Eine Person sieht ein Schild, das vor erhöhter Radioaktivität warnt, und versucht, den gefährlichen Ort so schnell wie möglich zu verlassen. Was in Tschernobyl, Hiroshima und Nagasaki geschah, lehrte die Menschen, sich vor Strahlung zu hüten. Und nicht umsonst. Nach den Tragödien war die Menschheit mit ernsthaften Gesundheitsproblemen konfrontiert, die sich immer noch bemerkbar machen. Strahlung wirkt sich nachteilig auf den Körper aus und führt manchmal zum Tod. Daher ist es wichtig, seine Wirkung, Eigenschaften und zulässigen Dosen zu kennen.

Was ist Strahlung?

Ein Mensch ist sein ganzes Leben lang Strahlung ausgesetzt. Sein Körper ist vor allem natürlicher Radioaktivität ausgesetzt, die bei natürlichen Prozessen beobachtet wird. Als Radioaktivität bezeichnet man solche Phänomene in der Natur, bei denen Atomkerne willkürlich zerfallen, wodurch Strahlung entsteht. Diese Strahlungen besitzen eine ausgeprägte Energie und zeichnen sich dadurch aus, dass sie in der Lage sind, das Medium, in dem sie sich ausbreiten, zu ionisieren. Ionisation führt zu Veränderungen der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Materie. Diese Fähigkeit wirkt sich schädigend auf einen lebenden Organismus aus, da in biologischen Geweben die Vitalaktivität gestört wird.

Wenn die ionisierende Fähigkeit der Strahlung hoch ist, dringt sie weniger in den Körper ein. Ist die Ionisation gering, kann sie tiefer eindringen. Dies wird wichtig, wenn es um Strahlung und ihre Auswirkungen auf den Menschen geht.

Die radioaktive Einwirkung auf eine Person wird durch externe und interne Methoden durchgeführt. Substanzen, die sich außerhalb der Grenzen des Körpers befinden, erzeugen externe Strahlung. Wenn der Körper radioaktive Elemente erhält, die zusammen mit Luft, Nahrung und Wasser in das Innere eingedrungen sind, tritt eine innere Strahlung auf. Die hohe Durchdringungseigenschaft der Strahlung wirkt stärker unter äußerer Einwirkung. Der innere Einfluss wird verstärkt, wenn die Strahlung durch hohe Ionisierung gekennzeichnet ist.

Strahlung, die der Körper von innen erhält, gilt als gefährlicher, da Strahlung Gewebe und Organe betrifft, die durch nichts geschützt sind. Dieser Prozess findet auf molekularer, zellulärer Ebene statt. Die Haut, Kleidung, Schutzausrüstung, Wände des Gebäudes dienen als Schutzbarriere bei externer Bestrahlung.

Radioaktive Strahlung wird in mehrere Arten unterteilt, die sich in Eigenschaften und Wirkungen auf den Menschen unterscheiden.

Dosen und Quellen radioaktiver Strahlung

Strahlung stammt ständig aus natürlichen Quellen. Solche Quellen externer Exposition sind:

• kosmische Strahlung,
• Sonnenstrahlung,
• Gesteinsstrahlung,
• Luftstrahlung.

Auch Baumaterialien, die beim Bau von Gebäuden verwendet werden, weisen eine geringe Strahlendosis auf.

Der innere Einfluss der Strahlung erfolgt durch Gase aus dem Erdinneren, radioaktives Kalium, Thorium, Uran, Radium, Rubidium, die Bestandteile von Wasser, Pflanzen und Lebensmitteln sind. Jede dieser Arten radioaktiver Exposition ist nicht schädlich, wenn die Strahlung in kleinen Mengen vorliegt.

Es gibt eine zulässige Strahlungsnorm für den menschlichen Körper. Als sicher gilt eine Dosis von bis zu 0,3-0,5 μSv pro Stunde. Die maximal zulässige Strahlung beträgt 10 μSv pro Stunde, wenn sie kurzzeitig auf den Körper einwirkt. Bereits ab einer Leistung von 50 mSv pro Jahr führt die Bestrahlung zu Onkologie. Die tödliche Dosis für den Menschen beträgt 10 Sv pro Jahr. Der Tod tritt innerhalb weniger Wochen ein.

Menschliches Handeln führt dazu, dass die Strahlenbelastung zunimmt, ausgedrückt in Umweltbelastungen. Es stammt hauptsächlich aus folgenden Quellen:

• radioaktive Reaktoren,
• Uranindustrie,
• radiochemische Produktion,
• Behandlung und Entsorgung radioaktiver Abfälle,
• Radionuklide im Bereich der Volkswirtschaft.

Strahlung und ihre Auswirkungen auf eine Person können auch eine positive Erfahrung sein. Beispielsweise wird die Strahlenbelastung in der Medizin im Übrigen recht häufig eingesetzt. Unter solchen Anwendungen sind die folgenden diagnostischen Verfahren bekannt:

• Radiographie,
• Fluorographie,
• CT-Scan.

Die Bestrahlung während der Tomographie ist intensiver. Aber das Ergebnis der Diagnose in diesem Fall ist höher.

Darüber hinaus wird Bestrahlung in der Medizin in folgenden Bereichen eingesetzt:

• Strahlentherapie. Es wird zur Behandlung von Krebs eingesetzt. Richtige Bestrahlung kann Tumorbildungen abtöten.
• Radiochirurgie. Dabei kommt ein Gammamesser zum Einsatz, das zu keinen Schnitten in der Haut führt. Besonders intensiv wird es in entwickelten Ländern eingesetzt.

Ein kompetenter Umgang mit Radioaktivität dient dem Wohl der Menschheit. Während übermäßige industrielle Aktivität die Natur verschmutzt, was zu verschiedenen Gesundheitsproblemen führt.

Die Wirkung von Strahlung auf den Menschen

Strahlung und ihre Auswirkungen auf den Menschen können ernsthafte Gesundheitsprobleme verursachen. Die Niederlage betrifft nicht nur den Körper desjenigen, der der Strahlung ausgesetzt war, sondern auch die nächsten Generationen, da die Strahlung den genetischen Apparat beeinflusst. Radioaktiver Einfluss hat also zwei Wirkungen:

• Somatische - Erkrankungen wie Leukämie, onkologische Organbildungen, lokale Strahlenschäden und Strahlenkrankheit treten auf.
• Genetisch - führt zu Genmutationen und Veränderungen in der Chromosomenstruktur.

Eine Bestrahlung mit chronischem Charakter belastet den Körper weniger als eine einmalige Bestrahlung in gleicher Dosis, da Erholungsprozesse Zeit haben. Die Akkumulation von Radionukliden im Körper erfolgt ungleichmäßig. Am stärksten betroffen sind die Atmungs- und Verdauungsorgane, durch die Radionuklide in den Körper, die Leber und die Schilddrüse gelangen. Unter den durch Strahlung verursachten Krebsarten sind Schilddrüsen- und Brustkrebs die häufigsten.

Strahlenleukämie, also Blutkrebs, kann vier bis zehn Jahre nach der Exposition festgestellt werden. Besonders gefährlich ist es für diejenigen, die das 15. Lebensjahr noch nicht vollendet haben. Die Tatsache, dass Strahlung zu dieser Krankheit führen kann, wird durch die Zunahme der Einwohner von Hiroshima und Nagasaki belegt. Außerdem wurde festgestellt, dass die Sterblichkeit unter Radiologen gerade wegen Leukämie anstieg.

Strahlenbelastung ist auch mit Lungenkrebs behaftet. Insbesondere ist die Diagnose bei Bergleuten, die in Uranminen arbeiten, weit verbreitet.

Die bekannteste Folge der Strahlenbelastung ist die Strahlenkrankheit. Es wird sowohl durch einmalige als auch durch chronische Expositionen hervorgerufen. Große Dosen können tödlich sein.

Mutationen, die durch Bestrahlung im genetischen Apparat entstehen, sind derzeit noch nicht ausreichend untersucht. Dies liegt daran, dass sie sich über viele Jahre in verschiedenen Generationen manifestieren können. Dann wird es schwierig zu beweisen, aus welchem ​​Grund diese oder jene Mutation aufgetreten ist.

Manchmal tauchen sie sofort auf. Solche Mutationen werden als dominant bezeichnet. Es gibt rezessive Mutationen, die sich über Generationen bemerkbar machen. Obwohl sie möglicherweise überhaupt nicht in neuen Generationen auftauchen. Mutationen werden durch körperliche oder psychische Störungen in der Gesundheit der Nachkommen festgestellt. Dazu muss sich das beschädigte Gen mit einem Gen verbinden, das den gleichen Schaden wie es hat.

Bei äußerer Bestrahlung treten Verbrennungen der Haut und der Schleimhäute auf, die unterschiedlich stark ausgeprägt sind.

Freie Radikale und ihre Wirkung

Wenn die ionisierende Kraft radioaktiver Strahlung intensiv ist, führt dies zur Bildung aktiver Moleküle in lebenden Zellen. Solche Moleküle sind freie Radikale. Sie schädigen und führen zum Tod lebender Zellen.

Ihre aggressive Wirkung zielt auf die Vitalfunktionen des Körpers ab. Zuallererst leiden Zellen des gastrointestinalen und hämatopoetischen Systems und Keimzellen. In diesem Fall treten bestimmte Symptome auf: Übelkeit, Erbrechen, Fieber, Durchfall, Abnahme der Blutzellen.

Zellen, die sich nicht so schnell wie die oben genannten teilen, unterliegen Veränderungen in Richtung Dystrophie. Werden die Augen während der Bestrahlung geschädigt, kann dies zu Strahlenkatarakten führen. Vaskuläre Sklerose und schlechte Immunität sind auch Folgen von freien Radikalen.

Im Kampf gegen freie Radikale beginnt der Körper selbst mit der Regeneration geschädigter Zellen. Aber wenn die Bestrahlung stark ist, wird er unfähig, die schädliche Wirkung zu überwinden. Dabei spielen die Art der Strahlung, ihre Intensität und die individuelle Anfälligkeit eines Menschen eine große Rolle.

Fazit

Radioaktive Strahlung in der Natur ist ein normales Phänomen. Die natürliche Exposition erfolgt in minimalen Dosen und ein Mensch erlebt sie sein ganzes Leben lang. Schließlich stammt es von natürlichen Trägern wie Sonne und Luft. Aber wo eine Person die Grenze überschreitet und die Umwelt mit verschiedenen Arten von Produktion verschmutzt, wird Strahlung sehr gefährlich für Gesundheit und Leben. Sein Einfluss kann bei Überschreitung der zulässigen Dosen nicht nur den Körper desjenigen schädigen, der unter seinem Einfluss stand, sondern auch die Nachkommen einer solchen Person. Durch die Beeinflussung der Genetik kann Strahlung die geistigen und körperlichen Fähigkeiten neuer Generationen schädigen.

Neben der negativen Strahlenbelastung sieht sich der Mensch bei medizinischen Untersuchungen und Eingriffen seiner positiven Seite gegenüber. Wissenschaftler konnten Strahlung für den Nutzen nutzen, indem sie sie in der Medizin einsetzten.

Strahlung ist ein ständiger Begleiter des menschlichen Lebens. Wir leben in einer Welt, in der Strahlung überall ist. Das Licht und die Wärme von Kernreaktionen auf der Sonne sind notwendige Bedingungen für unsere Existenz. In der Umwelt sind radioaktive Stoffe natürlichen Ursprungs vorhanden. Unser Körper enthält radioaktive Isotope 14 C, 40 K, 210 Po. Die Entstehung des Lebens auf der Erde und seine anschließende Entwicklung verliefen unter Bedingungen ständiger Strahlenbelastung.

Langlebige radioaktive Isotope

In der Natur gibt es ~ 45 radioaktive Isotope, deren Halbwertszeit mit dem Alter des Universums (13,7·10 9 Jahre) vergleichbar oder größer ist. Tabelle 16.1 listet Isotope mit einer Halbwertszeit von mehr als 109 Jahren auf. Die meisten langlebigen radioaktiven Isotope werden durch mehrere aufeinanderfolgende Zerfälle in stabile Isotope umgewandelt.
Das Phänomen der Radioaktivität ist in Wissenschaft, Technik, Medizin und Industrie weit verbreitet. Röntgenstrahlen und radioaktive Isotope werden in der medizinischen Forschung eingesetzt. Es wurde jedoch sofort klar, dass Strahlung eine potenziell gefährliche Quelle für lebende Organismen ist. Künstliche Radionuklide entstehen in großen Mengen als Nebenprodukt in den Unternehmen der Rüstungsindustrie und der Kernenergie. Einmal in der Umwelt wirken sie sich negativ auf lebende Organismen aus. Für eine korrekte Einschätzung der Strahlengefährdung ist ein klares Verständnis des Ausmaßes der Umweltbelastung, der realen Wirkungsmechanismen der Strahlung, der Folgen und bestehender Schutzmaßnahmen notwendig.
Strahlung ist ein verallgemeinerter Begriff. Es umfasst verschiedene Arten von Strahlung, von denen einige in der Natur vorkommen, andere künstlich gewonnen werden. Zunächst einmal sollte man zwischen Korpuskularstrahlung, die aus Teilchen mit einer Masse ungleich Null besteht, und elektromagnetischer Strahlung unterscheiden. Korpuskularstrahlung kann sowohl aus geladenen als auch aus neutralen Teilchen bestehen.
Alpha-Strahlung- steht für Heliumkerne, die beim radioaktiven Zerfall von Elementen schwerer als Blei emittiert oder bei Kernreaktionen gebildet werden.
Beta-Strahlung - Dies sind Elektronen oder Positronen, die beim Beta-Zerfall verschiedener Elemente vom leichtesten (Neutron) bis zum schwersten entstehen.
kosmische Strahlung . Kommt aus dem All auf die Erde. Es besteht hauptsächlich aus Protonen und Heliumkernen. Schwerere Elemente machen weniger als 1 % aus. Die tief in die Atmosphäre eindringende kosmische Strahlung interagiert mit den Kernen, aus denen die Atmosphäre besteht, und bildet Ströme von Sekundärteilchen (Mesonen, Gammastrahlen, Neutronen usw.).
Neutronen . Sie entstehen bei Kernreaktionen (in Kernreaktoren und anderen Industrie- und Forschungseinrichtungen sowie bei Kernexplosionen). Spaltprodukte. Enthalten in radioaktivem Abfall aus wiederaufbereitetem Brennstoff aus Kernreaktoren.
Protonen, Ionen . Meist auf Beschleunigern erhalten.

Tabelle 16.1

langlebige radioaktive Isotope
deren Halbwertszeit 10 übersteigt 9 Jahre

Isotop, Massenzahl	Halbwertszeit, Jahre	Decay-Kanal	Isotop, Massenzahl	Halbwertszeit, Jahre	Decay-Kanal
K-40	1,25 10 9	β (89 %), (11%)	Ce-136	≥0,7 10 14	2ε
Ca-40	≥3 10 21	2ε	Ce-138	≥0,9 10 14	2ε
Ca-46	>2,8 10 15	2β-	Ce-142	≥5 10 16	2β-
Ca-48	1,9 10 19	2β - (75%), ß (25 %)	Nd-144	2.3 10 15	α
V-50	1,4 10 17	ε (83 %), β - (17%)	Nd-150	0,8 10 19	2β-
Cr-50	≥1,3 10 18	2ε	Sm-147	1.1 10 11	α
Zn-70	≥1,3 10 16	2β-	Gd-152	1.1 10 14	α
Kr-78	≥2,3 10 20	2ε	Gd-160	≥3,1 10 19	2β-
Rb-87	4,8 10 10	β -	Lu-176	3,8 10 10	β -
Zr-96	2 10 19	2β-	HD-174	2.0 10 15	α
Mo-100	7,3 10 18	2β-	Ta-180	1.2 10 15	?
CD-113	7,7 10 15	β -	W-180	1,8 10 18	α
CD-116	3.1 10 19	2β-	W-182	8,3 10 18	α
In-115	4,4 10 14	β -	W-183	1,3 10 19	α
Te-123	≥9,2 10 16	ε	W-186	4.1 10 10	α
Te-128	8,8 10 18	2β-	Re-187	3.1 10 19	β -
Te-130	≥5,0 10 23	2β-	Os-184	5,6 10 13	α
Xe-124	≥1,6 10 14	2ε	Os-186	2.0 10 15	α
Xe-134	≥5,8 10 22	2β-	Pt-190	6,5 10 11	α
Xe-136	≥2,4 10 21	2β-	Pb-204	1,4 10 17	α
Ba-132	3,0 10 21	2ε	Th-232	1,4 10 10	α
La-138	≥1,0 10 11	ε (65,6 %), β - (34,4 %)	U-235	0,7 10 9	α (93 %), SF (7%)
			U-238	4,4 10 9	α

Elektromagnetische Strahlung hat einen weiten Energiebereich und verschiedene Quellen: Gammastrahlung von Atomkernen und Bremsstrahlung von beschleunigten Elektronen, Radiowellen (Tab. 16.2).

Tabelle 16.2

Eigenschaften elektromagnetischer Emissionen

Energie, eV	Wellenlänge, m	Frequenz Hertz	Strahlungsquelle
10 9	10 – 16	10 24	Bremsstrahlung
10 5	10 – 12	10 20	Gammastrahlung von Kernen
10 3	10 – 10	10 18	Röntgenstrahlung
10 1	10 – 8	10 16	UV-Strahlung
10 – 1	10 – 6	10 14	sichtbares Licht
10 – 3	10 – 4	10 12	Infrarotstrahlung
10 – 5	10 – 2	10 10	Mikrowellenstrahlung
10 – 7	10 – 0	10 8	Mikrowelle
10 – 9	10 2	10 6	HF-Funkwellen
10 – 11	10 4	10 4	NF-Funkwellen

Verschiedene Arten von Strahlung interagieren unterschiedlich mit Materie, abhängig von der Art der emittierten Teilchen, ihrer Ladung, Masse und Energie. Geladene Teilchen ionisieren die Atome der Materie, indem sie mit Atomelektronen wechselwirken. Neutronen und Gammaquanten, die mit geladenen Teilchen in Materie kollidieren, übertragen ihre Energie auf diese, im Fall von Gammaquanten ist die Geburt von Elektron-Positron-Paaren möglich. Diese sekundären geladenen Teilchen, die sich in der Substanz verlangsamen, verursachen ihre Ionisierung. Die Einwirkung von Strahlung auf Materie in einem Zwischenstadium führt zur Bildung von schnell geladenen Teilchen und Ionen. Strahlenschäden werden hauptsächlich durch diese Sekundärteilchen verursacht, da sie mit mehr Atomen wechselwirken als die Teilchen der Primärstrahlung. Letztlich wird die Energie des Primärteilchens in die kinetische Energie einer Vielzahl von Atomen des Mediums umgewandelt und führt zu dessen Erwärmung und Ionisierung.
In den Organen und Geweben biologischer Objekte finden wie in jedem Medium während der Bestrahlung infolge der Energieabsorption die Prozesse der Ionisierung und Anregung von Atomen statt. Diese Prozesse unterliegen der biologischen Wirkung von Strahlung. Ihr Maß ist die vom Körper aufgenommene Energiemenge.
Bei der Reaktion des Körpers auf Strahlung können vier Phasen unterschieden werden. Die Dauer der ersten drei schnellen Phasen überschreitet wenige Mikrosekunden nicht, während denen verschiedene molekulare Veränderungen stattfinden. In der vierten langsamen Phase werden diese Veränderungen zu funktionellen und strukturellen Störungen in Zellen, Organen und dem gesamten Körper.
Die erste, physikalische Phase der Ionisierung und Anregung von Atomen dauert 10 – 13 p. In der zweiten, chemisch-physikalischen Phase, die 10–10 s dauert, werden chemisch hochaktive Radikale gebildet, die in Wechselwirkung mit verschiedenen Verbindungen Sekundärradikale entstehen lassen, die im Vergleich zu den Primärradikalen eine viel längere Lebensdauer haben . In der dritten, chemischen Phase, Dauer 10 – 6 s reagieren die gebildeten Radikale mit organischen Molekülen der Zellen, was zu einer Veränderung der biologischen Eigenschaften der Moleküle führt.
Die beschriebenen Prozesse der ersten drei Phasen sind primär und bestimmen die weitere Entwicklung der Strahlenschädigung. In der darauffolgenden vierten, biologischen Phase werden chemische Veränderungen in Molekülen in zelluläre Veränderungen umgewandelt. Am empfindlichsten gegenüber Strahlung ist der Zellkern, und die größten Folgen werden durch Schäden an DNA verursacht, die Erbinformationen enthält. Als Folge der Bestrahlung stirbt die Zelle je nach aufgenommener Dosis ab oder wird funktionsgestört. Die Dauer der vierten Phase ist sehr unterschiedlich und kann sich je nach Voraussetzungen über Jahre oder sogar ein Leben lang erstrecken.
Beta-Strahlung hat mehr Durchschlagskraft. Die Reichweite von Beta-Partikeln in Luft kann mehrere Meter und in biologischem Gewebe mehrere Zentimeter erreichen. Somit beträgt die Reichweite von Elektronen mit einer Energie von 4 MeV in Luft 17,8 m und in biologischem Gewebe 2,6 cm.
Gammastrahlung hat eine noch höhere Durchschlagskraft. Wird äußere Alpha- und Betastrahlung in der Regel durch Kleidung oder Haut absorbiert und ist vor allem beim Eindringen von Radionukliden in den Körper gefährlich, so ist bei äußerer Gammastrahlung der gesamte Körper ihr ausgesetzt. Dies erfordert einerseits besondere Maßnahmen zum Schutz vor Gammastrahlung und ermöglicht andererseits den Einsatz in verschiedenen Methoden der Ferndiagnostik.

Reis. 16.1. Schematische Darstellung der Durchdringungskraft verschiedener Strahlungen.

Neutronen . Die biologische Wirkung durch die Einwirkung thermischer Neutronen beruht hauptsächlich auf den Prozessen H(n , γ) 2 H und l4 N(n , p) 14 C. Die Wirkungsquerschnitte für diese Reaktionen betragen 0,33 bzw. 1,76 Barn. Die Hauptwirkung auf biologisches Gewebe tritt unter der Einwirkung von Protonen auf, die bei der Reaktion gebildet werden (n , p) und am Geburtsort all ihre Energie verlieren.
Zum langsame Neutronen Die meiste Energie wird für die Anregung und Spaltung von Gewebemolekülen aufgewendet.
Zum schnelle Neutronen Bis zu 90 % der Energie im Gewebe gehen bei elastischer Wechselwirkung verloren. In diesem Fall ist der Hauptprozess die Streuung von Neutronen an Protonen. Eine weitere Energiefreisetzung erfolgt durch Ionisierung des Mediums durch Rückstoßprotonen.

Strahlendosen und Maßeinheiten

Die Einwirkung ionisierender Strahlung ist ein komplexer Vorgang. Die Wirkung der Bestrahlung hängt von der Größe der absorbierten Dosis, ihrer Leistung, der Art der Strahlung, dem Volumen der bestrahlten Gewebe und Organe ab. Für seine quantitative Bewertung wurden spezielle Einheiten eingeführt, die im SI-System in nicht systemische und Einheiten unterteilt werden. Derzeit werden überwiegend SI-Einheiten verwendet. Tabelle 16.3 listet die Maßeinheiten radiologischer Größen auf und vergleicht SI-Einheiten mit Nicht-SI-Einheiten.

Tabelle 16.3

Grundlegende radiologische Größen und ihre Einheiten

Physikalische Größe	Einheit, ihr Name, Bezeichnung (international, russisch)		Beziehung zwischen der Off-System-Einheit und der SI-Einheit
	außerhalb des Systems	SI
Nuklidaktivität in einer radioaktiven Quelle	Curie (Ci, Ki)	Becquerel (Bq, Bq)	1 Ki = 3,7 10 10 Bq
Expositionsdosis der Strahlung	Röntgen (R, P)	Coulomb/Kilogramm (C/kg, C/kg)	1P = 2,58 10 –4 C/kg
Absorbierte Strahlendosis	froh (rad, froh)	grau (Gy, Gy) = J/kg	1 Rad = 0,01 Gy
Äquivalente Strahlendosis	rem (rem, rem)	Sievert (Sv, Sv)	1 Rem = 0,01 Sv
Expositionsdosisleistung	Röntgen pro Sekunde (R/s, R/s)	Ampere/Kilogramm (A/kg, A/kg)	1 U/s = 2,58 10 –4 A/kg
Absorbierte Dosisleistung	rad pro Sekunde (rad/s, rad/s)	Grau pro Sekunde (Gy/s, Gy/s)	1rad/s = 0,01 Gy/s
Äquivalente Strahlendosisleistung	rem pro Sekunde (rem/s, rem/s)	Sievert pro Sekunde (Sv/c, Sv/s)	1 rem/s = 0,01 Sv/s
Integrale Strahlendosis	Rad-Gramm (rad g, rad g)	graues Kilogramm (Gy kg, Gy kg)	1 rad g = 10 -5 Gykg

Belichtungsdosis X . Als quantitatives Maß für Röntgen- und γ-Strahlung ist es üblich, in nicht-systemischen Einheiten die Expositionsdosis zu verwenden, die durch die Ladung der Sekundärteilchen dQ bestimmt wird, die in der Materiemasse dm bei voller Verzögerung aller geladenen Teilchen gebildet wird:

X = dQ/dm. .

Belichtungseinheit − Röntgen(P) Röntgen ist die Expositionsdosis von Röntgen- und γ-Strahlung, die in 1 cm 3 Luft bei einer Temperatur von 0 ° C entsteht und einem Druck von 760 mm Hg. Kunst. die Gesamtladung von Ionen gleichen Vorzeichens in einer elektrostatischen Einheit der Elektrizitätsmenge. Eine Belichtungsdosis von 1 Р entspricht 2,08·10 9 Ionenpaaren. Wenn wir die durchschnittliche Bildungsenergie von 1 Ionenpaar in Luft gleich 33,85 eV nehmen, dann ist bei einer Expositionsdosis von 1 R eine Energie gleich:

T \u003d (2,08 10 9) × 33,85 × (1,6 10 -12) \u003d 0,113 erg,

und ein Gramm Luft:

T/ρ Luft = 0,113/0,001293 = 87,3 erg.

Absorbierte Dosis D − der wichtigste dosimetrische Wert. Es ist gleich dem Verhältnis der durchschnittlichen Energie dE,übertragen durch ionisierende Strahlung auf einen Stoff in einem elementaren Volumen, auf die Masse dm Stoffe in diesem Band:

D = dE/dm.

Absorbierte Dosiseinheit − grau(GR).

1 Gy = 1 J / kg = 100 rad = 10 4 erg / G.

Off-System-Einheit froh ist definiert als die absorbierte Dosis einer beliebigen ionisierenden Strahlung, gleich 100 erg pro 1 Gramm der bestrahlten Substanz.

Dosisäquivalent N. Die Studium Ergebnisse der Bestrahlung von lebendem Gewebe zeigen, dass bei gleicher absorbierter Dosis unterschiedliche Strahlungsarten unterschiedliche biologische Wirkungen auf den Körper haben. Um die mögliche Schädigung der menschlichen Gesundheit unter Bedingungen einer chronischen Exposition zu bewerten, wird das Konzept einer Äquivalentdosis H eingeführt, die gleich dem Produkt der absorbierten Dosis D r ist, die durch die Exposition r erzeugt und über das analysierte Organ oder über das gesamte analysiert wird Körper, durch den Gewichtsfaktor W r , auch genannt Strahlungsqualitätsfaktor (Tabelle 16.4).

H. = ∑ W. r D. r .

Die Einheit der Äquivalentdosis ist Joule pro Kilogramm. Es hat einen besonderen Namen - Sievert(SV).
Die Wirkung der Bestrahlung ist ungleichmäßig. Das Konzept von effektive Äquivalentdosis E eff , verwendet bei der Bewertung möglicher stochastischer Effekte - bösartige Neubildungen.

Tabelle 16.4

Relative biologische Wirksamkeitskoeffizienten (Qualitätskoeffizienten) W r für verschiedene Strahlungsarten

Art und Energie der Strahlung	Gewicht Strahlungsfaktor W r
Photonen, alle Energien	1
Elektronen und Myonen, alle Energien	1
Neutronen mit Energie < 10 кэВ 10 ÷ 100 100 keV ÷ 2 MeV 2 ÷ 20 MeV > 20 MeV	Maximal zulässige Strahlendosen Strahlenschutzstandards werden auf internationaler Ebene und auf Landesebene entwickelt und sollen die Exposition von Menschen regeln (Tab. 16.5). Die Normen gelten für folgende Arten der Exposition von Menschen gegenüber ionisierender Strahlung: unter Bedingungen des normalen Betriebs von technogenen Strahlungsquellen; infolge eines Strahlenunfalls; aus natürlichen Strahlungsquellen; mit medizinischer Exposition. Die Grenze des individuellen Lebenszeitrisikos (Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Wirkung bei einer Person infolge von Bestrahlung) unter normalen Betriebsbedingungen für eine vom Menschen verursachte Exposition während des Jahres des Personals wird mit 1,0·10 -3 und für die Bevölkerung angenommen – 5,0·10 –5 . Das Niveau des vernachlässigbaren Risikos beträgt 10 -6 . Kategorien exponierter Personen . Potenziell exponierte Personen werden in zwei Kategorien eingeteilt. Personal, das in einem Unternehmen der Nuklearindustrie arbeitet (Gruppen A und B); die gesamte Bevölkerung, einschließlich Personen aus dem Personal, außerhalb des Umfangs und der Bedingungen ihrer Produktionstätigkeit. Tabelle 16.5 Grundlegende Dosisgrenzen	150 mSv 500 mSv 500 mSv	15 mSv 50 mSv 50 mSv

* Eine gleichzeitige Bestrahlung ist bis zu den angegebenen Grenzen für alle normierten Werte zulässig.
** Die Hauptdosisgrenzwerte entsprechen wie alle anderen Expositionsgrenzwerte für Personal der Gruppe B 1/4 der Werte für Personal der Gruppe A.
*** Bezieht sich auf eine Dosis in einer Tiefe von 300 mg / cm 2.
**** Bezieht sich auf einen 1 cm2 Mittelwert in der 5 mg Basalschicht der Haut / cm 2 unter der Deckschicht mit einer Dicke von 5 mg / cm 2. An den Handflächen beträgt die Dicke der Hautschicht 40 mg / cm 2. Der festgelegte Grenzwert erlaubt die Exposition der gesamten menschlichen Haut, vorausgesetzt, dass bei der durchschnittlichen Exposition von 1 cm 2 der Haut dieser Grenzwert nicht überschritten wird. Der Dosisgrenzwert für die Bestrahlung der Gesichtshaut stellt sicher, dass der Dosisgrenzwert der Augenlinse durch Beta-Teilchen nicht überschritten wird.

Die Wirkung der Strahlung auf den Menschen

Tabelle 16.6

Strahlenwirkungen der Exposition des Menschen

Die Auswirkungen der Strahlenexposition des Menschen lassen sich im Allgemeinen in zwei Kategorien einteilen (Tabelle 16.6):

1. Somatisch (körperlich) - entsteht im Körper einer Person, die Strahlung ausgesetzt war;
2. Genetisch - verbunden mit Schäden am genetischen Apparat und manifestiert sich in nachfolgenden Generationen: Dies sind Kinder, Enkelkinder und entferntere Nachkommen einer Person, die einer Strahlung ausgesetzt war.

Die Abhängigkeit der Schwere des Verstoßes von der Höhe der Strahlendosis ist in Tabelle 16.7 dargestellt.

Tabelle 16.7

Die Wirkung verschiedener Strahlendosen auf den menschlichen Körper

Dosis, Gy	Ursache und Wirkung
(0,7 ÷ 2)10 -3	Dosis aus natürlichen Quellen pro Jahr
0.05	Maximal zulässige Dosis beruflicher Exposition pro Jahr
0.1	Verdopplungsrate von Genmutationen
0.25	Eine Einzeldosis mit begründetem Risiko im Notfall
1.0	Dosis der akuten Strahlenkrankheit
3 ÷ 5	Ohne Behandlung sterben 50 % der Exponierten innerhalb von 1-2 Monaten aufgrund einer beeinträchtigten Aktivität von Knochenmarkszellen
10 ÷ 50	Der Tod tritt in 1–2 Wochen aufgrund von Läsionen hauptsächlich des Gastrointestinaltrakts ein
100	Der Tod tritt nach einigen Stunden oder Tagen aufgrund einer Schädigung des zentralen Nervensystems ein

Strahlenschutzmaßnahmen für das Personal und die Öffentlichkeit werden durch Strahlenschutznormen und grundlegende Hygienevorschriften geregelt.
Schutzmaßnahmen zielen darauf ab, die Exposition auf eine Dosis unterhalb der Schwelle für das Auftreten dieser Wirkungen zu begrenzen (jährliche Dosisrationierung).
In Notfällen werden zusätzliche Schutzmaßnahmen ergriffen, um die Expositionsdosis für die Bevölkerung des kontaminierten Gebiets zu reduzieren, und umfassen:

Umsiedlung von Einwohnern (vorübergehend oder dauerhaft);

Entfremdung des kontaminierten Gebiets oder Einschränkung des Aufenthalts und der Tätigkeit der Bevölkerung in diesem Gebiet;

Menschliche Radioaktivität

Der menschliche Körper besteht aus verschiedenen chemischen Elementen, die in einem bestimmten Verhältnis stehen. Unter diesen chemischen Elementen nehmen zwei Elemente eine Sonderstellung ein, das sind Kohlenstoff und Kalium. Ihre Isolierung beruht auf der Tatsache, dass es unter den verschiedenen Isotopen dieser chemischen Elemente Isotope gibt, die eine lange Halbwertszeit haben, sich im Körper ansammeln und eine Quelle menschlicher interner Radioaktivität darstellen. Die Isotopenzusammensetzung von Kohlenstoff ist in Tabelle 16.8 angegeben.

14 AUS

Tabelle 16.8

Die Isotopenzusammensetzung von Kohlenstoff C

Radioaktiver Kohlenstoff 14 C entsteht auf der Erde bei der Wechselwirkung von Neutronen der kosmischen Strahlung mit atmosphärischen Stickstoffkernen.

14 N + n → 14 C + p.

Jedes Jahr werden in der Erdatmosphäre unter Einwirkung kosmischer Neutronen 8 kg radioaktiver Kohlenstoff 14 C gebildet, die gleiche Menge 14 C zerfällt im Laufe des Jahres, d.h. Radiokohlenstoff ist im Gleichgewicht. Insgesamt befinden sich ≈ 60 Tonnen des 14 C-Isotops in der Erdatmosphäre, das sind ≈ 1,2·10 -14 % relativ zum 1 2 C-Isotop. Das Isotop 14 C liegt in der ökologischen Kette in Form einer Verbindung 14 C O 2 vor, deren Moleküle gleichmäßig mit der atmosphärischen Luft vermischt und von Pflanzen im Rahmen der Photosynthese aufgenommen werden. Radiokohlenstoff in Form verschiedener Verbindungen ist Bestandteil von Meerwasser und Ozeanen. Das Zerfallsschema des 14 C-Isotops ist in Abb. 16.2.

Reis. 16.2. Schema des Zerfalls des 14 C-Isotops.

Es ist bekannt, dass in 1 g natürlichem Kohlenstoff aufgrund des Vorhandenseins des 14C-Isotops 15,3 Zerfälle des 14C-Isotops pro Minute auftreten. Eine 70 kg schwere Person enthält 14 kg Kohlenstoff. Daher treten im menschlichen Körper 15,3 × 70·10 3 = 1,1·10 6 Zerfälle des 14 C-Isotops pro Minute auf. Energie des β - Zerfalls Q β = 0,16 MeV.

40 K

Tabelle 16.9 zeigt die Häufigkeit langlebiger K-Isotope in der Erdkruste.

Tabelle 16.9

Isotopenzusammensetzung von Kalium K

Auf Abb. 16.3 zeigt ein Diagramm des Zerfalls des radioaktiven Isotops 40 K.

Reis. 16.3. Schema des Zerfalls des Isotops 40 K.

Q(β +) = 0,48 MeV, Q(e-capture) = 1,507 MeV, Q(β -) = 1,31 MeV

Das 40 K-Isotop kann sowohl durch β + -Zerfall als auch durch E-Einfang in das 40 Ar-Isotop zerfallen, sowie durch 40 K und durch β - -Zerfall in das 40 Ca-Isotop umgewandelt werden. Die relativen Zerfallswahrscheinlichkeiten sind in den Abb. 1 und 2 dargestellt. 16,3 in Klammern.
Eine 70 kg schwere Person enthält 0,2 % Kalium (140 g). Daher beträgt die Anzahl der Kerne von radioaktivem 40 K 2,5·10 20 Kerne. Bezogen auf die Halbwertszeit beträgt die Zahl der Zerfälle von radioaktivem Kalium 40 K im menschlichen Körper

.

Auf den Flügeln einer Strahlungswolke traf kürzlich eine schreckliche Nachricht aus dem Land der aufgehenden Sonne ein: In Fukushima gibt es ein neues Leck, das selbst Roboter nicht flicken können. In zwei Stunden scheitern sie, ganz zu schweigen von Menschen.

Nach solchen Aussagen möchte man sich einen Zinkanzug anziehen und irgendwohin gehen, wo es keine Strahlung gibt. Aber es ist überall - so funktioniert der Kosmos, ein Mensch hat damit überhaupt nichts zu tun. Wir wissen viel über Strahlung: Wir wissen, dass sie Mutationen verursacht, tötet, und damit endet im Allgemeinen unser Wissen. Aber je mehr Sie darüber wissen, desto ruhiger leben Sie.

1. Alles kommt aus dem Weltraum

Kultur und Tschernobyl haben uns gelehrt, bei der bloßen Erwähnung des Wortes „Strahlung“ in Panik zu geraten. Aber es ist, als hätte man Angst vor seiner Haut oder vor Flüssigkeiten, da Strahlung überall um uns herum ist. Sie ist unter uns, sie ist unzertrennlich von uns. Jeden Tag kommt man mit radioaktiven Stoffen in Kontakt, und es geht überhaupt nicht um Atomkraftwerke, Atom-U-Boote und moderne Geräte. Wir leben einfach in einer radioaktiven Umgebung. 85 % der jährlichen Strahlendosis ist die sogenannte natürliche Strahlung. Ein Teil davon wird durch kosmische Strahlung gebildet. Aber im Laufe der Geschichte gab es keine Idioten, die mit Bleischirmen herumliefen, aber es gibt Menschen, die mehr als hundert Jahre leben und nicht krank werden. Wenn es darum geht, dann gab es 2004 die stärkste Strahlungsfreisetzung in der Geschichte, und weder Tschernobyl noch Fukushima haben damit nichts zu tun. Geben Sie dem Neutronenstern die Schuld, der sich 50.000 Lichtjahre von unserem Planeten entfernt befindet.
Warum sollte sich das Doppelsternsystem WR 104 in den nächsten paar tausend Jahren in eine Supernova verwandeln? Diese Freisetzung von Strahlung kann ein Massensterben auf der Erde verursachen oder auch nicht. In jedem Fall müssen Sie sich vor genau solchen Dosen fürchten.

2. Strahlung - Leben?

Wissenschaftliche Fakten belegen: Je höher der Berg, desto mehr kosmische Strahlung ist der Körper ausgesetzt. Das heißt, wir erhalten weniger Schutz vor schädlicher Strahlung, wenn wir uns immer weiter von der Erde erheben. Es scheint, dass alles sehr schlecht ist, aber trotz der hohen Strahlung hat die Wissenschaft ein interessantes Merkmal aufgedeckt: Die Bewohner von Berggebieten haben eine viel höhere Lebenserwartung. Was ist der Grund - es ist schwer zu sagen, vielleicht ist Strahlung der Grund für ihre hervorragende Gesundheit. Leider gibt es darauf keine eindeutige Antwort. Aber vor kurzem wurde ein weiteres Plus im Sparschwein der Strahlung entdeckt. Es stellt sich heraus, dass radioaktives Jod in der Lage ist, die Zellen einer erkrankten Schilddrüse im Körper zu erkennen und zu zerstören, selbst wenn es ihnen gelungen ist, andere Organe zu treffen. Das heißt, in Zukunft kann Strahlung zur Behandlung von verhassten Krebserkrankungen eingesetzt werden.

3. Nicht so gut

Allerdings ist nicht alles so glatt. Zu Beginn des Strahlenzeitalters wurde es sowohl im Schweif als auch in der Mähne verwendet, sogar in der Medizin. Zum Beispiel verkaufte ein Quacksalber mit Radium bestrahltes Wasser, das als Heilmittel gegen Arthritis, Rheuma, Geisteskrankheiten, Magenkrebs und Impotenz beworben wurde. Infolgedessen litt der Schöpfer selbst unter seinen Nachkommen: Durch Radiumwasser fielen Kiefer und Zähne des unglücklichen Geschäftsmanns buchstäblich auseinander.

Außerdem kann Strahlung einen Mann unfruchtbar machen, wie den Hexer. Verschiedene menschliche Organe reagieren unterschiedlich auf radioaktive Strahlung. Aber wie sich herausstellte, sind die Geschlechtszellen am anfälligsten -. Bevor sie ihre Astronauten zum Mond schickten, testeten amerikanische Wissenschaftler die wundersame Wirkung der Strahlung an 63 Gefangenen. Jemand hatte mehr Glück und wurde einfach unfruchtbar, während jemand eine ernstere Krankheit mit tödlichem Ausgang hatte.

4. Ihr Zuhause ist Ihre Quelle

Die größte Strahlendosis bekommt man derzeit zu Hause, weil Zement, Sand und Kies natürliche Radionuklide enthalten. Daher werden diese Baustoffe vom Gesetzgeber in Abhängigkeit von ihrer „Radioaktivität“ in Klassen eingeteilt. Vor der Inbetriebnahme des Hauses wird geprüft, ob beim Bau unbedenkliche Materialien verwendet wurden. Aber wie gründlich und unbestechlich sie ist, ist schwer zu sagen.

5. Nicht alle Probleme von Kernkraftwerken

Für einen engen Kontakt mit Strahlung ist es also überhaupt nicht erforderlich, ohne Raumanzug zur Arbeit in ein Kernkraftwerk zu gehen oder ins All zu gehen. Es reicht aus, nur in der Zivilluftfahrt zu arbeiten und eine anständige Strahlendosis zu erhalten. Daher werden sie offiziell als "Arbeiten unter Strahlungsbedingungen" eingestuft - schließlich macht sich die Nähe zum Weltraum bemerkbar. Das heißt, wenn wir unter der Himmelskuppel fliegen, erhalten wir eine Hintergrunddosis, die die Tagesdosis um das Vierfache übersteigt.

Das ist sogar mehr als nach einer Röntgenaufnahme des Brustkorbs, obwohl viele diesen Eingriff als eine Art Suizid bezeichnen.

Und da wir über Berufe sprechen, erhalten Menschen, die in der Nähe von Kohlekraftwerken leben, eine größere Strahlendosis als Menschen, die in der Nähe von Kernkraftwerken leben. Es gibt nur viele radioaktive Isotope in Kohle, wie auch im Zigarettenrauch.

6. Gefährlicher Stein

Aber wenn die Strahlung so gefährlich wäre, dann würde wahrscheinlich jeder, der die Granitstufen erklimmt, in die Moskauer U-Bahn hinuntersteigt oder den Granitdamm von St. Petersburg entlang geht, an Strahlenkrankheit sterben, da die Strahlung in diesem Stein sogar die Normen übersteigt in Kernkraftwerken erlaubt. Aber bisher sind bei niemandem die Augen ausgebrannt, die Haare sind nicht ausgefallen und die Schleimhaut ist nicht in Schichten zurückgeblieben.

7. Radioaktive Lebensmittel

Die Paranuss ist nicht nur eines der teuersten, sondern auch eines der radioaktivsten Lebensmittel der Welt. Experten haben festgestellt, dass menschlicher Urin und Kot nach dem Verzehr von nur einer kleinen Portion Paranüssen extrem radioaktiv werden.

Und das alles aufgrund der Tatsache, dass die Wurzeln der Nuss so tief in den Boden reichen, dass sie eine große Menge Radium absorbieren, das eine natürliche Strahlungsquelle darstellt.

Nicht besser als Nüsse und Bananen. Sie produzieren auch eine große Menge an Strahlung, mit dem einzigen Unterschied, dass bei Bananen die Radioaktivität von Anfang an in ihrem genetischen Code vorhanden ist. Aber keine Panik, zieh einen Overall an und vergrabe ihn zur Hölle. Damit Sie auch nur die geringsten Symptome der Strahlenkrankheit haben, müssen Sie mindestens 5 Millionen Früchte essen. Es besteht also kein Grund zur Panik, wenn mal wieder jemand sagt, eine Handvoll Uran sei fast so radioaktiv wie 10 Bananen.

8. Es ist nicht ansteckend

Aus all dem ergibt sich eine berechtigte Frage: Ist es überhaupt möglich, exponierte Personen zu kontaktieren? Man weiß nie, wie sich das Leben entwickeln wird, plötzlich wird ein weiteres Atomkraftwerk mit einem Kupferbecken bedeckt sein.

Im Gegensatz zu dem, was viele Leute denken, ist Strahlung nicht ansteckend. Mit Patienten, die an Strahlenkrankheit und anderen strahlenbedingten Krankheiten leiden, können Sie ohne persönliche Schutzausrüstung offen kommunizieren. Das heißt, die der Strahlung ausgesetzte Person selbst wird nicht automatisch zum Emittenten radioaktiver Substanzen. Aber seine Kleidung, die mit radioaktiven Materialien (Flüssigkeit, Staub) befleckt ist, stellt eine Gefahr für andere dar. Als Strahlenquelle kann nur ein Patient bezeichnet werden, in dessen Körper sich radioaktive Medikamente befinden, die von Ärzten verabreicht werden. Sie zerfallen aber schnell, sodass in diesem Fall keine ernsthafte Gefahr besteht.

Das Wort "Strahlung" ist in den Köpfen vieler Menschen seit langem als etwas extrem Gefährliches festgeschrieben, das Chaos und Zerstörung bringt: unsichtbar, geschmacks- und geruchlos und daher noch beängstigender. Bedenkt man, zu welchen Folgen beispielsweise ein Unfall in einem Kernkraftwerk oder eine Atombombenexplosion führen kann, kann man dieser Meinung nur schwer widersprechen – schließlich ist eine hohe Strahlendosis wirklich tödlich.

Im Alltag begegnen wir ständig Strahlung in kleinen Dosen. Und dies verursacht im Allgemeinen bei niemandem Angst oder Furcht.

Scanner an Flughäfen

In den letzten Jahren haben viele große Flughäfen Screening-Scanner angeschafft. Sie unterscheiden sich von herkömmlichen Metalldetektorrahmen dadurch, dass sie mithilfe der Backscatter-Röntgen-Rückstreustrahlungstechnologie ein vollständiges Bild einer Person auf dem Bildschirm „erzeugen“. In diesem Fall gehen die Strahlen nicht durch - sie werden reflektiert. Infolgedessen erhält ein Passagier, der sich einer Sicherheitskontrolle unterzieht, eine kleine Dosis Röntgenstrahlen. Beim Scannen werden Objekte unterschiedlicher Dichte in unterschiedlichen Farben auf den Bildschirm gemalt. Beispielsweise werden Metallgegenstände als schwarzer Fleck angezeigt.

Es gibt einen anderen Scannertyp, der Millimeterwellen verwendet. Es ist eine transparente Kapsel mit rotierenden Antennen.

Im Gegensatz zu Metalldetektorrahmen gelten solche Geräte als effektiver bei der Suche nach verbotenen Gegenständen. Hersteller von Scannern behaupten, dass sie absolut sicher für die Gesundheit der Passagiere sind. Weltweit wurden jedoch noch keine groß angelegten Studien zu diesem Thema durchgeführt. Daher sind die Meinungen der Experten geteilt: Einige unterstützen Hersteller, andere glauben, dass solche Geräte noch etwas Schaden anrichten.

Beispielsweise glaubt der Biochemiker David Agard von der University of California, dass ein Röntgenscanner immer noch schädlich ist. Laut dem Wissenschaftler erhält eine Person, die das Screening mit diesem Gerät durchläuft, 20-mal mehr Strahlung als von den Herstellern angegeben.

Röntgen

Eine weitere Quelle der sogenannten „häuslichen Strahlung“ ist eine Röntgenuntersuchung. Beispielsweise erzeugt eine Momentaufnahme eines Zahns 1 bis 5 μSv (Mikrosievert – eine Maßeinheit der effektiven Dosis ionisierender Strahlung). Und eine Röntgenaufnahme des Brustkorbs - von 30 bis 300 μSv. Eine tödliche Strahlendosis beträgt etwa 1 Sievert.

Laut einer Studie von Ärzten fallen 27 Prozent der gesamten Strahlung, die ein Mensch im Laufe seines Lebens erhält, auf ärztliche Untersuchungen.

Zigaretten

2008 sprach die Welt rege darüber, dass Tabak neben anderen „schädlichen Dingen“ auch den Giftstoff Polonium-210 enthält.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation sind die toxischen Eigenschaften dieses radioaktiven Elements viel höher als die jedes bekannten Cyanids. Nach Angaben des Managements von British American Tobacco erhält ein mäßiger Raucher (nicht mehr als 1 Packung pro Tag) nur 1/5 der Tagesdosis des Isotops.

Bananen und andere Lebensmittel

Einige Naturprodukte enthalten das natürliche radioaktive Isotop Kohlenstoff-14 sowie Kalium-40. Dazu gehören Kartoffeln, Bohnen, Sonnenblumenkerne, Nüsse und auch Bananen.

Übrigens hat Kalium-40 laut Wissenschaftlern die längste Halbwertszeit - mehr als eine Milliarde Jahre. Ein weiterer interessanter Punkt: Im „Körper“ einer mittelgroßen Banane treten jede Sekunde etwa 15 Akte des Kalium-40-Zerfalls auf. In dieser Hinsicht hat man sich in der wissenschaftlichen Welt sogar einen komischen Wert namens „Bananenäquivalent“ ausgedacht. Also fingen sie an, die Strahlendosis vergleichbar mit dem Verzehr einer Banane zu nennen.

Es ist erwähnenswert, dass Bananen trotz des Gehalts an Kalium-40 keine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen. Übrigens erhält eine Person jedes Jahr mit Nahrung und Wasser eine Strahlendosis in Höhe von etwa 400 μSv.

Flugreisen und Weltraumstrahlung

Die Strahlung aus dem Weltraum wird teilweise durch die Erdatmosphäre verzögert. Je weiter in den Himmel, desto höher die Strahlung. Aus diesem Grund erhält eine Person bei Flugreisen eine leicht erhöhte Dosis. Im Durchschnitt sind es 5 µSv pro Flugstunde. Gleichzeitig empfehlen Experten, nicht mehr als 72 Stunden im Monat zu fliegen.

Tatsächlich ist eine der Hauptquellen die Erde. Strahlung entsteht durch die im Boden enthaltenen radioaktiven Stoffe, insbesondere Uran und Thorium. Die durchschnittliche Hintergrundstrahlung beträgt etwa 480 μSv pro Jahr. Gleichzeitig ist sie in einigen Regionen, beispielsweise im indischen Bundesstaat Kerala, aufgrund des beeindruckenden Thoriumgehalts im Boden viel höher.

Aber was ist mit Mobiltelefonen und WLAN-Routern?

Entgegen der landläufigen Meinung stellen diese Geräte keine „Strahlungsgefahr“ dar. Das Gleiche gilt nicht für Fernseher mit Kathodenstrahlröhre und dieselben Computermonitore (ja, es gibt sie immer noch). Aber auch in diesem Fall ist die Strahlendosis vernachlässigbar. Ein Jahr lang können aus einem solchen Gerät nur bis zu 10 μSv gewonnen werden.

Die Strahlendosis, die eine Person aus natürlichen und "häuslichen" Quellen erhält, gilt als sicher für den Körper. Experten gehen davon aus, dass die im Laufe des Lebens akkumulierte Strahlung 700.000 μSv nicht überschreiten sollte.

Strahlung ist ionisierende Strahlung, die alles um uns herum irreparablen Schaden zufügt. Menschen, Tiere und Pflanzen leiden. Die größte Gefahr liegt darin, dass es für das menschliche Auge nicht sichtbar ist, daher ist es wichtig, seine wichtigsten Eigenschaften und Wirkungen zu kennen, um sich zu schützen.

Strahlung begleitet den Menschen sein Leben lang. Es findet sich sowohl in der Umwelt als auch in jedem von uns. Externe Quellen haben einen enormen Einfluss. Viele haben von dem Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl gehört, dessen Folgen noch immer in unserem Leben zu spüren sind. Die Leute waren nicht bereit für ein solches Treffen. Dies bestätigt einmal mehr, dass es auf der Welt Ereignisse gibt, die sich der Kontrolle der Menschheit entziehen.

Arten von Strahlung

Nicht alle Chemikalien sind stabil. In der Natur gibt es bestimmte Elemente, deren Kerne umgewandelt werden und unter Freisetzung einer großen Energiemenge in einzelne Teilchen zerfallen. Diese Eigenschaft wird Radioaktivität genannt. Als Ergebnis der Forschung entdeckten Wissenschaftler mehrere Arten von Strahlung:

1. Alphastrahlung ist ein Strom schwerer radioaktiver Teilchen in Form von Heliumkernen, die anderen den größten Schaden zufügen können. Glücklicherweise zeichnen sie sich durch eine geringe Durchschlagskraft aus. Im Luftraum breiten sie sich nur wenige Zentimeter aus. Im Gewebe beträgt ihre Reichweite Bruchteile eines Millimeters. Von externer Strahlung geht also keine Gefahr aus. Sie können sich schützen, indem Sie dicke Kleidung oder ein Blatt Papier verwenden. Aber interne Exposition ist eine gewaltige Bedrohung.
2. Betastrahlung ist ein Strom von Lichtteilchen, der sich einige Meter in der Luft bewegt. Das sind Elektronen und Positronen, die zwei Zentimeter in das Gewebe eindringen. Es ist schädlich bei Kontakt mit der menschlichen Haut. Es stellt jedoch eine größere Gefahr dar, wenn es von innen exponiert wird, aber weniger als Alpha. Zum Schutz vor dem Einfluss dieser Partikel werden spezielle Behälter, Schutzgitter und ein gewisser Abstand verwendet.
3. Gamma- und Röntgenstrahlen sind elektromagnetische Strahlungen, die den Körper durchdringen. Schutzmaßnahmen gegen eine solche Exposition umfassen die Schaffung von Bleischirmen und den Bau von Betonkonstruktionen. Die gefährlichste Bestrahlung mit äußerer Schädigung, da sie den gesamten Körper betrifft.
4. Neutronenstrahlung besteht aus einem Strom von Neutronen, die eine höhere Durchdringungskraft als Gamma haben. Es entsteht durch Kernreaktionen in Reaktoren und speziellen Forschungseinrichtungen. Erscheint bei nuklearen Explosionen und wird in Abfallbrennstoffen aus Kernreaktoren gefunden. Eine Panzerung durch einen solchen Aufprall wird aus Blei, Eisen und Beton hergestellt.

Die gesamte Radioaktivität auf der Erde kann in zwei Haupttypen unterteilt werden: natürliche und künstliche. Die erste umfasst Strahlung aus dem Weltraum, dem Boden und Gasen. Künstlich hingegen entstand dank des Menschen bei der Nutzung von Kernkraftwerken, verschiedenen Geräten in der Medizin und Nuklearunternehmen.

natürliche Quellen

Radioaktivität natürlichen Ursprungs gab es schon immer auf dem Planeten. Strahlung ist in allem vorhanden, was die Menschheit umgibt: Tiere, Pflanzen, Boden, Luft, Wasser. Es wird angenommen, dass diese geringe Strahlung keine schädlichen Auswirkungen hat. Einige Wissenschaftler sind jedoch anderer Meinung. Da Menschen keine Möglichkeit haben, diese Gefahr zu beeinflussen, sollten Umstände vermieden werden, die die zulässigen Werte erhöhen.

Sorten von Quellen natürlichen Ursprungs

1. Kosmische Strahlung und Sonnenstrahlung sind die stärksten Quellen, die alles Leben auf der Erde auslöschen können. Glücklicherweise wird der Planet durch die Atmosphäre vor diesen Auswirkungen geschützt. Die Menschen haben jedoch versucht, diese Situation zu korrigieren, indem sie Aktivitäten entwickelt haben, die zur Bildung von Ozonlöchern führen. Bleiben Sie nicht längere Zeit in direktem Sonnenlicht.
2. Die Strahlung der Erdkruste ist in der Nähe von Lagerstätten verschiedener Mineralien gefährlich. Durch das Verbrennen von Kohle oder die Verwendung von Phosphordüngern sickern Radionuklide aktiv mit der eingeatmeten Luft und der Nahrung, die er isst, in eine Person ein.
3. Radon ist ein radioaktives chemisches Element, das in Baumaterialien vorkommt. Es ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas. Dieses Element reichert sich aktiv in Böden an und geht zusammen mit dem Bergbau nach draußen. Es dringt zusammen mit Haushaltsgas sowie mit Leitungswasser in Wohnungen ein. Glücklicherweise lässt sich seine Konzentration leicht durch ständiges Lüften der Räumlichkeiten reduzieren.

künstliche Quellen

Diese Art erschien dank Menschen. Mit ihrer Hilfe wird ihre Wirkung verstärkt und verbreitet. Während des Ausbruchs eines Atomkriegs sind die Stärke und Kraft von Waffen nicht so schrecklich wie die Folgen radioaktiver Strahlung nach Explosionen. Selbst wenn Sie nicht von einer Druckwelle oder physikalischen Faktoren süchtig sind, wird die Strahlung Sie erledigen.

Zu den künstlichen Quellen gehören:

• Nuklearwaffe;
• Medizinische Ausrüstung;
• Abfälle von Unternehmen;
• Bestimmte Edelsteine;
• Einige Vintage-Artikel wurden aus Gefahrenbereichen entfernt. Unter anderem aus Tschernobyl.

Die Norm der radioaktiven Strahlung

Wissenschaftler konnten feststellen, dass Strahlung auf unterschiedliche Weise einzelne Organe und den gesamten Organismus beeinflusst. Zur Bewertung der Schäden durch chronische Exposition wurde das Konzept der Äquivalentdosis eingeführt. Sie wird nach der Formel berechnet und ist gleich dem Produkt aus der empfangenen, vom Körper aufgenommenen und über ein bestimmtes Organ oder den gesamten menschlichen Körper gemittelten Dosis mit einem Gewichtsfaktor.

Die Einheit der Äquivalentdosis ist das Verhältnis von Joule zu Kilogramm, das als Sievert (Sv) bezeichnet wird. Mit seiner Verwendung wurde eine Skala erstellt, mit der Sie die spezifische Gefahr der Strahlung für die Menschheit verstehen können:

• 100 Ton Sofortiger Tod. Das Opfer hat ein paar Stunden, maximal ein paar Tage.
• Von 10 bis 50 Sv. Diejenigen, die Verletzungen dieser Art erlitten haben, werden in wenigen Wochen an schweren inneren Blutungen sterben.
• 4-5 Ton Wenn diese Menge aufgenommen wird, kommt der Körper in 50% der Fälle damit zurecht. Andernfalls führen die traurigen Folgen nach ein paar Monaten zum Tod durch Knochenmarkschädigungen und Durchblutungsstörungen.
• 1 Ton Mit der Aufnahme einer solchen Dosis ist die Strahlenkrankheit unvermeidlich.
• 0,75 Ton Veränderungen im Kreislaufsystem für kurze Zeit.
• 0,5 Sw. Diese Menge reicht aus, damit der Patient an Krebs erkrankt. Die restlichen Symptome fehlen.
• 0,3 Sw. Dieser Wert ist dem Gerät zum Durchführen von Röntgenaufnahmen des Magens inhärent.
• 0,2 Sw. Zulässiges Niveau für die Arbeit mit radioaktiven Stoffen.
• 0,1 Sv. Mit dieser Menge wird Uran abgebaut.
• 0,05 Ton Dieser Wert ist die Norm für die Bestrahlung von Medizinprodukten.
• 0,0005 Sw. Zulässige Strahlungspegel in der Nähe des Kernkraftwerks. Auch dies ist der Wert der jährlichen Exposition der Bevölkerung, der mit der Norm gleichgesetzt wird.

Die sichere Strahlendosis für den Menschen umfasst Werte bis zu 0,0003-0,0005 Sv pro Stunde. Die maximal zulässige Exposition beträgt 0,01 Sv pro Stunde, wenn diese Exposition nur von kurzer Dauer ist.

Die Wirkung von Strahlung auf den Menschen

Radioaktivität hat enorme Auswirkungen auf die Bevölkerung. Nicht nur gefährdete Personen sind schädlichen Auswirkungen ausgesetzt, sondern auch die nächste Generation. Solche Umstände werden durch die Einwirkung von Strahlung auf genetischer Ebene verursacht. Es gibt zwei Arten von Einfluss:

• Somatisch. Bei einem Opfer, das eine Strahlendosis erhalten hat, treten Krankheiten auf. Führt zum Auftreten von Strahlenkrankheit, Leukämie, Tumoren verschiedener Organe, lokalen Strahlenschäden.
• Genetisch. Verbunden mit einem Defekt im genetischen Apparat. Zeigt sich in späteren Generationen. Kinder, Enkel und entferntere Nachkommen leiden. Genmutationen und Chromosomenveränderungen treten auf

Neben den negativen Auswirkungen gibt es auch einen günstigen Moment. Dank der Erforschung der Strahlung ist es den Wissenschaftlern gelungen, auf ihrer Grundlage eine medizinische Untersuchung zu erstellen, die Leben retten kann.

Mutation nach Bestrahlung

Folgen der Bestrahlung

Nach chronischer Bestrahlung finden Erholungsmaßnahmen im Körper statt. Dies führt dazu, dass der Betroffene eine geringere Belastung erleidet, als er bei einem einmaligen Eindringen der gleichen Strahlungsmenge erhalten hätte. Radionuklide sind im Inneren einer Person ungleichmäßig verteilt. Am häufigsten betroffen: Atmungssystem, Verdauungsorgane, Leber, Schilddrüse.

Der Feind schläft nicht einmal 4-10 Jahre nach der Exposition. Blutkrebs kann sich im Inneren einer Person entwickeln. Besonders gefährlich ist es für Jugendliche unter 15 Jahren. Es wurde beobachtet, dass die Sterblichkeit von Menschen, die mit Röntgengeräten arbeiten, aufgrund von Leukämie erhöht ist.

Die häufigste Folge der Bestrahlung ist die Strahlenkrankheit, die sowohl bei einer Einzeldosis als auch bei einer langen Dosis auftritt. Bei einer großen Anzahl von Radionukliden führt dies zum Tod. Brust- und Schilddrüsenkrebs ist weit verbreitet.

Eine große Anzahl von Organen leidet. Verletztes Sehvermögen und Geisteszustand des Opfers. Lungenkrebs ist unter Uranbergarbeitern weit verbreitet. Äußere Bestrahlung verursacht schreckliche Verbrennungen der Haut und der Schleimhäute.

Mutationen

Nach Exposition gegenüber Radionukliden sind zwei Arten von Mutationen möglich: dominant und rezessiv. Die erste tritt unmittelbar nach der Bestrahlung auf. Der zweite Typ findet sich nach längerer Zeit nicht beim Opfer, sondern in seiner nächsten Generation. Durch die Mutation verursachte Verletzungen führen zu Abweichungen in der Entwicklung der inneren Organe des Fötus, äußeren Missbildungen und Veränderungen in der Psyche.

Leider werden Mutationen kaum verstanden, da sie normalerweise nicht sofort auftreten. Nach einer Weile ist es schwierig zu verstehen, was genau einen dominierenden Einfluss auf sein Auftreten hatte.