местах.
И напоследок пара слов о том, как вывести радиацию из организма. Чтобы максимально ускорить очищение, врачи рекомендуют:
1. Физические нагрузки, баня и сауна — ускоряют обмен веществ, стимулируют кровообращение и, следовательно, способствуют выведению любых вредных веществ из организма естественным путем.
2. Здоровое питание — особенное внимание следует уделить овощам и фруктам, богатым антиоксидантами (именно такую диету прописывают онкологическим больным после химиотерапии). Целые "залежи" антиоксидантов содержатся в чернике, клюкве, винограде, рябине, смородине, свекле, гранатах и других кислых и кисло-сладких плодах красных оттенков.
Что такое радиация?
Термин «радиация» происходит от лат. radius — луч, и в самом широком смысле охватывает все виды излучений вообще. Видимый свет и радиоволны – тоже, строго говоря, радиация, но принято подразумевать под радиацией только ионизирующие излучения, то есть те, взаимодействие которых с веществом приводит к образованию в нем ионов.
Различают несколько видов ионизирующих излучений:
— альфа-излучение – представляет собой поток ядер гелия
— бета-излучение – поток электронов или позитронов
— гамма-излучение – электромагнитное излучение с частотой порядка 10^20 Гц.
— рентгеновское излучение – также электромагнитное излучение с частотой порядка 10^18 Гц.
— нейтронное излучение – поток нейтронов.
Что такое альфа-излучение?
Это тяжелые положительно заряженные частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов, крепко связанных между собой. В природе альфа-частицы возникают в результате распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. В воздухе альфа-излучение проходит не более пяти сантиметров и, как правило, полностью задерживается листом бумаги или внешним омертвевшим слоем кожи. Однако если вещество, испускающее альфа-частицы, попадает внутрь организма с пищей или вдыхаемым воздухом, оно облучает внутренние органы и становится потенциально опасным.
Что такое бета-излучение?
Электроны либо позитроны, которые значительно меньше альфа-частиц и могут проникать вглубь тела на несколько сантиметров. От него можно защититься тонким листом металла, оконным стеклом и даже обычной одеждой. Попадая на незащищенные участки тела, бета-излучение оказывает воздействие, как правило, на верхние слои кожи. Если вещество, испускающие бета-частицы, попадет в организм, оно будет облучать внутренние ткани.
Что такое нейтронное излучение?
Поток нейтронов, нейтрально заряженных частиц. Нейтронное излучение образуется в процессе деления атомного ядра и обладает высокой проникающей способностью. Нейтроны можно остановить толстым бетонным, водяным или парафиновым барьером. К счастью, в мирной жизни нигде, кроме как непосредственно вблизи ядерных реакторов, нейтронное излучение практически не существует.
Что такое гамма-излучение?
Электромагнитная волна, несущая энергию. В воздухе оно может проходить большие расстояния, постепенно теряя энергию в результате столкновений с атомами среды. Интенсивное гамма-излучение, если от него не защититься, может повредить не только кожу, но и внутренние ткани.
А какой вид излучения используется при рентгеноскопии?
Рентгеновское излучение — электромагнитное излучение с частотой порядка 10^18 Гц.
Возникает при взаимодействии электронов, движущихся с большими скоростями, с веществом. Когда электроны соударяются с атомами какого-либо вещества, они быстро теряют свою кинетическую энергию. При этом большая ее часть переходит в тепло, а небольшая доля, обычно менее 1%, преобразуется в энергию рентгеновского излучения.
В отношении рентгеновского и гамма-излучения часто употребляют определения «жёсткое» и «мягкое». Это относительная характеристика его энергии и связанной с ней проникающей способности излучения: «жёсткое» — большие энергия и проникающая способность, «мягкое» -меньшие. Рентгеновское излучение — мягкое, гамма-излучение — жесткое.
Существует ли место без радиации вообще?
Практически нет. Радиация — древний фактор окружающей среды. Существует множество естественных источников излучения: это природные радионуклиды, содержащиеся в земной коре, строительных материалах, воздухе, пище и воде, а также космические лучи. В среднем они определяют более чем 80% годовой эффективной дозы, получаемой населением, в основном вследствие внутреннего облучения.
Что такое радиоактивность?
Радиоактивность – свойство атомов какого-либо элемента самопроизвольно превращаться в атомы других элементов. Этот процесс сопровождается ионизирующим излучением, т.е. радиацией.
В чем измеряется радиация?
С учетом того, что «радиация» сама по себе измеримой величиной не является, существуют различные единицы для измерения различных видов излучений, а также загрязнения.
Отдельно используются понятия поглощенной, экспозиционной, эквивалентной и эффективной дозы, а также понятие мощности эквивалентной дозы и фона.
Кроме того, для каждого радионуклида (радиоактивного изотопа элемента) измеряется активность радионуклида, удельная активность радионуклида и период полураспада.
Что такое поглощенная доза и в чем она измеряется?
Доза, поглощённая доза (от греческого — доля, порция) – определяет величину энергии ионизирующего излучения, поглощённую облучаемым веществом. Характеризует физический эффект облучения в любой среде, включая биологическую ткань, и часто рассчитывается на единицу массы этого вещества.
Измеряется в единицах энергии, которая выделяется в веществе (поглощается веществом) при прохождении через него ионизирующего излучения.
Единицы измерения рад, грэй.
Рад (rad – сокращение от radiation absorbed dose) — внесистемная единица поглощённой дозы. Соответствует энергии излучения 100 эрг, поглощённой веществом массой 1 грамм
1 рад = 100 эрг/г = 0,01 Дж/кг = 0,01 Гр = 2,388 x 10-6 кал/г
При экспозиционной дозе в 1 рентген поглощённая доза в воздухе будет 0,85 рад (85 эрг/г).
Грэй (Гр.) — единица поглощённой дозы в системе единиц СИ. Соответствует энергии излучения в 1 Дж, поглощённой 1 кг вещества.
1 Гр. = 1 Дж/кг = 104 эрг/г = 100 рад.
Что такое экспозиционная доза и в чем она измеряется?
Экспозиционная доза определяется по ионизации воздуха, то есть по суммарному заряду ионов, образовавшихся в воздухе при прохождении через него ионизирующего излучения.
Единицы измерения рентген, кулон на килограмм.
Рентген (Р) — внесистемная единица экспозиционной дозы. Это такое количество гамма- или рентгеновского излучения, которое в 1 см3 сухого воздуха (имеющего при нормальных условиях вес 0,001293 г) образует 2,082 х 109 пар ионов. При пересчёте на 1 г воздуха это составит 1,610 х 1012 пар ионов или 85 эрг/г сухого воздуха. Таким образом физический энергетический эквивалент рентгена равен 85 эрг/г для воздуха.
1 Кл/кг — единица экспозиционной дозы в системе СИ. Это такое количество гамма- или рентгеновского излучения, которое в 1 кг сухого воздуха образует 6,24 х 1018 пар ионов, которые несут заряд в 1 кулон каждого знака. Физический эквивалент 1 Кл/кг равен 33 Дж/кг (для воздуха).
Соотношения между рентгеном и Кл/кг следующие:
1 Р = 2,58 х 10-4 Кл/кг — точно.
1 Кл/кг = 3,88 х 103 Р — приблизительно.
Что такое эквивалентная доза и в чем она измеряется?
Эквивалентная доза равна поглощенной дозе, рассчитанной для человека с учётом коэффициентов, учитывающих различную способность разных видов излучения повреждать ткани организма.
Например, для рентгеновского, гамма, бета-излучения, этот коэффициент (его называют коэффициент качества излучения) равен 1, а для альфа-излучения – 20. То есть при одной и той же поглощенной дозе альфа-излучение нанесет организму в 20 раз больший вред, чем, например гамма-излучение.
Единицы измерения бэр и зиверт.
Бэр — биологический эквивалент рада (ранее — рентгена). Внесистемная единица измерения эквивалентной дозы. В общем случае:
1 бэр = 1 рад * К = 100 эрг/г * К = 0,01 Гр * К = 0,01 Дж/кг * К = 0,01 Зиверт,
где К – коэффициент качества излучения, см. определение эквивалентной дозы
Для рентгеновского, гамма-, бета-излучений, электронов и позитронов, 1 бэр соответствует поглощённой дозе в 1 рад.
1 бэр = 1 рад = 100 эрг/г = 0,01 Гр = 0,01 Дж/кг = 0,01 Зиверт
Учитывая, что при экспозиционной дозе в 1 рентген воздух поглощает примерно 85 эрг/г (физический эквивалент рентгена), а биологическая ткань примерно 94 эрг/г (биологический эквивалент рентгена), можно считать с минимальной погрешностью, что экспозиционная доза в 1 рентген для биологической ткани соответствует поглощённой дозе в 1 рад и эквивалентной дозе в 1 бэр (для рентгеновского, гамма-, бета-излучений, электронов и позитронов), то есть, грубо говоря — 1 рентген, 1 рад и 1 бэр — это одно и то же.
Зиверт (Зв) — единица эквивалентной и эффективной эквивалентной доз в системе СИ. 1 Зв равен эквивалентной дозе, при которой произведение величины поглощённой дозы в Грэях (в биологической ткани) на коэффициент К будет равно 1 Дж/кг. Иными словами, это такая поглощённая доза, при которой в 1 кг вещества выделяется энергия в 1 Дж.
В общем случае:
1 Зв = 1 Гр * К = 1 Дж/кг * К = 100 рад * К = 100 бэр * К
При К=1 (для рентгеновского, гамма-, бета-излучений, электронов и позитронов) 1 Зв соответствует поглощённой дозе в 1 Гр:
1 Зв = 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад = 100 бэр.
Эффективная эквивалентная доза равно эквивалентной дозе, рассчитанной с учётом разной чувствительности различных органов организма к облучению. Эффективная доза учитывает не только, что различные виды излучений обладают разной биологической эффективностью, но и то, что одни части тела человека (органы, ткани) более чувствительны к излучению, чем другие. Например, при одинаковой эквивалентной дозе возникновение рака легких более вероятно, чем рака щитовидной железы. Таким образом, эффективная доза отражает суммарный эффект облучения человека с точки зрения отдаленных последствий.
Для расчета эффективной дозы эквивалентную дозу, полученную конкретным органом, тканью, умножают на соответствующий коэффициент.
Для всего организма этот коэффициент равен 1, а для некоторых органов имеет следующие значения:
костный мозг (красный) — 0,12
щитовидная железа — 0,05
лёгкие, желудок, толстый кишечник — 0,12
гонады (яичники, семенники) — 0,20
кожа — 0,01
Для оценки полной эффективной эквивалентной дозы, полученной человеком, рассчитывают и суммируют указанные дозы для всех органов.
Единица измерения та же, что и у эквивалентной дозы – «бэр», «зиверт»
Что такое мощность эквивалентной дозы, и в чем она измеряется?
Доза, полученная в единицу времени, называется мощностью дозы. Чем больше мощность дозы, тем быстрее растет доза излучения.
Для эквивалентной дозы в СИ единица мощности дозы – зиверт в секунду (Зв/с), внесистемная единица – бэр в секунду (бэр/с). На практике чаще всего используются их производные (мкЗв/час, мбэр/час и т.д.)
Что такое фон, естественный фон, и в чем они измеряется?
Фон – другое название для мощности экспозиционной дозы ионизирующего излучения в данном месте.
Естественный фон — мощность экспозиционной дозы ионизирующего излучения в данном месте, создаваемая только природными источниками излучения.
Единицы измерения, соответственно – бэр и зиверт.
Часто фон и естественный фон измеряют в рентгенах (микрорентгенах и т.д.), примерно приравнивая рентген и бэр (см. вопрос об эквивалентной дозе).
Что такое активность радионуклида и в чем она измеряется?
Количество радиоактивного вещества измеряется не только единицами массы (грамм, миллиграмм и т.д.), но и активностью, которая равняются числу ядерных превращений (распадов) в единицу времени. Чем больше ядерных превращений испытывают атомы данного вещества в секунду, тем выше его активность и тем большую опасность оно может представлять для человека.
Единицей активности в СИ является распад в секунду (расп/с). Эта единица получила название беккерель (Бк). 1 Бк равняется 1 расп/с.
Наиболее употребительной внесистемной единицей активности является кюри (Ки). 1 Ки равняется 3,7* 10 в 10 Бк, что соответствует активности 1 г радия.
Что такое удельная поверхностная активность радионуклида?
Это активность радионуклида, отнесенная к единице площади. Обычно используется для характеристики радиоактивного загрязнения территории (плотности радиоактивного загрязнения).
Единицы измерения — Бк/м2, Бк/км2, Ки/м2, Ки/км2.
Что такое период полураспада и в чем он измеряется?
Период полураспада (T1/2, также обозначается греческой буквой «лямбда», half-life)- время, в течение которого половина радиоактивных атомов распадается и их количество уменьшается в 2 раза. Величина строго постоянная для каждого радионуклида. Периоды полураспада у всех радионуклидов разные — от долей секунды (короткоживущие радионуклиды) до миллиардов лет (долгоживущие).
Это не значит, что через время равное двум T1/2 радионуклид распадется полностью. Через T1/2 радионуклида станет вдвое меньше, через 2*T1/2 – вчетверо и т.д. Полностью радионуклид не распадется теоретически никогда.
Правда ли то, что при полетах на самолете можно получить дополнительную дозу излучения?
В общем случае да. Конкретные цифры зависят от высоты полета, типа самолета, погоды и маршрута, примерно можно оценить фон в салоне самолета как 200-400 мкР/Ч.
Опасно ли делать флюорографию или рентгенографию?
Хотя снимок и занимает всего доли секунды, мощность излучения весьма велика и человек получает достаточную дозу облучения. Не зря врач-рентгенолог при снимке прячется за стальную стенку.
Примерные эффективные дозы для облучаемых органов:
флюорография в одной проекции — 1.0 мЗв
ренген легких — 0.4 мЗ
снимок черепа в двух проекциях — 0.22 мЗв
снимок зуба — 0.02мЗв
снимок носа (гайморовы пазухи) — 0.02 мЗв
снимок голени (ног в связи с переломом) — 0.08мЗв
Указанные цифры верны для одного снимка (если особо не отмечено), при исправном рентгеновском аппарате и применении средств защиты. Скажем, при снимке легких вовсе не обязательно облучать голову и все, что ниже пояса. Требуйте просвинцованный фартук и воротник, их должны вам выдать. Полученная при обследовании доза обязательно записывается в личную карточку больного.
Ну и напоследок — любой врач, отправляющий вас на рентген, обязан оценивать риск избыточного облучения по сравнению с тем, насколько помогут ему ваши снимки для более эффективного лечения.
Радиация на промышленных объектах, свалках, заброшенных зданиях?
Источники радиации можно встретить где угодно, даже в жилом здании, напр. когда-то использовались Радиоизотопные извещатели дыма (РИД) в которых использовались изотопы, излучающие Альфа, Бета и Гамма радиацию, всевозможные шкалы приборов, выпущенных до 60-х годов, на которые наносилась краска в составе которой были соли Радия-226, на свалках находили гамма-дефектоскопы, проверочные источники для дозиметров и.т.д.
Какими приборами можно измерить радиацию?
: Основные приборы – радиометр и дозиметр. Существуют комбинированные приборы – дозиметр-радиометр. Самые распространённые это бытовые дозиметры-радиометры: Терра-П, Припять, Сосна, Стора-Ту, Белла и др. Есть военные приборы типа ДП-5, ДП-2,ДП-3 и др.
А чем отличается радиометр от дозиметра?
Радиометр показывает мощность дозы излучения здесь теперь и сейчас. Но для оценки влияния радиации на организм важна не мощность, а именно полученная доза.
Дозиметр — это прибор, который, измеряя мощность дозы излучения, перемножает её на время воздействия радиации, подсчитывая тем самым полученную владельцем эквивалентную дозу. Бытовые дозиметры измеряют, как правило, только мощность дозы гамма-излучения (некоторые еще и бета-излучения), весовой множитель которых (коэффициент качества излучения) равны 1.
Поэтому даже при отсутствии в приборе функции дозиметра можно мощность дозы, измеренную в Р/ч поделить на 100 и умножить на время облучения, получив таким образом искомое значение дозы в Зивертах. Либо, что то же самое, умножив измеренную мощность дозы на время облучения, получим эквивалентную дозу в бэрах.
Простая аналогия — спидометр в машине показывает мгновенную скорость «радиометр» а счетчик километров интегрирует эту скорость по времени, показывая пройденный машиной путь («дозиметр»).
Способы дезактивации техники
Радиоактивная пыль на зараженной технике удерживается силами притяжения (адгезии); величина этих сил зависит от свойств поверхности и среды, в которой происходит притяжение. Силы адгезии в воздухе значительно больше, чем в жидкости. В случае заражения техники, покрытой маслянистыми загрязнениями, адгезия радиоактивной пыли определяется прочностью прилипания самого маслянистого слоя.
При дезактивации происходит два процесса:
· отрыв частиц радиоактивной пыли от зараженной поверхности;
· удаление их с поверхности объекта.
Исходя из этого, способы дезактивации основаны либо на механическом удалении радиоактивной пыли (сметание, сдувание, пылеотсасывание), либо на использовании физико-химических моющих процессов (смывание радиоактивной пыли растворами моющих средств).
Ввиду того, что частичная дезактивация отличается от полной только тщательностью и полнотой обработки, то и способы частичной и полной дезактивации практически одинаковы и зависят только от наличия технических средств дезактивации и дезактивирующих растворов.
Все способы дезактивации можно разделить на две группы: жидкостные и безжидкостные. Промежуточным между ними является газокапельный способ дезактивации.
К жидкостным способам относятся:
· смывание РВ дезактивирующими растворами, водой и растворителями (бензином, керосином, дизтопливом и т.п.) с использованием щеток или ветоши;
· смывание РВ струёй воды под давлением.
При обработке техники этими способами отрыв частиц РВ от поверхности происходит в жидкой среде, когда силы адгезии ослаблены. Транспортировка оторванных частиц при их удалении также обеспечивается жидкостью, стекающей с объекта.
Поскольку скорость движения слоя жидкости, непосредственно примыкающего к твердой поверхности, очень мала, то мала и скорость перемещения пылинок, особенно очень мелких, полностью утопленных в тонком пограничном слое жидкости. Поэтому для достижения достаточной полноты дезактивации приходится одновременно с подачей жидкости протирать поверхность щеткой, или ветошью, использовать растворы моющих средств, облегчающих отрыв радиоактивных загрязнений и удержание их в растворе, или же применять мощную струю воды с большим давлением и расходом жидкости на единицу поверхности.
Жидкостные способы обработки высокоэффективны и универсальны, практически все существующие табельные технические средства дезактивации рассчитаны на жидкостные способы обработки. Самым эффективным из них является способ смывания РВ дезактивирующими растворами с использованием щеток (позволяет снижать зараженность объекта в 50 — 80 раз), а самым быстрым по выполнению — способ смывания РВ струёй воды. Способ смывания РВ дезактивирующими растворами, водой и растворителями с использованием ветоши применяется главным образом для дезактивации внутренних поверхностей кабины автомобиля, различных приборов, чувствительных к большим объёмам воды и дезактивирующих растворов.
Выбор того или иного способа жидкостной обработки зависит от наличия дезактивирующих веществ, емкости водоисточников, технических средств и вида техники, подлежащей дезактивации.
К безжидкостным способам относятся следующие:
· сметание радиоактивной пыли с объекта вениками и другими подсобными материалами;
· удаление радиоактивной пыли методом пылеотсасывания;
· сдувание радиоактивной пыли сжатым воздухом.
При осуществлении этих способов отрыв частиц радиоактивной пыли осуществляется в воздушной среде, когда силы адгезии велики. Существующими способами (пылеотсасывание, струя воздуха от компрессора автомобиля) нельзя создать достаточно мощного потока воздуха. Все эти способы эффективны при удалении сухой радиоактивной пыли с сухих не замасленных и не сильно загрязненных объектов. Табельным техническим средством дезактивации военной техники безжидкостным способом (пылеотсасыванием) в настоящее время является комплект ДК-4, с помощью которого можно обрабатывать технику и жидкостным и безжидкостным способами.
Безжидкостные способы дезактивации позволяют снижать зараженность объектов:
· обметание — в 2 — 4 раза;
· пылеотсасывание — в 5 — 10раз;
· обдувание сжатым воздухом от компрессора автомобиля – в 2-3раза.
Газокапельный способ заключается в обдувании объекта мощным газокапельным потоком.
Источником газового потока служит воздушно-реактивный двигатель, на выходе из сопла в газовый поток вводится вода, которая дробится на мелкие капли.
Сущность способа заключается в том, что на обрабатываемой поверхности образуется пленка жидкости, благодаря чему силы сцепления (адгезии) частиц пыли с поверхностью ослабляются и мощный газовый поток сдувает их с объекта.
Газокапельный способ дезактивации осуществляется с помощью тепловых машин (ТМС-65, УТМ), он позволяет исключить ручной труд при проведении специальной обработки военной техники.
Время дезактивации автомобиля КаМАЗ газокапельным потоком составляет 1 — 2 мин, расход воды — 140л, зараженность снижается в 50 — 100раз.
При дезактивации техники любым из жидкостных или безжидкостных способов необходимо соблюдать следующий порядок обработки:
· объект начинать обрабатывать с верхних частей, постепенно опускаясь вниз;
· последовательно обрабатывать всю поверхность без пропусков;
· каждый участок поверхности обработать 2-3 раза, шероховатые поверхности обработать особенно тщательно с повышенным расходом жидкости;
· при обработке растворами с использованием щёток и ветоши тщательно протирать обрабатываемую поверхность;
· при обработке струёй воды направлять струю под углом 30 — 60° к поверхности, находясь в 3 — 4м от обрабатываемого объекта;
· следить, чтобы брызги и стекающая с обрабатываемого объекта жидкость не попадала на людей, производящих дезактивацию.
Если мне сказали, что недалеко взорвалась АЭС, куда бежать?
Никуда не бежать. Во-первых, вас могли обмануть. Во-вторых, в случае действительной опасности лучше всего довериться действиям профессионалов. А для того, чтобы об этих самых действиях узнать, желательно находиться дома, включить радиоприемник или телевизор. В качестве меры предосторожности можно порекомендовать плотно закрыть окна и двери, не выпускать детей и домашних животных на улицу, провести влажную уборку квартиры.
Какие лекарства нужно выпить, чтобы от радиации не было вреда?
При авариях на АЭС в атмосферу выбрасывается большое количество радиоактивного изотопа йода-131, который накапливается в щитовидной железе, что приводит к внутреннему облучению организма и может вызвать рак щитовидной железы. Поэтому в первые дни после загрязнения территории (а лучше до этого загрязнения) необходимо насытить щитовидную железу обычным йодом, тогда организм будет невосприимчив к радиоактивному его изотопу. Пить йод из пузырька исключительно вредно, существуют разнообразные таблетки — обычный йодид калия, йод-актив, йодомарин и т.п., все они представляют собой тот же калий-йод.
Если калий-йода поблизости нет, а территория загрязнена, то в крайнем случае можно капнуть пару капель обычного йода на стакан воды или киселя, и выпить.
Период полураспада йода-131 – чуть более 8 суток. Соответственно, через две недели можно в любом случае о принятии йода внутрь забыть.
