Als ionisierende Strahlung wird Strahlung bezeichnet, deren Wechselwirkung mit einem Stoff zur Bildung von Ionen unterschiedlicher Vorzeichen in diesem Stoff führt. Ionisierende Strahlung besteht aus geladenen und ungeladenen Teilchen, zu denen auch Photonen gehören. Die Energie von Teilchen ionisierender Strahlung wird in Einheiten außerhalb des Systems gemessen - Elektronenvolt, eV. 1 eV = 1,6 10 -19 J.
Es gibt Korpuskular- und Photonenionisierende Strahlung.
Korpuskuläre ionisierende Strahlung- ein Strom von Elementarteilchen mit einer von Null verschiedenen Ruhemasse, der beim radioaktiven Zerfall, bei Kernumwandlungen oder an Beschleunigern entsteht. Dazu gehören: α- und β-Teilchen, Neutronen (n), Protonen (p) usw.
α-Strahlung ist ein Strom von Teilchen, die die Kerne des Heliumatoms sind und zwei Ladungseinheiten haben. Die Energie der von verschiedenen Radionukliden emittierten α-Teilchen liegt im Bereich von 2-8 MeV. In diesem Fall emittieren alle Kerne eines bestimmten Radionuklids α-Teilchen mit der gleichen Energie.
β-Strahlung ist ein Strom von Elektronen oder Positronen. Während des Zerfalls der Kerne eines β-aktiven Radionuklids emittieren im Gegensatz zum α-Zerfall verschiedene Kerne eines bestimmten Radionuklids β-Teilchen unterschiedlicher Energie, sodass das Energiespektrum von β-Teilchen kontinuierlich ist. Die durchschnittliche Energie des β-Spektrums beträgt ungefähr 0,3 E tah. Die maximale Energie von β-Partikeln in derzeit bekannten Radionukliden kann 3,0–3,5 MeV erreichen.
Neutronen (Neutronenstrahlung) sind neutrale Elementarteilchen. Da Neutronen keine elektrische Ladung haben, interagieren sie beim Durchgang durch Materie nur mit den Atomkernen. Als Ergebnis dieser Prozesse werden entweder geladene Teilchen (Rückstoßkerne, Protonen, Neutronen) oder g-Strahlung gebildet, die eine Ionisation verursacht. Entsprechend der Art der Wechselwirkung mit dem Medium, die von der Höhe der Neutronenenergie abhängt, werden sie bedingt in 4 Gruppen eingeteilt:
1) thermische Neutronen 0,0–0,5 keV;
2) Zwischenneutronen 0,5–200 keV;
3) schnelle Neutronen 200 KeV - 20 MeV;
4) relativistische Neutronen über 20 MeV.
Photonenstrahlung- ein Strom elektromagnetischer Schwingungen, die sich im Vakuum mit einer konstanten Geschwindigkeit von 300.000 km/s ausbreiten. Es umfasst g-Strahlung, charakteristische, Bremsstrahlung und Röntgenstrahlung
Strahlung.
Diese Arten elektromagnetischer Strahlung haben die gleiche Natur und unterscheiden sich in den Entstehungsbedingungen sowie in den Eigenschaften: Wellenlänge und Energie.
So wird bei Kernumwandlungen oder bei der Vernichtung von Teilchen g-Strahlung emittiert.
Charakteristische Strahlung - Photonenstrahlung mit diskretem Spektrum, die emittiert wird, wenn sich der Energiezustand des Atoms aufgrund der Umordnung der inneren Elektronenhüllen ändert.
Bremsstrahlung - verbunden mit einer Änderung der kinetischen Energie geladener Teilchen, hat ein kontinuierliches Spektrum und tritt in der Umgebung der β-Strahlungsquelle, in Röntgenröhren, in Elektronenbeschleunigern usw. auf.
Röntgenstrahlung ist eine Kombination aus Bremsstrahlung und charakteristischer Strahlung, deren Photonenenergiebereich 1 keV - 1 MeV beträgt.
Strahlungen zeichnen sich durch ihre ionisierende und durchdringende Kraft aus.
Ionisierende Fähigkeit Strahlung wird durch spezifische Ionisation bestimmt, d. h. die Anzahl der Ionenpaare, die von einem Teilchen pro Volumeneinheit der Masse des Mediums oder pro Einheit Weglänge erzeugt werden. Verschiedene Arten von Strahlung haben unterschiedliche ionisierende Fähigkeiten.
Durchschlagskraft Strahlung wird durch die Reichweite bestimmt. Ein Lauf ist der Weg, den ein Teilchen in einer Substanz zurücklegt, bis es aufgrund der einen oder anderen Art von Wechselwirkung vollständig zum Stillstand kommt.
α-Teilchen haben die höchste Ionisierungskraft und die geringste Durchdringungskraft. Ihre spezifische Ionisierung variiert zwischen 25.000 und 60.000 Ionenpaaren pro 1 cm Weg in Luft. Die Weglänge dieser Partikel in Luft beträgt mehrere Zentimeter und in weichem biologischem Gewebe mehrere zehn Mikrometer.
β-Strahlung hat ein deutlich geringeres Ionisationsvermögen und eine größere Durchschlagskraft. Der durchschnittliche Wert der spezifischen Ionisation in Luft beträgt etwa 100 Ionenpaare pro 1 cm Weg, und die maximale Reichweite erreicht bei hohen Energien mehrere Meter.
Photonenstrahlung hat die geringste Ionisierungskraft und die höchste Durchdringungskraft. Bei allen Wechselwirkungsprozessen elektromagnetischer Strahlung mit dem Medium wird ein Teil der Energie in die kinetische Energie von Sekundärelektronen umgewandelt, die beim Durchgang durch die Substanz eine Ionisation erzeugen. Der Durchgang von Photonenstrahlung durch Materie lässt sich überhaupt nicht mit dem Reichweitenbegriff charakterisieren. Die Abschwächung des Flusses elektromagnetischer Strahlung in einem Stoff gehorcht einem Exponentialgesetz und wird durch den Schwächungskoeffizienten p charakterisiert, der von der Energie der Strahlung und den Eigenschaften des Stoffes abhängt. Aber wie dick die Stoffschicht auch sein mag, man kann den Photonenstrahlungsfluss nicht vollständig absorbieren, sondern seine Intensität nur beliebig oft abschwächen.
Dies ist der wesentliche Unterschied zwischen der Art der Dämpfung von Photonenstrahlung und der Dämpfung geladener Teilchen, für die es eine Mindestdicke der Schicht der absorbierenden Substanz (Pfad) gibt, bei der der Fluss geladener Teilchen vollständig absorbiert wird.
Biologische Wirkung ionisierender Strahlung. Unter dem Einfluss ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper können in den Geweben komplexe physikalische und biologische Prozesse ablaufen. Durch die Ionisation von lebendem Gewebe werden molekulare Bindungen aufgebrochen und die chemische Struktur verschiedener Verbindungen verändert, was wiederum zum Zelltod führt.
Eine noch bedeutendere Rolle bei der Bildung biologischer Folgen spielen die Produkte der Wasserradiolyse, die 60-70% der Masse des biologischen Gewebes ausmachen. Unter Einwirkung ionisierender Strahlung auf Wasser entstehen freie Radikale H und OH und in Gegenwart von Sauerstoff auch freie Radikale von Hydroperoxid (HO 2) und Wasserstoffperoxid (H 2 O 2), die starke Oxidationsmittel sind. Radiolyseprodukte gehen chemische Reaktionen mit Gewebemolekülen ein und bilden Verbindungen, die für einen gesunden Organismus nicht charakteristisch sind. Dies führt zu einer Verletzung einzelner Funktionen oder Systeme sowie der lebenswichtigen Aktivität des Organismus als Ganzes.
Die Intensität der durch freie Radikale induzierten chemischen Reaktionen nimmt zu, und viele Hunderte und Tausende von Molekülen, die von der Bestrahlung nicht betroffen sind, sind daran beteiligt. Dies ist die Besonderheit der Einwirkung ionisierender Strahlung auf biologische Objekte, dh die durch Strahlung erzeugte Wirkung beruht nicht so sehr auf der Menge der absorbierten Energie im bestrahlten Objekt, sondern auf der Form, in der diese Energie übertragen wird. Keine andere Art von Energie (thermisch, elektrisch usw.), die von einem biologischen Objekt in gleicher Menge absorbiert wird, führt zu solchen Veränderungen wie ionisierende Strahlung.
Ionisierende Strahlung kann, wenn sie dem menschlichen Körper ausgesetzt wird, zwei Arten von Wirkungen verursachen, die die klinische Medizin auf Krankheiten bezieht: deterministische Schwellenwirkungen (Strahlenkrankheit, Strahlenverbrennung, Strahlenkatarakt, Strahlenunfruchtbarkeit, Anomalien in der Entwicklung des Fötus usw.) und stochastische (probabilistische) Wirkungen ohne Schwellenwert (bösartige Tumore, Leukämie, Erbkrankheiten).
Verletzungen biologischer Prozesse können entweder reversibel sein, wenn die normale Funktion der Zellen des bestrahlten Gewebes vollständig wiederhergestellt ist, oder irreversibel sein und zu einer Schädigung einzelner Organe oder des gesamten Organismus führen und auftreten Strahlenkrankheit.
Es gibt zwei Formen der Strahlenkrankheit – akut und chronisch.
akute Form tritt als Folge der Exposition gegenüber hohen Dosen in kurzer Zeit auf. Bei Dosen in der Größenordnung von Tausenden von Rad kann der Körper sofort geschädigt werden ("Tod unter dem Strahl"). Akute Strahlenkrankheit kann auch auftreten, wenn große Mengen an Radionukliden in den Körper gelangen.
Akute Läsionen entstehen bei einer einzigen gleichmäßigen Gammabestrahlung des ganzen Körpers und einer Energiedosis über 0,5 Gy. Bei einer Dosis von 0,25 ... 0,5 Gy können vorübergehende Veränderungen im Blut beobachtet werden, die sich schnell normalisieren. Im Dosisbereich von 0,5...1,5 Gy tritt ein Ermüdungsgefühl auf, bei weniger als 10 % der Exponierten kann es zu Erbrechen, mäßigen Blutveränderungen kommen. Bei einer Dosis von 1,5 ... 2,0 Gy wird eine milde Form der akuten Strahlenkrankheit beobachtet, die sich in 30 ... 50% der Fälle in einer anhaltenden Lymphopenie (einer Abnahme der Anzahl von Lymphozyten - immunkompetenten Zellen) manifestiert - Erbrechen am ersten Tag nach der Exposition. Todesfälle werden nicht erfasst.
Strahlenkrankheit mittleren Schweregrades tritt bei einer Dosis von 2,5 ... 4,0 Gy auf. Bei fast allen Bestrahlten treten Übelkeit, Erbrechen am ersten Tag, eine starke Abnahme des Leukozytengehalts im Blut, subkutane Blutungen auf, in 20% der Fälle ist ein tödlicher Ausgang möglich, der Tod tritt 2–6 Wochen nach der Bestrahlung ein. Bei einer Dosis von 4,0...6,0 Gy entwickelt sich eine schwere Form der Strahlenkrankheit, die in 50 % der Fälle innerhalb des ersten Monats zum Tod führt. Bei Dosen über 6,0 Gy entwickelt sich eine extrem schwere Form der Strahlenkrankheit, die in fast 100 % der Fälle mit dem Tod durch Blutungen oder Infektionskrankheiten endet. Die angegebenen Daten beziehen sich auf Fälle ohne Behandlung. Derzeit gibt es eine Reihe von Strahlenschutzmitteln, die bei einer aufwendigen Behandlung einen tödlichen Ausgang bei Dosen von etwa 10 Gy ausschließen können.
Chronische Strahlenkrankheit kann sich bei kontinuierlicher oder wiederholter Exposition gegenüber Dosen entwickeln, die deutlich niedriger sind als diejenigen, die eine akute Form verursachen. Die charakteristischsten Anzeichen einer chronischen Strahlenkrankheit sind Veränderungen im Blut, eine Reihe von Symptomen des Nervensystems, lokale Hautläsionen, Läsionen der Linse, Pneumosklerose (bei Inhalation von Plutonium-239) und eine Abnahme der körpereigenen Immunreaktivität.
Der Grad der Strahlenexposition hängt davon ab, ob die Exposition extern oder intern ist (wenn ein radioaktives Isotop in den Körper eindringt). Eine innere Exposition ist durch Einatmen, Verschlucken von Radioisotopen und deren Eindringen in den Körper durch die Haut möglich. Einige Substanzen werden in bestimmten Organen absorbiert und akkumuliert, was zu hohen lokalen Strahlendosen führt. Calcium, Radium, Strontium und andere reichern sich in den Knochen an, Jodisotope schädigen die Schilddrüse, Seltenerdelemente - hauptsächlich Lebertumore. Isotope von Cäsium und Rubidium sind gleichmäßig verteilt, was zu einer Unterdrückung der Hämatopoese, Hodenatrophie und Weichteiltumoren führt. Bei interner Bestrahlung die gefährlichsten Alpha-emittierenden Isotope von Polonium und Plutonium.
Die Fähigkeit, langfristige Folgen zu verursachen - Leukämie, bösartige Neubildungen, vorzeitiges Altern - ist eine der heimtückischen Eigenschaften ionisierender Strahlung.
Um die Fragen der Strahlensicherheit anzugehen, sind zunächst die beobachteten Wirkungen bei "niedrigen Dosen" - in der Größenordnung von mehreren Centisievert pro Stunde und darunter - von Interesse, die tatsächlich bei der praktischen Nutzung der Atomenergie auftreten.
Dabei ist von großer Bedeutung, dass nach modernen Konzepten die Nebenwirkungsleistung im Bereich der unter Normalbedingungen auftretenden „niedrigen Dosen“ kaum von der Dosisleistung abhängt. Das bedeutet, dass die Wirkung in erster Linie durch die akkumulierte Gesamtdosis bestimmt wird, unabhängig davon, ob sie in 1 Tag, 1 Sekunde oder 50 Jahren empfangen wurde. Bei der Beurteilung der Wirkungen einer chronischen Exposition sollte man daher bedenken, dass sich diese Wirkungen über einen langen Zeitraum im Körper anreichern.
Dosimetrische Größen und Einheiten ihrer Messung. Die Einwirkung ionisierender Strahlung auf eine Substanz äußert sich in der Ionisation und Anregung der Atome und Moleküle, aus denen die Substanz besteht. Das quantitative Maß dieser Wirkung ist die Energiedosis. D p ist die durchschnittliche Energie, die durch Strahlung auf eine Einheitsmasse der Materie übertragen wird. Die Einheit der Energiedosis ist grau (Gy). 1 Gy = 1 J/kg. In der Praxis wird auch eine Einheit außerhalb des Systems verwendet - 1 rad \u003d 100 erg / g \u003d 1 · 10 -2 J / kg \u003d 0,01 Gy.
Die absorbierte Strahlendosis hängt von den Eigenschaften der Strahlung und des absorbierenden Mediums ab.
Für geladene Teilchen (α, β, Protonen) niedriger Energie, schnelle Neutronen und einige andere Strahlungen dient die absorbierte Dosis als eindeutiges Merkmal der ionisierenden Strahlung, wenn die Hauptprozesse ihrer Wechselwirkung mit Materie die direkte Ionisation und Anregung sind seine Wirkung auf das Medium. Dies liegt daran, dass zwischen den Parametern, die diese Strahlungsarten charakterisieren (Fluss, Flussdichte usw.) und dem Parameter, der die Ionisierungsfähigkeit der Strahlung im Medium charakterisiert, der absorbierten Dosis, angemessene direkte Beziehungen hergestellt werden können.
Bei Röntgen- und g-Strahlung werden solche Abhängigkeiten nicht beobachtet, da diese Strahlungsarten indirekt ionisierend sind. Folglich kann die absorbierte Dosis nicht als Merkmal dieser Strahlungen hinsichtlich ihrer Wirkung auf die Umgebung dienen.
Bis vor kurzem wurde die sogenannte Belichtungsdosis als Kenngröße von Röntgen- und g-Strahlung durch den Ionisationseffekt verwendet. Die Belichtungsdosis drückt die Photonenstrahlungsenergie aus, die in die kinetische Energie von Sekundärelektronen umgewandelt wird, die eine Ionisierung pro Masseneinheit atmosphärischer Luft erzeugen.
Ein Anhänger pro Kilogramm (C/kg) wird als Einheit der Expositionsdosis von Röntgen- und g-Strahlung genommen. Dies ist eine solche Dosis von Röntgen- oder g-Strahlung, wenn sie 1 kg trockener atmosphärischer Luft ausgesetzt werden, werden unter normalen Bedingungen Ionen gebildet, die 1 C Elektrizität jedes Zeichens tragen.
In der Praxis ist die systemfremde Einheit der Expositionsdosis, das Röntgen, immer noch weit verbreitet. 1 Röntgen (P) - Belichtungsdosis von Röntgen- und g-Strahlung, bei der Ionen in 0,001293 g (1 cm 3 Luft unter normalen Bedingungen) gebildet werden, die eine Ladung von jeweils einer elektrostatischen Einheit der Elektrizitätsmenge tragen Zeichen oder 1 P \u003d 2,58 · 10 -4 C/kg. Bei einer Belichtungsdosis von 1 R werden in 0,001293 g atmosphärischer Luft 2,08 x 10 9 Ionenpaare gebildet.
Untersuchungen der biologischen Wirkung verschiedener ionisierender Strahlungen haben gezeigt, dass Gewebeschädigungen nicht nur mit der Menge der absorbierten Energie zusammenhängen, sondern auch mit ihrer räumlichen Verteilung, gekennzeichnet durch die lineare Ionisationsdichte. Je höher die lineare Ionisationsdichte oder anders ausgedrückt die lineare Energieübertragung von Teilchen im Medium pro Weglängeneinheit (LET) ist, desto größer ist der Grad der biologischen Schädigung. Um diesen Effekt zu berücksichtigen, wurde das Konzept der Äquivalentdosis eingeführt.
Äquivalentdosis H T , R - absorbierte Dosis in einem Organ oder Gewebe DT, R , multipliziert mit dem entsprechenden Gewichtungsfaktor für diese Strahlung WR:
Ht, r=W R D T , R
Die Einheit der Äquivalentdosis ist J kg -1, das den speziellen Namen Sievert (Sv) hat.
Werte WR für Photonen, Elektronen und Myonen jeder Energie ist 1, für α-Teilchen, Spaltfragmente, schwere Kerne - 20. Gewichtungskoeffizienten für einzelne Strahlungsarten bei der Berechnung der Äquivalentdosis:
Photonen jeglicher Energie ……………………………………………………….1
Elektronen und Myonen (weniger als 10 keV)……………………………………….1
Neutronen mit einer Energie von weniger als 10 keV …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………….
von 10 keV bis 100 keV ……....…………………………………………………10
von 100 keV bis 2 MeV…………………………………………………………..20
von 2 MeV bis 20 MeV………………………………………………………..10
über 20 MeV………………………………………………………………………5
Andere Protonen als Rückstoßprotonen
Energie über 2 MeV………………………………….………………5
Die Alphateilchen
Spaltfragmente, schwere Kerne …………………………………………….20
Dosis wirksam- der Wert, der als Maß für das Risiko von Langzeitfolgen einer Bestrahlung des gesamten menschlichen Körpers und seiner einzelnen Organe unter Berücksichtigung ihrer Strahlenempfindlichkeit verwendet wird und die Summe der Produkte der Äquivalentdosis im Organ darstellt N τT auf den entsprechenden Gewichtungsfaktor für dieses Organ oder Gewebe WT:
wo H τT - gewebeäquivalente Dosis T während τ .
Die Maßeinheit für die effektive Dosis ist J × kg -1 , Sievert (Sv) genannt.
Werte W T für bestimmte Arten von Geweben und Organen sind nachstehend aufgeführt:
Art des Gewebes, Organ W1
Gonaden .................................................... ................................................. . ............0.2
Knochenmark, (rot), Lunge, Magen………………………………0.12
Leber, Brust, Schilddrüse. …………………………...0,05
Haut…………………………………………………………………………………0,01
Energie-, Expositions- und Äquivalentdosen pro Zeiteinheit werden als entsprechende Dosisleistungen bezeichnet.
Der spontane (spontane) Zerfall radioaktiver Kerne folgt dem Gesetz:
N = N0 exp(-λt),
wo N0- die Anzahl der Kerne in einem gegebenen Materievolumen zum Zeitpunkt t = 0; N- die Anzahl der Kerne im selben Volumen zum Zeitpunkt t ; λ ist die Zerfallskonstante.
Die Konstante λ hat die Bedeutung der Wahrscheinlichkeit des Kernzerfalls in 1 s; es ist gleich dem Bruchteil der Kerne, die in 1 s zerfallen. Die Zerfallskonstante hängt nicht von der Gesamtzahl der Kerne ab und hat einen wohldefinierten Wert für jedes radioaktive Nuklid.
Die obige Gleichung zeigt, dass die Anzahl der Kerne einer radioaktiven Substanz mit der Zeit exponentiell abnimmt.
Da die Halbwertszeit einer erheblichen Anzahl radioaktiver Isotope in Stunden und Tagen gemessen wird (sogenannte kurzlebige Isotope), muss diese bekannt sein, um die Strahlengefährdung im Störfall über die Zeit abschätzen zu können Freisetzung eines radioaktiven Stoffes in die Umwelt, zur Auswahl eines Dekontaminationsverfahrens sowie bei der Behandlung radioaktiver Abfälle und ihrer anschließenden Entsorgung.
Die beschriebenen Dosierungsarten beziehen sich auf eine einzelne Person, sind also individuell.
Durch Aufsummieren der individuellen effektiven Äquivalentdosis, die eine Personengruppe erhält, erhält man die kollektive effektive Äquivalentdosis, die in Mann-Sievert (Mann-Sv) gemessen wird.
Eine weitere Definition muss eingeführt werden.
Viele Radionuklide zerfallen sehr langsam und werden in ferner Zukunft bestehen bleiben.
Als kollektive effektive Äquivalentdosis wird die kollektive effektive Äquivalentdosis bezeichnet, die Generationen von Menschen von einer radioaktiven Quelle über die gesamte Zeit ihres Bestehens erhalten werden erwartete (gesamte) kollektive effektive Äquivalentdosis.
Die Aktivität des Arzneimittels es ist ein Maß für die Menge an radioaktivem Material.
Die Aktivität wird durch die Anzahl der zerfallenden Atome pro Zeiteinheit bestimmt, dh die Zerfallsrate der Kerne des Radionuklids.
Die Aktivitätseinheit ist eine Kernumwandlung pro Sekunde. Im SI-Einheitensystem heißt es Becquerel (Bq).
Curie (Ci) wird als Off-System-Aktivitätseinheit genommen - die Aktivität einer solchen Anzahl von Radionukliden, bei denen 3,7 × 10 10 Zerfallsvorgänge pro Sekunde auftreten. In der Praxis sind Ki-Derivate weit verbreitet: Millicurie – 1 mCi = 1 × 10 –3 Ci; Mikrocurie – 1 μCi = 1 × 10 –6 Ci.
Messung ionisierender Strahlung. Es muss daran erinnert werden, dass es keine universellen Methoden und Geräte gibt, die auf alle Bedingungen anwendbar sind. Jedes Verfahren und Gerät hat seinen eigenen Anwendungsbereich. Die Nichtbeachtung dieser Hinweise kann zu groben Fehlern führen.
Im Strahlenschutz kommen Radiometer, Dosimeter und Spektrometer zum Einsatz.
Radiometer- Dies sind Geräte zur Bestimmung der Menge radioaktiver Stoffe (Radionuklide) oder des Strahlungsflusses. Zum Beispiel Gasentladungszähler (Geiger-Müller).
Dosimeter- das sind Geräte zur Messung der Expositions- oder Energiedosisleistung.
Spektrometer dienen dazu, das Energiespektrum zu erfassen und zu analysieren und auf dieser Basis emittierende Radionuklide zu identifizieren.
Rationierung. Fragen des Strahlenschutzes werden durch das Bundesgesetz „Über den Strahlenschutz der Bevölkerung“, die Strahlenschutznormen (NRB-99) und andere Regeln und Vorschriften geregelt. Das Gesetz „Über den Strahlenschutz der Bevölkerung“ besagt: „Der Strahlenschutz der Bevölkerung ist der Zustand des Schutzes gegenwärtiger und zukünftiger Generationen von Menschen vor den schädlichen Auswirkungen ionisierender Strahlung auf ihre Gesundheit“ (Artikel 1).
„Bürger der Russischen Föderation, ausländische Staatsbürger und Staatenlose, die auf dem Territorium der Russischen Föderation wohnen, haben das Recht auf Strahlenschutz. Dieses Recht wird durch die Umsetzung einer Reihe von Maßnahmen zur Verhinderung der Strahlenbelastung des menschlichen Körpers durch ionisierende Strahlung über die festgelegten Normen, Regeln und Vorschriften hinaus gewährleistet, die Erfüllung der Anforderungen durch Bürger und Organisationen, die Aktivitäten unter Verwendung von Quellen ionisierender Strahlung durchführen zur Gewährleistung des Strahlenschutzes“ (Artikel 22).
Die hygienische Regulierung ionisierender Strahlung erfolgt durch die Radiation Safety Standards NRB-99 (Sanitary Rules SP 2.6.1.758-99). Die wichtigsten Expositionsgrenzwerte und zulässigen Werte sind für die folgenden Kategorien festgelegt
exponierte Personen:
Personal - Personen, die mit technogenen Quellen arbeiten (Gruppe A) oder die sich aufgrund der Arbeitsbedingungen in ihrem Einflussbereich befinden (Gruppe B);
· die gesamte Bevölkerung, einschließlich Personen aus dem Personal, außerhalb des Umfangs und der Bedingungen ihrer Produktionstätigkeit.
Im Alltag begegnet man ständig ionisierender Strahlung. Wir spüren sie nicht, aber wir können ihre Auswirkungen auf die belebte und unbelebte Natur nicht leugnen. Vor nicht allzu langer Zeit lernten die Menschen, sie sowohl für das Gute als auch als Massenvernichtungswaffen einzusetzen. Bei richtiger Anwendung können diese Strahlungen das Leben der Menschheit zum Besseren verändern.
Arten ionisierender Strahlung
Um die Besonderheiten des Einflusses auf lebende und nicht lebende Organismen zu verstehen, müssen Sie herausfinden, was sie sind. Es ist auch wichtig, ihre Natur zu kennen.
Ionisierende Strahlung ist eine spezielle Welle, die Substanzen und Gewebe durchdringen kann und eine Ionisation von Atomen verursacht. Es gibt verschiedene Arten davon: Alphastrahlung, Betastrahlung, Gammastrahlung. Alle haben eine unterschiedliche Ladung und Fähigkeit, auf lebende Organismen einzuwirken.
Alphastrahlung ist die am stärksten geladene aller Arten. Es hat eine enorme Energie, die selbst in kleinen Dosen Strahlenkrankheit verursachen kann. Bei direkter Bestrahlung dringt es jedoch nur in die oberen Schichten der menschlichen Haut ein. Selbst ein dünnes Blatt Papier schützt vor Alphastrahlen. Gleichzeitig werden die Quellen dieser Strahlung, wenn sie mit Nahrung oder Inhalation in den Körper gelangen, schnell zur Todesursache.
Betastrahlen tragen eine etwas geringere Ladung. Sie können tief in den Körper eindringen. Bei längerer Exposition verursachen sie den Tod einer Person. Kleinere Dosen bewirken eine Veränderung der Zellstruktur. Als Schutz kann ein dünnes Aluminiumblech dienen. Strahlung aus dem Inneren des Körpers ist ebenfalls tödlich.
Am gefährlichsten ist die Gammastrahlung. Es dringt durch den Körper. In großen Dosen verursacht es Strahlenverbrennungen, Strahlenkrankheit und Tod. Der einzige Schutz dagegen kann Blei und eine dicke Betonschicht sein.
Röntgenstrahlen gelten als eine besondere Art von Gammastrahlung, die in einer Röntgenröhre erzeugt wird.
Forschungsgeschichte
Am 28. Dezember 1895 erfuhr die Welt zum ersten Mal von ionisierender Strahlung. An diesem Tag gab Wilhelm K. Roentgen bekannt, dass er eine besondere Art von Strahlen entdeckt habe, die verschiedene Materialien und den menschlichen Körper durchdringen können. Von diesem Moment an begannen viele Ärzte und Wissenschaftler, aktiv mit diesem Phänomen zu arbeiten.
Lange Zeit wusste niemand um seine Wirkung auf den menschlichen Körper. Daher gibt es in der Geschichte viele Todesfälle durch übermäßige Exposition.
Die Curies haben die Quellen und Eigenschaften ionisierender Strahlung im Detail untersucht. Dies ermöglichte es, es mit maximalem Nutzen zu nutzen und negative Folgen zu vermeiden.
Natürliche und künstliche Strahlungsquellen
Die Natur hat eine Vielzahl von Quellen ionisierender Strahlung geschaffen. Zunächst einmal ist es die Strahlung von Sonnenlicht und Weltraum. Der größte Teil davon wird von der Ozonschicht absorbiert, die sich hoch über unserem Planeten befindet. Einige von ihnen erreichen jedoch die Erdoberfläche.
Auf der Erde selbst, oder besser gesagt in ihren Tiefen, gibt es einige Substanzen, die Strahlung erzeugen. Unter ihnen sind Isotope von Uran, Strontium, Radon, Cäsium und anderen.
Künstliche Quellen ionisierender Strahlung werden vom Menschen für eine Vielzahl von Forschungs- und Produktionszwecken geschaffen. Gleichzeitig kann die Strahlungsstärke um ein Vielfaches höher sein als bei natürlichen Indikatoren.
Auch unter Schutzbedingungen und Einhaltung von Sicherheitsmaßnahmen erhalten Menschen gesundheitsgefährdende Strahlendosen.
Maßeinheiten und Dosen
Ionisierende Strahlung ist normalerweise mit ihrer Wechselwirkung mit dem menschlichen Körper korreliert. Daher hängen alle Maßeinheiten irgendwie mit der Fähigkeit einer Person zusammen, Ionisierungsenergie zu absorbieren und zu akkumulieren.
Im SI-System werden Dosen ionisierender Strahlung in Einheiten gemessen, die als Gray (Gy) bezeichnet werden. Sie zeigt die Energiemenge pro Einheit bestrahlter Substanz. Ein Gy entspricht einem J/kg. Der Einfachheit halber wird jedoch häufiger die Off-System-Einheit rad verwendet. Es ist gleich 100 Gr.
Der Strahlungshintergrund am Boden wird durch Expositionsdosen gemessen. Eine Dosis entspricht C/kg. Diese Einheit wird im SI-System verwendet. Die ihm entsprechende Einheit außerhalb des Systems wird Röntgen (R) genannt. Um eine absorbierte Dosis von 1 rad zu erhalten, muss man einer Expositionsdosis von etwa 1 R erliegen.
Da verschiedene Arten ionisierender Strahlung eine unterschiedliche Energieladung haben, wird ihre Messung meist mit biologischer Beeinflussung verglichen. Im SI-System ist die Einheit eines solchen Äquivalents das Sievert (Sv). Sein Gegenstück außerhalb des Systems ist rem.
Je stärker und länger die Strahlung ist, je mehr Energie der Körper absorbiert, desto gefährlicher ist ihr Einfluss. Um herauszufinden, wie lange eine Person in Strahlenbelastung bleiben darf, werden spezielle Geräte verwendet - Dosimeter, die ionisierende Strahlung messen. Dies sind sowohl Geräte für den individuellen Gebrauch als auch große Industrieanlagen.
Wirkung auf den Körper
Entgegen der landläufigen Meinung ist ionisierende Strahlung nicht immer gefährlich und tödlich. Dies ist am Beispiel der ultravioletten Strahlen zu sehen. In kleinen Dosen stimulieren sie die Bildung von Vitamin D im menschlichen Körper, die Zellregeneration und eine Erhöhung des Melaninpigments, was eine schöne Bräune verleiht. Eine längere Exposition verursacht jedoch schwere Verbrennungen und kann Hautkrebs verursachen.
In den letzten Jahren wurde die Wirkung ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper und ihre praktische Anwendung aktiv untersucht.
In kleinen Dosen schadet die Strahlung dem Körper nicht. Bis zu 200 Milliröntgen können die Zahl der weißen Blutkörperchen verringern. Die Symptome einer solchen Exposition sind Übelkeit und Schwindel. Ungefähr 10 % der Menschen sterben, nachdem sie eine solche Dosis erhalten haben.
Große Dosen verursachen Verdauungsstörungen, Haarausfall, Hautverbrennungen, Veränderungen in der Zellstruktur des Körpers, die Entwicklung von Krebszellen und den Tod.
Strahlenkrankheit
Eine längere Einwirkung ionisierender Strahlung auf den Körper und die Aufnahme einer großen Strahlendosis kann zu Strahlenkrankheit führen. Mehr als die Hälfte der Fälle dieser Krankheit verlaufen tödlich. Der Rest wird zur Ursache einer Reihe von genetischen und somatischen Erkrankungen.
Auf genetischer Ebene treten Mutationen in Keimzellen auf. Ihre Veränderungen werden in den nächsten Generationen offensichtlich.
Somatische Erkrankungen äußern sich durch Karzinogenese, irreversible Veränderungen in verschiedenen Organen. Die Behandlung dieser Krankheiten ist langwierig und ziemlich schwierig.
Behandlung von Strahlenschäden
Infolge der pathogenen Wirkung von Strahlung auf den Körper treten verschiedene Läsionen menschlicher Organe auf. Je nach Strahlendosis werden unterschiedliche Therapieverfahren durchgeführt.
Zunächst wird der Patient auf einer sterilen Station untergebracht, um die Möglichkeit einer Infektion offener betroffener Hautareale zu vermeiden. Darüber hinaus werden spezielle Verfahren durchgeführt, die zur schnellen Entfernung von Radionukliden aus dem Körper beitragen.
Bei schweren Läsionen kann eine Knochenmarktransplantation erforderlich sein. Durch Strahlung verliert es die Fähigkeit, rote Blutkörperchen zu reproduzieren.
Aber in den meisten Fällen läuft die Behandlung leichter Läsionen auf eine Anästhesie der betroffenen Bereiche hinaus, wodurch die Zellregeneration stimuliert wird. Der Rehabilitation wird viel Aufmerksamkeit geschenkt.
Einfluss ionisierender Strahlung auf Alterung und Krebs
Im Zusammenhang mit dem Einfluss ionisierender Strahlen auf den menschlichen Körper führten Wissenschaftler verschiedene Experimente durch, die die Abhängigkeit der Alterungsprozesse und der Krebsentstehung von der Strahlendosis bewiesen.
Gruppen von Zellkulturen wurden unter Laborbedingungen bestrahlt. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass bereits geringe Bestrahlung zur Beschleunigung der Zellalterung beiträgt. Je älter die Kultur ist, desto mehr unterliegt sie diesem Prozess.
Längere Bestrahlung führt zu Zelltod oder abnormaler und schneller Teilung und Wachstum. Diese Tatsache weist darauf hin, dass ionisierende Strahlung eine krebserzeugende Wirkung auf den menschlichen Körper hat.
Gleichzeitig führte die Einwirkung von Wellen auf die betroffenen Krebszellen zu deren vollständigem Absterben oder zum Stopp ihrer Teilungsprozesse. Diese Entdeckung half bei der Entwicklung einer Technik zur Behandlung von Krebs beim Menschen.
Praktische Anwendungen der Strahlung
Zum ersten Mal wurde Strahlung in der medizinischen Praxis eingesetzt. Mit Hilfe von Röntgenstrahlen gelang es den Ärzten, in den menschlichen Körper zu schauen. Gleichzeitig wurde ihm fast kein Schaden zugefügt.
Außerdem begannen sie mit Hilfe von Strahlung, Krebs zu behandeln. In den meisten Fällen wirkt sich diese Methode positiv aus, obwohl der gesamte Körper einer starken Strahleneinwirkung ausgesetzt ist, was eine Reihe von Symptomen der Strahlenkrankheit mit sich bringt.
Neben der Medizin werden ionisierende Strahlen auch in anderen Branchen eingesetzt. Vermessungsingenieure können mit Strahlung die Strukturmerkmale der Erdkruste in ihren einzelnen Abschnitten untersuchen.
Die Fähigkeit einiger Fossilien, eine große Menge an Energie freizusetzen, hat die Menschheit gelernt, für ihre eigenen Zwecke zu nutzen.
Atomkraft
Kernenergie ist die Zukunft der gesamten Erdbevölkerung. Kernkraftwerke sind Quellen für relativ kostengünstigen Strom. Solche Kraftwerke sind, sofern sie ordnungsgemäß betrieben werden, wesentlich sicherer als thermische Kraftwerke und Wasserkraftwerke. Durch Kernkraftwerke wird die Umwelt viel weniger belastet, sowohl durch überschüssige Wärme als auch durch Produktionsabfälle.
Gleichzeitig entwickelten Wissenschaftler auf der Grundlage der Atomenergie Massenvernichtungswaffen. Im Moment gibt es so viele Atombomben auf dem Planeten, dass der Start einer kleinen Anzahl von ihnen einen nuklearen Winter verursachen kann, wodurch fast alle lebenden Organismen, die ihn bewohnen, sterben werden.
Mittel und Methoden des Schutzes
Der Einsatz von Strahlung im Alltag erfordert strenge Vorsichtsmaßnahmen. Der Schutz vor ionisierender Strahlung wird in vier Arten unterteilt: Zeit, Entfernung, Anzahl und Abschirmung der Quellen.
Selbst in einer Umgebung mit starkem Strahlungshintergrund kann sich eine Person einige Zeit ohne Gesundheitsschäden aufhalten. Dieser Moment bestimmt den Schutz der Zeit.
Je größer der Abstand zur Strahlungsquelle ist, desto geringer ist die absorbierte Energiedosis. Daher sollte enger Kontakt mit Orten vermieden werden, an denen ionisierende Strahlung vorhanden ist. Dies schützt garantiert vor ungewollten Folgen.
Wenn es möglich ist, Quellen mit minimaler Strahlung zu verwenden, werden sie in erster Linie bevorzugt. Das ist Schutz durch Menge.
Abschirmen hingegen bedeutet, Barrieren zu schaffen, durch die schädliche Strahlen nicht eindringen können. Ein Beispiel hierfür sind die Bleischirme in Röntgenräumen.
Haushaltsschutz
Im Falle einer ausgerufenen Strahlenkatastrophe sollten sofort alle Fenster und Türen geschlossen und versucht werden, Wasser aus versiegelten Quellen aufzufüllen. Lebensmittel sollten nur in Dosen verpackt werden. Wenn Sie sich in einem offenen Bereich bewegen, bedecken Sie den Körper so weit wie möglich mit Kleidung und das Gesicht mit einem Atemschutzgerät oder nasser Gaze. Versuchen Sie, keine Oberbekleidung und Schuhe ins Haus zu bringen.
Es ist auch notwendig, sich auf eine mögliche Evakuierung vorzubereiten: Dokumente sammeln, einen Vorrat an Kleidung, Wasser und Essen für 2-3 Tage.
Ionisierende Strahlung als Umweltfaktor
Es gibt ziemlich viele Gebiete auf der Erde, die radioaktiv verseucht sind. Grund dafür sind sowohl natürliche Prozesse als auch menschengemachte Katastrophen. Die bekanntesten davon sind der Unfall von Tschernobyl und die Atombomben über den Städten Hiroshima und Nagasaki.
An solchen Orten kann eine Person nicht ohne Schaden für ihre eigene Gesundheit sein. Gleichzeitig ist es nicht immer möglich, sich im Voraus über die Strahlenbelastung zu informieren. Manchmal kann sogar ein unkritischer Strahlungshintergrund eine Katastrophe verursachen.
Der Grund dafür ist die Fähigkeit lebender Organismen, Strahlung zu absorbieren und zu akkumulieren. Gleichzeitig werden sie selbst zu Quellen ionisierender Strahlung. Die bekannten "schwarzen" Witze über Tschernobyl-Pilze basieren genau auf dieser Eigenschaft.
In solchen Fällen reduziert sich der Schutz vor ionisierender Strahlung darauf, dass alle Verbraucherprodukte einer sorgfältigen radiologischen Untersuchung unterzogen werden. Gleichzeitig besteht immer die Möglichkeit, auf spontanen Märkten die berühmten „Tschernobyl-Pilze“ zu kaufen. Daher sollten Sie davon absehen, bei unverifizierten Verkäufern zu kaufen.
Der menschliche Körper neigt dazu, gefährliche Substanzen anzusammeln, was zu einer allmählichen Vergiftung von innen führt. Wann genau sich die Wirkung dieser Gifte bemerkbar machen wird, ist nicht bekannt: in einem Tag, einem Jahr oder einer Generation.
1. Ionisierende Strahlung, ihre Arten, Art und grundlegenden Eigenschaften.
2. Ionisierende Strahlung, ihre Eigenschaften, Grundeigenschaften, Maßeinheiten. (2 in 1)
Für eine bessere Wahrnehmung des nachfolgenden Materials ist es notwendig
Fädeln Sie einige Konzepte ein.
1. Die Kerne aller Atome eines Elements haben die gleiche Ladung, dh sie enthalten
ernten die gleiche Anzahl positiv geladener Protonen und unterschiedliche Co-
Anzahl der Teilchen ohne Ladung - Neutronen.
2. Die positive Ladung des Kerns aufgrund der Anzahl der Protonen gleicht sich aus
gewichtet durch die negative Ladung der Elektronen. Daher ist das Atom elektrisch
neutral.
3. Atome des gleichen Elements mit der gleichen Ladung, aber unterschiedlich
Anzahl Neutronen nennt man Isotope.
4. Isotope desselben Elements haben dieselbe Chemikalie, sind aber unterschiedlich
persönliche physikalische Eigenschaften.
5. Isotope (oder Nuklide) werden nach ihrer Stabilität in stabil und unterteilt
verfallen, d.h. radioaktiv.
6. Radioaktivität - spontane Umwandlung der Kerne von Atomen eines Elements
Polizisten auf andere, begleitet von der Emission ionisierender Strahlung
7. Radioaktive Isotope zerfallen mit einer bestimmten Geschwindigkeit, gemessen
meine Halbwertszeit, das heißt, die Zeit, wenn die ursprüngliche Zahl
Kerne werden halbiert. Von hier aus werden radioaktive Isotope unterteilt
kurzlebig (die Halbwertszeit berechnet sich aus Sekundenbruchteilen bis nicht
wie viele Tage) und langlebig (mit einer Halbwertszeit von mehreren
Wochen bis Milliarden von Jahren).
8. Der radioaktive Zerfall kann durch niemanden gestoppt, beschleunigt oder verlangsamt werden
irgendwie.
9. Die Rate der Kernumwandlungen ist durch Aktivität gekennzeichnet, d.h. Nummer
zerfällt pro Zeiteinheit. Die Aktivitätseinheit ist das Becquerel.
(Bq) - eine Transformation pro Sekunde. Systemexterne Aktivitätseinheit -
Curie (Ci), 3,7 x 1010 mal größer als Becquerel.
Es gibt folgende Arten radioaktiver Umwandlungen:
Polar und Welle.
Korpuskulär sind:
1. Alpha-Zerfall. Charakteristisch für natürliche radioaktive Elemente mit
große Seriennummern und ist ein Strom von Heliumkernen,
trägt eine doppelte positive Ladung. Die Emission von Alphateilchen ist anders
Energie durch Kerne des gleichen Typs tritt in Gegenwart unterschiedlicher auf
ny Energieniveaus. Dabei entstehen angeregte Kerne, die
die beim Übergang in den Grundzustand Gamma-Quanten aussenden. Wenn gegenseitig
Wechselwirkung von Alpha-Teilchen mit Materie, ihre Energie wird für die Anregung aufgewendet
Ionisation und Ionisation der Atome des Mediums.
Alphateilchen haben den höchsten Ionisierungsgrad - sie bilden sich
60.000 Ionenpaare auf dem Weg zu 1 cm Luft. Zuerst die Teilchenbahn
gie, Kollision mit Kernen), was am Ende die Ionisationsdichte erhöht
Teilchen Weg.
Mit relativ großer Masse und Ladung, Alphateilchen
haben wenig Durchschlagskraft. Also für ein Alpha-Teilchen
bei einer Energie von 4 MeV beträgt die Weglänge in Luft 2,5 cm und die biologische
Stoff 0,03 mm. Der Alpha-Zerfall führt zu einer Abnahme der Ordnungszahl
ein Maß einer Substanz um zwei Einheiten und eine Massenzahl um vier Einheiten.
Beispiel: ----- +
Alpha-Partikel gelten als interne Feeds. Pro-
Schild: Seidenpapier, Kleidung, Alufolie.
2. Elektronischer Beta-Zerfall. charakteristisch für natürliche und
künstliche radioaktive Elemente. Der Kern emittiert ein Elektron und
gleichzeitig verschwindet der Kern des neuen Elements bei konstanter Massenzahl und mit
große Seriennummer.
Beispiel: ----- + ē
Wenn der Kern ein Elektron abgibt, wird dies von der Freisetzung eines Neutrinos begleitet.
(1/2000 Elektronenruhemasse).
Bei der Emission von Betateilchen können sich Atomkerne in einem angeregten Zustand befinden.
Bedingung. Ihr Übergang in einen unerregten Zustand wird begleitet von
durch Gammastrahlen. Die Weglänge eines Betateilchens in Luft bei 4 MeV 17
cm, unter Bildung von 60 Ionenpaaren.
3. Positronen-Beta-Zerfall. In einigen künstlichen Pflanzen beobachtet
diaktive Isotope. Die Masse des Kerns ändert sich praktisch nicht und die Reihenfolge
die Zahl wird um eins reduziert.
4. K-Einfang eines Orbitalelektrons durch einen Kern. Der Kern fängt ein Elektron mit K-
Schale, während ein Neutron aus dem Kern fliegt und ein Merkmal
Röntgenstrahlung.
5. Zur Korpuskularstrahlung gehört auch die Neutronenstrahlung. Neutronen-nicht
mit einer Ladung Elementarteilchen mit einer Masse gleich 1. Abhängig von
aus ihrer Energie, langsam (kalt, thermisch und suprathermal)
resonant, mittel, schnell, sehr schnell und extra schnell
Neutronen. Neutronenstrahlung ist am kürzesten: nach 30-40 Sekunden
Kund Neutron zerfällt in ein Elektron und ein Proton. Durchschlagskraft
der Neutronenfluss ist vergleichbar mit dem für Gammastrahlung. Beim Durchdringen
Einbringen von Neutronenstrahlung in das Gewebe bis zu einer Tiefe von 4-6 cm, a
Sofortige Radioaktivität: Stabile Elemente werden radioaktiv.
6. Spontane Kernspaltung. Dieser Vorgang wird bei radioaktiven Stoffen beobachtet
Elemente mit einer großen Ordnungszahl, wenn sie von ihren Kernen langsam eingefangen werden
ny Elektronen. Die gleichen Kerne bilden verschiedene Fragmentpaare mit
Überzahl an Neutronen. Die Kernspaltung setzt Energie frei.
Wenn Neutronen für die nachfolgende Spaltung anderer Kerne wiederverwendet werden,
Die Reaktion wird eine Kette sein.
In der Strahlentherapie von Tumoren werden Pi-Mesonen verwendet - Elementarteilchen
Teilchen mit einer negativen Ladung und einer Masse, die das 300-fache der Masse eines Elektrons beträgt
Thron. Pi-Mesonen interagieren mit Atomkernen nur am Ende des Pfades, wo
sie zerstören die Kerne des bestrahlten Gewebes.
Wellentypen von Transformationen.
1. Gammastrahlen. Dies ist ein Strom elektromagnetischer Wellen mit einer Länge von 0,1 bis 0,001
nm. Ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit liegt nahe der Lichtgeschwindigkeit. Durchdringend
hohe Fähigkeit: Sie können nicht nur durch den menschlichen Körper eindringen
ka, sondern auch durch dichtere Medien. In der Luft ist der Bereich von Gamma-
Strahlen erreichen mehrere hundert Meter. Die Energie eines Gammastrahls ist fast
10.000 Mal höher als die Energie von sichtbaren Lichtquanten.
2. Röntgenstrahlen. Elektromagnetische Strahlung, künstlich halb-
in Röntgenröhren gefunden. Wenn Hochspannung anliegt
Kathode fliegen Elektronen heraus, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen
klammern sich an die Antikathode und treffen auf ihre Oberfläche, die aus schwerem Material besteht
gelbes Metall. Es gibt Bremsstrahlung Röntgenstrahlen, besitzend
mit hoher Durchschlagskraft.
Merkmale der Strahlung
1. Keine einzige Quelle radioaktiver Strahlung wird durch eine Verordnung bestimmt
Genom der Gefühle.
2. Radioaktive Strahlung ist ein universeller Faktor für verschiedene Wissenschaften.
3. Radioaktive Strahlung ist ein globaler Faktor. Im Falle einer nuklearen
Verschmutzung des Territoriums eines Landes, die Wirkung der Strahlung wird von anderen empfangen.
4. Unter Einwirkung radioaktiver Strahlung im Körper, spezifisch
cal Reaktionen.
Eigenschaften, die radioaktiven Elementen innewohnen
und ionisierende Strahlung
1. Änderung der physikalischen Eigenschaften.
2. Die Fähigkeit, die Umgebung zu ionisieren.
3. Eindringen.
4. Halbwertszeit.
5. Halbwertszeit.
6. Das Vorhandensein eines kritischen Organs, d.h. Gewebe, Organ oder Körperteil, Bestrahlung
die der menschlichen Gesundheit den größten Schaden zufügen können oder
Nachwuchs.
3. Wirkungsstadien ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper.
Die Wirkung ionisierender Strahlung auf den Körper
Sofortige direkte Störungen in Zellen und Geweben auftreten
nach der Strahlung, sind vernachlässigbar. Also zum Beispiel unter Einwirkung von Strahlung Sie
den Tod eines Versuchstiers verursacht, die Temperatur in seinem Körper
steigt nur um ein Hundertstel Grad an. Allerdings unter der Wirkung von
dioaktive Strahlung im Körper gibt es sehr ernst
nye Verstöße, die stufenweise betrachtet werden sollten.
1. Physikalische und chemische Stufe
Die Phänomene, die in diesem Stadium auftreten, werden als primäres oder bezeichnet
Trägerraketen. Sie bestimmen den gesamten weiteren Verlauf der Strahlungsentwicklung
Niederlagen.
Erstens interagiert ionisierende Strahlung mit Wasser und schlägt aus
seine Moleküle sind Elektronen. Es werden Molekülionen gebildet, die positiv tragen
nye und negative Ladungen. Es gibt eine sogenannte Radiolyse von Wasser.
H2O - ē → H2O+
H2O + ē → H2O-
Das H2O-Molekül kann zerstört werden: H und OH
Hydroxyle können rekombinieren: OH
OH bildet Wasserstoffperoxid H2O2
Die Wechselwirkung von H2O2 und OH erzeugt HO2 (Hydroperoxid) und H2O
Ionisierte und angeregte Atome und Moleküle für 10 Sekunden
Wässer interagieren miteinander und mit verschiedenen molekularen Systemen,
wodurch chemisch aktive Zentren entstehen (freie Radikale, Ionen, Ionen-
Radikale usw.). Im gleichen Zeitraum sind Bindungsbrüche in Molekülen möglich
aufgrund direkter Wechselwirkung mit einem ionisierenden Mittel und aufgrund von
Berücksichtigung der intra- und intermolekularen Übertragung von Anregungsenergie.
2. Biochemische Stufe
Die Durchlässigkeit von Membranen nimmt zu, die Diffusion beginnt durch sie.
wandern Elektrolyte, Wasser, Enzyme in Organellen.
Radikale, die aus der Wechselwirkung von Strahlung mit Wasser entstehen
interagieren mit gelösten Molekülen verschiedener Verbindungen und geben
der Beginn sekundärer Radikalprodukte.
Weiterentwicklung der Strahlenschädigung molekularer Strukturen
auf Veränderungen in Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten und Enzymen reduziert.
Was passiert in Proteinen:
Konfigurationsänderungen in der Proteinstruktur.
Aggregation von Molekülen aufgrund der Bildung von Disulfidbindungen
Bruch von Peptid- oder Kohlenstoffbindungen, was zu Proteinabbau führt
Abnahme des Gehalts an Methionin, einem Spender von Sulfhydrylgruppen, Trypto-
Fana, was zu einer starken Verlangsamung der Proteinsynthese führt
Verringerung des Gehalts an Sulfhydrylgruppen aufgrund ihrer Inaktivierung
Schädigung des Nukleinsäuresynthesesystems
Bei Lipiden:
Es werden Fettsäureperoxide gebildet, die nicht über spezifische Enzyme verfügen.
Bullen, um sie zu zerstören (die Wirkung von Peroxidase ist vernachlässigbar)
Antioxidantien werden gehemmt
Bei Kohlenhydraten:
Polysaccharide werden in Einfachzucker zerlegt
Die Bestrahlung von einfachen Zuckern führt zu ihrer Oxidation und Zersetzung zu organischen
nsäuren und Formaldehyd
Heparin verliert seine gerinnungshemmenden Eigenschaften
Hyaluronsäure verliert ihre Fähigkeit, an Proteine zu binden
Verringerter Glykogenspiegel
Die Prozesse der anaeroben Glykolyse sind gestört
Verringerter Glykogengehalt in Muskeln und Leber.
Im Enzymsystem wird die oxidative Phosphorylierung gestört und
die Aktivität einer Reihe von Enzymen ändert sich, es entwickeln sich chemisch aktive Reaktionen
Substanzen mit unterschiedlichen biologischen Strukturen, in denen
sowohl Zerstörung als auch Neubildung, die nicht charakteristisch für die Bestrahlung sind, treten auf.
eines gegebenen Organismus, Verbindungen.
Die nachfolgenden Stadien in der Entwicklung einer Strahlenschädigung sind mit einer Verletzung verbunden
Stoffwechsel in biologischen Systemen mit Veränderungen in den entsprechenden
4. Biologisches Stadium oder Schicksal der bestrahlten Zelle
Die Wirkung der Strahlungseinwirkung ist also mit den auftretenden Veränderungen verbunden,
sowohl in Zellorganellen als auch in den Beziehungen zwischen ihnen.
Die strahlungsempfindlichsten Organellen von Körperzellen
Säugetiere sind der Zellkern und die Mitochondrien. Schäden an diesen Strukturen
in niedrigen Dosen und zum frühestmöglichen Zeitpunkt auftreten. In den Kernen der Radiosensorik
Körperzellen, Energieprozesse werden gehemmt, die Funktion von
Membranen. Es werden Proteine gebildet, die ihre normale biologische Funktion verloren haben
Aktivität. Ausgeprägtere Strahlenempfindlichkeit als die Kerne mi-
Tochondrien. Diese Veränderungen äußern sich in Form von Schwellungen der Mitochondrien,
Schäden an ihren Membranen, eine scharfe Hemmung der oxidativen Phosphorylierung.
Die Strahlenempfindlichkeit von Zellen hängt stark von der Geschwindigkeit ab
ihre Stoffwechselvorgänge. Zellen, die durch In-
intensive biosynthetische Prozesse, ein hoher Oxidationsgrad
positive Phosphorylierung und eine signifikante Wachstumsrate, haben mehr
höhere Strahlenempfindlichkeit als Zellen in der stationären Phase.
Die biologisch signifikantesten Veränderungen in einer bestrahlten Zelle sind
DNA-Veränderungen: DNA-Kettenbrüche, chemische Modifikation von Purin u
Pyrimidinbasen, ihre Trennung von der DNA-Kette, die Zerstörung von Phosphoester
Bindungen im Makromolekül, Schädigung des DNA-Membrankomplexes, Zerstörung
DNA-Protein-Bindung und viele andere Störungen.
In allen sich teilenden Zellen hört sie unmittelbar nach der Bestrahlung vorübergehend auf
mitotische Aktivität („Strahlungsblockade der Mitosen“). Verletzung der Meta-
Bolische Prozesse in der Zelle führen zu einer Erhöhung der molekularen Schwere
Lar Schaden in der Zelle. Dieses Phänomen wird biologisch genannt
te Verstärkung des primären Strahlenschadens. Allerdings zusammen mit
Dadurch entwickeln sich in der Zelle Reparaturprozesse, in deren Folge
ist eine vollständige oder teilweise Wiederherstellung von Strukturen und Funktionen.
Am empfindlichsten gegenüber ionisierender Strahlung sind:
lymphatisches Gewebe, Knochenmark von flachen Knochen, Keimdrüsen, weniger empfindlich
positiv: Binde-, Muskel-, Knorpel-, Knochen- und Nervengewebe.
Der Zelltod kann sowohl in der Fortpflanzungsphase als auch direkt eintreten
direkt mit dem Teilungsprozess verbunden und in jeder Phase des Zellzyklus.
Neugeborene sind empfindlicher gegenüber ionisierender Strahlung (aufgrund von
aufgrund der hohen mitotischen Aktivität der Zellen), alte Menschen (der Weg
Fähigkeit der Zellen, sich zu erholen) und schwangere Frauen. Erhöhte Empfindlichkeit gegenüber
ionisierender Strahlung und mit der Einführung bestimmter chemischer Verbindungen
(sog. Radiosensibilisierung).
Die biologische Wirkung hängt ab von:
Von der Art der Bestrahlung
Aus der absorbierten Dosis
Aus der zeitlichen Dosisverteilung
Aus den Besonderheiten des bestrahlten Organs
Die gefährlichste Bestrahlung der Krypten des Dünndarms, Hoden, Knochen
des Gehirns von Plattknochen, der Bauchregion und Bestrahlung des gesamten Organismus.
Einzeller sind etwa 200-mal weniger empfindlich
Strahlenbelastung als mehrzellige Organismen.
4. Natürliche und künstliche Quellen ionisierender Strahlung.
Quellen ionisierender Strahlung sind natürliche und künstliche
natürlichen Ursprungs.
Natürliche Strahlung entsteht durch:
1. Kosmische Strahlung (Protonen, Alphateilchen, Kerne von Lithium, Beryllium,
Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff bilden die primäre kosmische Strahlung.
Die Erdatmosphäre absorbiert primäre kosmische Strahlung und bildet sich dann
Sekundärstrahlung, vertreten durch Protonen, Neutronen,
Elektronen, Mesonen und Photonen).
2. Strahlung von radioaktiven Elementen der Erde (Uran, Thorium, Actinium, radioaktiv
Diy, Radon, Thoron), Wasser, Luft, Baustoffe von Wohngebäuden,
Radon und radioaktiver Kohlenstoff (C-14) in eingeatmet vorhanden
3. Strahlung radioaktiver Elemente, die in der Tierwelt enthalten sind
und der menschliche Körper (K-40, Uran -238, Thorium -232 und Radium -228 und 226).
Hinweis: Ab Polonium (Nr. 84) sind alle Elemente radioaktiv
aktiv und in der Lage zur spontanen Spaltung von Kernen während des Einfangens ihrer Kerne -
mi langsame Neutronen (natürliche Radioaktivität). Allerdings natürlich
Radioaktivität findet sich auch in einigen leichten Elementen (Isotopen
Rubidium, Samarium, Lanthan, Rhenium).
5. Deterministische und stochastische klinische Wirkungen, die beim Menschen auftreten, wenn er ionisierender Strahlung ausgesetzt ist.
Die wichtigsten biologischen Reaktionen des menschlichen Körpers auf die Aktion
Ionisierende Strahlung wird in zwei Arten von biologischen Wirkungen unterteilt
1. Deterministische (kausale) biologische Wirkungen
Sie, für die es eine Schwellen-Wirkungsdosis gibt. Unter der Krankheitsschwelle
manifestiert sich nicht, aber wenn eine bestimmte Schwelle erreicht wird, treten Krankheiten auf
noch direkt proportional zur Dosis: Strahlenverbrennungen, Strahlung
Dermatitis, Strahlenkatarakt, Strahlenfieber, Strahlenunfruchtbarkeit, ano-
Malia der fötalen Entwicklung, akute und chronische Strahlenkrankheit.
2. Stochastische (probabilistische) biologische Wirkungen sind es nicht
ha Aktion. Kann bei jeder Dosis auftreten. Sie haben eine Wirkung
kleine Dosen und sogar eine Zelle (eine Zelle wird krebsartig, wenn sie bestrahlt wird
tritt bei Mitose auf): Leukämie, onkologische Erkrankungen, Erbkrankheiten.
Zum Zeitpunkt des Auftretens sind alle Effekte unterteilt in:
1. sofort - kann innerhalb einer Woche oder eines Monats auftreten. Es ist scharf
und chronische Strahlenkrankheit, Hautverbrennungen, Strahlenkatarakte...
2. entfernt - entsteht während des Lebens eines Individuums: onkologisch
Krankheiten, Leukämie.
3. Auftreten nach unbestimmter Zeit: genetische Folgen - bedingt durch
Veränderungen in erblichen Strukturen: genomische Mutationen - multiple Veränderungen
haploide Chromosomenzahl, Chromosomenmutationen oder chromosomal
Aberrationen - strukturelle und numerische Veränderungen in Chromosomen, Punkt (gene-
nye) Mutationen: Veränderungen in der molekularen Struktur von Genen.
Korpuskularstrahlung - schnelle Neutronen und Alpha-Teilchen, verursacht
verursachen häufiger chromosomale Umlagerungen als elektromagnetische Strahlung.__
6. Radiotoxizität und Radiogenetik.
Radiotoxizität
Als Folge von Strahlungsstörungen von Stoffwechselvorgängen im Körper
Radiotoxine sammeln sich an - das sind chemische Verbindungen, die spielen
eine gewisse Rolle in der Pathogenese von Strahlenschäden.
Die Radiotoxizität hängt von mehreren Faktoren ab:
1. Art der radioaktiven Umwandlungen: Alphastrahlung ist 20-mal giftiger als be-
ta-Strahlung.
2. Die durchschnittliche Energie des Zerfallsvorgangs: Die Energie von P-32 ist größer als die von C-14.
3. Radioaktive Zerfallsschemata: Ein Isotop ist toxischer, wenn es entsteht
neues radioaktives Material.
4. Eintrittswege: Eintritt über den Magen-Darm-Trakt bei 300
mal giftiger als durch intakte Haut.
5. Verweildauer im Körper: mehr Toxizität mit erheblicher
Halbwertszeit und niedrige Halbwertszeit.
6. Verteilung nach Organen und Geweben und Besonderheiten des bestrahlten Organs:
osteotrope, hepatotrope und gleichmäßig verteilte Isotope.
7. Dauer der Aufnahme von Isotopen im Körper: versehentliche Einnahme -
Die Verwendung einer radioaktiven Substanz kann unbedenklich chronisch enden
Nikotinaufnahme ist eine Akkumulation einer gefährlichen Strahlungsmenge möglich
Karosserie.
7. Akute Strahlenkrankheit. Verhütung.
Melnichenko - Seite 172
8. Chronische Strahlenkrankheit. Verhütung.
Melnitschenko Seite 173
9. Die Verwendung von Quellen ionisierender Strahlung in der Medizin (das Konzept der geschlossenen und offenen Strahlungsquellen).
Quellen ionisierender Strahlung werden in geschlossene und unterteilt
bedeckt. Abhängig von dieser Klassifizierung werden sie unterschiedlich interpretiert und
Möglichkeiten, sich vor diesen Strahlungen zu schützen.
geschlossene Quellen
Ihr Gerät schließt das Eindringen radioaktiver Stoffe in die Umwelt aus.
Umgebung unter Einsatz- und Verschleißbedingungen. Es könnten Nadeln gelötet sein
in Stahlbehältern, Tele-Gamma-Bestrahlungsgeräten, Ampullen, Beads,
Quellen kontinuierlicher Strahlung, die periodisch Strahlung erzeugen.
Strahlung von umschlossenen Quellen ist nur extern.
Schutzprinzipien für die Arbeit mit umschlossenen Quellen
1. Schutz durch Quantität (Reduzierung der Dosisleistung am Arbeitsplatz - als
Je niedriger die Dosis, desto geringer die Exposition. Allerdings Manipulationstechnik
erlaubt Ihnen immer, die Dosisleistung auf einen minimalen Wert zu reduzieren).
2. Zeitschutz (Reduzierung der Kontaktzeit mit ionisierender Strahlung
kann durch Training ohne Sender erreicht werden).
3. Entfernung (Fernbedienung).
4. Siebe (Siebe-Container für die Lagerung und den Transport radioaktiver Stoffe
Drogen in einer nicht arbeitsfähigen Position, für Geräte, mobil
nye - Bildschirme in Röntgenräumen, Teilen von Gebäudestrukturen
zum Schutz von Territorien - Mauern, Türen, persönliche Schutzausrüstung -
Plexiglasschilde, bleibeschichtete Handschuhe).
Alpha- und Betastrahlung werden durch wasserstoffhaltige Substanzen verzögert
Materialien (Kunststoff) und Aluminium wird Gammastrahlung durch Materialien abgeschwächt
mit hoher Dichte - Blei, Stahl, Gusseisen.
Um Neutronen zu absorbieren, muss der Schirm drei Schichten haben:
1. Schicht - um Neutronen zu verlangsamen - Materialien mit einer großen Anzahl von Atomen
mov hydrogen - Wasser, Paraffin, Kunststoff und Beton
2. Schicht - zur Absorption von langsamen und thermischen Neutronen - Bor, Cadmium
3. Schicht - um Gammastrahlung zu absorbieren - Blei.
Um die Schutzeigenschaften eines bestimmten Materials zu beurteilen, seine Fähigkeit
Um ionisierende Strahlung zu verzögern, verwenden Sie einen Halbschichtindex
Dämpfung, die die Dicke der Schicht dieses Materials nach dem Passieren angibt
dabei wird die Intensität der Gammastrahlung halbiert.
Offene Quellen radioaktiver Strahlung
Eine offene Quelle ist eine Strahlungsquelle, bei deren Verwendung
Auch radioaktive Stoffe können in die Umwelt gelangen. Bei
dies schließt nicht nur eine externe, sondern auch eine interne Exposition des Personals aus
(Gase, Aerosole, feste und flüssige radioaktive Stoffe, radioaktive
Isotope).
Alle Arbeiten mit offenen Isotopen werden in drei Klassen eingeteilt. Ra-Klasse
Der Bot wird je nach Radiotoxizitätsgruppe radioaktiv installiert
ten Isotop (A, B, C, D) und dessen tatsächliche Menge (Aktivität) auf die Arbeitsfläche
Platz.
10. Möglichkeiten, eine Person vor ionisierender Strahlung zu schützen. Strahlenschutz der Bevölkerung der Russischen Föderation. Strahlenschutznormen (NRB-2009).
Methoden zum Schutz vor offenen Quellen ionisierender Strahlung
1. Organisatorische Maßnahmen: Die Zuordnung von drei Arbeitsklassen je nach
außer Gefahr kommen.
2. Aktivitäten planen. Für die erste Gefahrenklasse - speziell
abgelegene Gebäude, in denen unbefugte Personen keinen Zutritt haben. Zum zweiten
Klasse wird nur eine Etage oder ein Gebäudeteil zugewiesen. Arbeit der dritten Klasse
kann in einem konventionellen Labor mit Abzug durchgeführt werden.
3. Dichtungsausrüstung.
4. die Verwendung von nicht absorbierenden Materialien für Tisch- und Wandbeläge,
rationelles Lüftungsgerät.
5. Persönliche Schutzausrüstung: Kleidung, Schuhe, Isolieranzüge,
Atemschutz.
6. Einhaltung der Strahlenasepsis: Kittel, Handschuhe, persönliche Hygiene.
7. Strahlung und medizinische Kontrolle.
Gewährleistung der menschlichen Sicherheit unter allen Expositionsbedingungen
ionisierende Strahlung künstlichen oder natürlichen Ursprungs
Es gelten Strahlenschutznormen.
In den Normen sind folgende Kategorien von exponierten Personen festgelegt:
Personal (Gruppe A - Personen, die ständig mit Ionenquellen arbeiten)
Strahlung und Gruppe B - ein begrenzter Teil der Bevölkerung, der sonst ist
wo es ionisierender Strahlung ausgesetzt sein kann - Reinigungsmittel,
Schlosser usw.)
Die gesamte Bevölkerung, einschließlich Personen aus dem Personal, außerhalb des Umfangs und der Bedingungen ihrer Produktion
Wasseraktivität.
Die Hauptdosisgrenzwerte für Personal der Gruppe B betragen ¼ der Werte für
Personal der Gruppe A. Die effektive Dosis für Personal sollte nicht überschritten werden
Zeitraum der Erwerbstätigkeit (50 Jahre) 1000 mSv, und für die Bevölkerung für den Zeitraum
Leben (70 Jahre) - 70 mSv.
Die geplante Exposition des Personals der Gruppe A ist höher als die festgestellten Vor-
Fälle in der Liquidation oder Verhütung eines Unfalls gelöst werden können
nur wenn es notwendig ist, Menschen zu retten oder ihre Exposition zu verhindern
Cheniya. Zugelassen für Männer über 30 Jahre mit ihrem freiwilligen Schreiben
Zustimmung, Aufklärung über die möglichen Strahlendosen und das Gesundheitsrisiko
Graben. In Notfallsituationen sollte die Exposition 50 mSv nicht überschreiten.__
11. Mögliche Ursachen für Notfälle in strahlengefährdeten Einrichtungen.
Klassifizierung von Strahlenunfällen
Unfälle im Zusammenhang mit der Störung des normalen Betriebs des ROO werden in Design und Beyond Design unterteilt.
Auslegungsstörfall ist ein Störfall, dessen Anfangsereignisse und Endzustände durch die Auslegung bestimmt sind, in deren Zusammenhang Sicherheitssysteme vorgesehen sind.
Ein auslegungsüberschreitender Störfall wird durch auslösende Ereignisse verursacht, die für Auslegungsstörfälle nicht berücksichtigt werden, und führt zu schwerwiegenden Folgen. In diesem Fall können radioaktive Produkte in Mengen freigesetzt werden, die zu einer radioaktiven Kontamination des angrenzenden Gebiets und einer möglichen Exposition der Bevölkerung über die festgelegten Normen hinaus führen. In schweren Fällen können thermische und nukleare Explosionen auftreten.
Mögliche Unfälle in Kernkraftwerken werden in Abhängigkeit von den Grenzen der Verteilungszonen radioaktiver Stoffe und Strahlenfolgen in sechs Typen eingeteilt: lokal, lokal, territorial, regional, föderal, grenzüberschreitend.
Wenn bei einem regionalen Unfall die Zahl der Personen, die Strahlendosen über den für den Normalbetrieb festgelegten Werten ausgesetzt waren, 500 Personen überschreiten kann oder die Zahl der Personen, deren Lebensbedingungen beeinträchtigt werden können, 1.000 Personen übersteigt oder der materielle Schaden 5 Millionen übersteigt, wird der Mindestlohn Arbeit, dann wird ein solcher Unfall föderal sein.
Bei grenzüberschreitenden Unfällen gehen die Strahlenfolgen des Unfalls über das Gebiet der Russischen Föderation hinaus oder dieser Unfall ereignete sich im Ausland und betrifft das Gebiet der Russischen Föderation.
12. Sanitäre und hygienische Maßnahmen in Notfallsituationen in strahlengefährdeten Einrichtungen.
Zu den Maßnahmen, Methoden und Mitteln, die den Schutz der Bevölkerung vor Strahlenexposition bei einem Strahlenunfall gewährleisten, gehören:
Feststellung der Tatsache eines Strahlenunfalls und Benachrichtigung darüber;
Ermittlung der Strahlensituation im Unfallbereich;
Organisation der Strahlungsüberwachung;
Einrichtung und Aufrechterhaltung des Strahlenschutzregimes;
ggf. Durchführung einer Jodprophylaxe der Bevölkerung, des Personals der Notfalleinrichtung und der Beteiligten in einem frühen Unfallstadium bei der Beseitigung der Unfallfolgen;
Versorgung der Bevölkerung, des Personals, der an der Beseitigung der Unfallfolgen Beteiligten mit der erforderlichen persönlichen Schutzausrüstung und der Verwendung dieser Mittel;
Unterbringung der Bevölkerung in Notunterkünften und Strahlenschutzunterkünften;
Desinfektion;
Dekontamination der Notaufnahme, anderer Einrichtungen, technischer Mittel usw.;
Evakuierung oder Umsiedlung der Bevölkerung aus Gebieten, in denen das Kontaminationsniveau oder die Strahlendosis das für die Bevölkerung zulässige Maß übersteigt.
Die Identifizierung der Strahlungssituation wird durchgeführt, um das Ausmaß des Unfalls zu bestimmen, um die Größe der radioaktiv verseuchten Zonen, die Dosisleistung und das Niveau der radioaktiven Kontamination in den Bereichen optimaler Verkehrswege für Personen, Fahrzeuge, sowie mögliche Fluchtwege für Bevölkerung und Nutztiere festzulegen.
Die Strahlenkontrolle unter den Bedingungen eines Strahlenunfalls wird durchgeführt, um die zulässige Aufenthaltsdauer von Personen in der Unfallzone einzuhalten, die Strahlendosen und das Ausmaß der radioaktiven Kontamination zu kontrollieren.
Das Strahlenschutzregime wird durch die Einrichtung eines besonderen Verfahrens für den Zugang zum Unfallbereich, die Zonierung des Unfallbereichs gewährleistet; Durchführung von Notfallrettungsaktionen, Durchführung von Strahlungsüberwachungen in den Zonen und am Ausgang der „sauberen“ Zone usw.
Die Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung besteht in der Verwendung von isolierender Hautschutzausrüstung (Schutzkits) sowie von Atem- und Augenschutzausrüstung (Baumwoll-Gaze-Bandagen, verschiedene Arten von Atemschutzgeräten, Filter- und Isoliergasmasken, Schutzbrillen usw.) . Sie schützen eine Person hauptsächlich vor innerer Strahlung.
Um die Schilddrüse von Erwachsenen und Kindern vor der Belastung mit radioaktiven Jodisotopen zu schützen, wird in einem frühen Unfallstadium eine Jodprophylaxe durchgeführt. Es besteht aus der Einnahme von stabilem Jod, hauptsächlich Kaliumjodid, das in Tablettenform in folgenden Dosen eingenommen wird: für Kinder ab zwei Jahren sowie für Erwachsene 0,125 g, bis zwei Jahre 0,04 g, Einnahme danach Mahlzeiten, zusammen mit Gelee, Tee, Wasser 1 Mal pro Tag für 7 Tage. Eine Wasser-Alkohol-Jodlösung (5%ige Jodtinktur) ist für Kinder ab zwei Jahren und älter sowie für Erwachsene 3-5 Tropfen pro Glas Milch oder Wasser für 7 Tage angezeigt. Kinder unter zwei Jahren erhalten 7 Tage lang 1-2 Tropfen pro 100 ml Milch oder Säuglingsnahrung.
Die maximale Schutzwirkung (Verringerung der Strahlendosis um etwa das 100-fache) wird durch die vorläufige und gleichzeitige Einnahme von radioaktivem Jod durch Einnahme seines stabilen Analogons erreicht. Die Schutzwirkung des Medikaments wird deutlich reduziert, wenn es mehr als zwei Stunden nach Beginn der Exposition eingenommen wird. In diesem Fall besteht jedoch ein wirksamer Schutz vor einer wiederholten Aufnahme von radioaktivem Jod.
Schutz vor externer Strahlung kann nur durch Schutzstrukturen gewährleistet werden, die mit Filter-Absorbern von Jod-Radionukliden ausgestattet sein müssen. Vorübergehende Unterkünfte der Bevölkerung vor der Evakuierung können fast alle versiegelten Räumlichkeiten bieten.
51. Ionisierende Strahlung. Arten ionisierender Strahlung, Hauptmerkmale.
KI werden in 2 Typen unterteilt:
Korpuskulare Strahlung
- 𝛼-Strahlung ist ein Strom von Heliumkernen, der von einer Substanz beim radioaktiven Zerfall oder bei Kernreaktionen emittiert wird;
- 𝛽-Strahlung - ein Strom von Elektronen oder Positronen, der durch radioaktiven Zerfall entsteht;
Neutronenstrahlung (Bei elastischen Wechselwirkungen tritt die übliche Ionisierung von Materie auf. Bei inelastischen Wechselwirkungen tritt Sekundärstrahlung auf, die sowohl aus geladenen Teilchen als auch aus Quanten bestehen kann).
2. Elektromagnetische Strahlung
- 𝛾-Strahlung ist elektromagnetische (Photonen-)Strahlung, die bei Kernumwandlungen oder Wechselwirkungen von Teilchen emittiert wird;
Röntgenstrahlung - tritt in der Umgebung der Strahlungsquelle in Röntgenröhren auf.
KI-Eigenschaften: Energie (MeV); Geschwindigkeit (km/s); Laufleistung (in Luft, in lebendem Gewebe); Ionisierungskapazität (Ionenpaar pro 1 cm Weg in Luft).
Die niedrigste Ionisierungsfähigkeit von α-Strahlung.
Geladene Teilchen führen zu einer direkten, starken Ionisierung.
Die Aktivität (A) eines radioaktiven Stoffes ist die Anzahl der spontanen Kernumwandlungen (dN) in diesem Stoff in kurzer Zeit (dt):
1 Bq (Becquerel) entspricht einer Kernumwandlung pro Sekunde.
52. Ionisierende Strahlung. Dosen ionisierender Strahlung und Maßeinheiten.
Ionisierende Strahlung (IR) ist Strahlung, deren Wechselwirkung mit dem Medium zur Bildung von Ladungen mit entgegengesetzten Vorzeichen führt. Ionisierende Strahlung tritt beim radioaktiven Zerfall, bei Kernumwandlungen sowie bei der Wechselwirkung geladener Teilchen, Neutronen, Photonen (elektromagnetischer) Strahlung mit Materie auf.
Strahlendosis ist der Wert, der zur Beurteilung der Exposition gegenüber ionisierender Strahlung verwendet wird.
Belichtungsdosis(charakterisiert die Strahlungsquelle durch den Ionisationseffekt):
Expositionsdosis am Arbeitsplatz bei Arbeiten mit radioaktiven Stoffen:
wobei A die Aktivität der Quelle [mCi], K die Gammakonstante des Isotops [Rcm2/(hmCi)], t die Expositionszeit, r die Entfernung der Quelle zum Arbeitsplatz [cm] ist.
Dosisleistung(Bestrahlungsintensität) - das Inkrement der entsprechenden Dosis unter dem Einfluss dieser Strahlung pro Einheit. Zeit.
Expositionsdosisleistung [rh -1 ].
Absorbierte Dosis zeigt an, wie viel KI-Energie von der Einheit absorbiert wird. Massen der bestrahlten In-va:
D-Absorption = D erw. K1
wo K 1 - Koeffizient unter Berücksichtigung der Art der bestrahlten Substanz
Absorption Dosis, Gray, [J/kg]=1Gy
Dosisäquivalent gekennzeichnet durch chronische Exposition gegenüber Strahlung beliebiger Zusammensetzung
H = D Q [Sv] 1 Sv = 100 rem.
Q ist ein dimensionsloser Gewichtungsfaktor für eine bestimmte Strahlungsart. Für Röntgen- und -Strahlung ist Q=1, für Alpha-, Beta-Teilchen und Neutronen Q=20.
Effektive Äquivalentdosis Zeichenempfindlichkeit dekomp. Organe und Gewebe durch Strahlung.
Bestrahlung unbelebter Objekte - Absorbieren. Dosis
Bestrahlung lebender Objekte - Äquiv. Dosis
53. Die Wirkung ionisierender Strahlung(KI) auf dem Körper. Externe und interne Exposition.
Die biologische Wirkung von AI basiert auf der Ionisierung von lebendem Gewebe, was zum Aufbrechen molekularer Bindungen und einer Veränderung der chemischen Struktur verschiedener Verbindungen führt, was zu einer Veränderung der DNA von Zellen und ihrem anschließenden Tod führt.
Eine Verletzung der lebenswichtigen Prozesse des Körpers äußert sich in solchen Störungen wie
Hemmung der Funktionen der blutbildenden Organe,
Verletzung der normalen Blutgerinnung und erhöhte Zerbrechlichkeit der Blutgefäße,
Störung des Magen-Darm-Traktes,
Verringerte Resistenz gegen Infektionen
Erschöpfung des Körpers.
Äußere Exposition tritt auf, wenn sich die Strahlungsquelle außerhalb des menschlichen Körpers befindet und es keine Möglichkeit gibt, in das Innere einzudringen.
Interne Exposition Ursprung wenn die Quelle der KI in einer Person liegt; während die interne Die Bestrahlung ist auch aufgrund der Nähe der IR-Quelle zu Organen und Geweben gefährlich.
Schwelleneffekte (Í > 0,1 Sv/Jahr) abhängig von der IR-Dosis, treten bei lebenslanger Expositionsdosis auf
Strahlenkrankheit ist eine Krankheit, die durch Symptome gekennzeichnet ist, die bei Exposition gegenüber AI auftreten, wie z. B. eine Abnahme der hämatopoetischen Fähigkeit, Magen-Darm-Störungen und eine Abnahme der Immunität.
Der Grad der Strahlenkrankheit hängt von der Strahlendosis ab. Am schwersten ist der 4. Grad, der bei einer AI-Exposition mit einer Dosis von mehr als 10 Gray auftritt. Chronische Strahlenschäden werden normalerweise durch innere Exposition verursacht.
Wirkungen ohne Schwellenwert (stochastische) treten bei H.-Dosen auf<0,1 Зв/год, вероятность возникновения которых не зависит от дозы излучения.
Stochastische Effekte umfassen:
Somatische Veränderungen
Immunveränderungen
genetische Veränderungen
Das Prinzip der Rationierung – d.h. Nichtüberschreitung zulässiger Grenzen individuell. Strahlendosen aus allen KI-Quellen.
Begründungsprinzip – d.h. Verbot aller Arten von Aktivitäten zur Nutzung von KI-Quellen, bei denen der Nutzen für eine Person und die Gesellschaft das Risiko eines möglichen Schadens, der zusätzlich zur natürlichen Strahlung verursacht wird, nicht übersteigt. Tatsache.
Optimierungsprinzip - Wartung auf dem geringstmöglichen und erreichbaren Niveau unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit. und sozial individuelle Faktoren. Expositionsdosen und die Anzahl exponierter Personen bei Verwendung einer AI-Quelle.
SanPiN 2.6.1.2523-09 „Strahlenschutznormen“.
In Übereinstimmung mit diesem Dokument, 3 gr. Personen:
gr.A - das sind sicher Gesichter. Arbeiten mit künstlichen KI-Quellen
GR .B - das sind Personen, Bedingungen für die Arbeit der Katze nah-Xia im unmittelbaren. Brise aus der KI-Quelle, aber deyat. diese Personen sofort. ist nicht mit der Quelle verbunden.
GR .BEI ist der Rest der Bevölkerung inkl. Personen Gr. A und B außerhalb ihrer Produktionstätigkeiten.
Die Hauptdosisgrenze ist eingestellt. nach effektiver Dosis:
Für Personen Gr.A: 20mSv pro Jahr am Mi. für die nächsten 5 Jahre, aber nicht mehr als 50 mSv Im Jahr.
Für Personengruppe B: 1mSv pro Jahr am Mi. für die nächsten 5 Jahre, aber nicht mehr als 5 mSv Im Jahr.
Für Personengruppe B: sollte ¼ der Werte für Personalgruppe A nicht überschreiten.
Bei einem durch einen Strahlenunfall verursachten Notfall gibt es einen sog. Spitze erhöhte Exposition, Kat. ist nur in den Fällen zulässig, in denen keine Maßnahmen ergriffen werden können, die eine Schädigung des Körpers ausschließen.
Die Verwendung solcher Dosen kann sein nur durch Lebensrettung und Unfallverhütung gerechtfertigt, zusätzlich nur für Männer über 30 Jahre mit freiwilliger schriftlicher Vereinbarung.
AI-Schutz m/s:
Mengenschutz
zeitlicher Schutz
Distanzschutz
Zonierung
Fernbedienung
Abschirmung
Zum Schutz vorγ -Strahlung: metallisch Siebe mit großem Atomgewicht (W, Fe) sowie aus Beton, Gusseisen.
Zum Schutz vor β-Strahlung: Es werden Materialien mit niedriger Atommasse (Aluminium, Plexiglas) verwendet.
Zum Schutz vor α-Strahlung: H2-haltige Metalle verwenden (Wasser, Paraffin etc.)
Siebdicke К=Ро/Рdop, Ро – Leistung. Dosis, gemessen pro rad. Platz; Rdop - maximal zulässige Dosis.
Zonierung - Aufteilung des Territoriums in 3 Zonen: 1) Unterschlupf; 2) Objekte und Räumlichkeiten, in denen Menschen finden können; 3) Zonenposten. Aufenthalt von Menschen.
Dosimetrische Kontrolle basierend auf isp-ii-trace. Methoden: 1. Ionisation 2. Phonographisch 3. Chemisch 4. Kalorimetrisch 5. Szintillation.
Grundgeräte , verwendet für Dosimetrie. Kontrolle:
Röntgenmessgerät (zum Messen starker exp. Dosen)
Radiometer (zur Messung der AI-Flussdichte)
Individuell. Dosimeter (zur Messung der Exposition oder Energiedosis).
Die Hauptwirkung aller ionisierender Strahlung auf den Körper besteht darin, das Gewebe der Organe und Systeme zu ionisieren, die ihr ausgesetzt sind. Die dabei erworbenen Ladungen bewirken das Auftreten von für den Normalzustand in Zellen ungewöhnlichen oxidativen Reaktionen, die wiederum eine Reihe von Reaktionen hervorrufen. So treten in den bestrahlten Geweben eines lebenden Organismus eine Reihe von Kettenreaktionen auf, die den normalen Funktionszustand einzelner Organe, Systeme und des Organismus als Ganzes stören. Es wird vermutet, dass durch solche Reaktionen im Körpergewebe gesundheitsschädliche Produkte entstehen - Toxine, die sich nachteilig auswirken.
Bei der Arbeit mit Produkten, die ionisierende Strahlung enthalten, kann es zwei Arten der Exposition gegenüber letzterer geben: durch externe und interne Strahlung. Bei Arbeiten an Beschleunigern, Röntgengeräten und anderen Anlagen, die Neutronen und Röntgenstrahlen emittieren, sowie bei Arbeiten an umschlossenen radioaktiven Quellen, d. h. in Glas oder anderen Blindampullen eingeschlossenen radioaktiven Elementen, kann es zu einer äußeren Exposition kommen intakt bleiben. Quellen von Beta- und Gammastrahlung können ein Risiko sowohl der externen als auch der internen Exposition darstellen. Alphastrahlung stellt praktisch nur bei innerer Belastung eine Gefahr dar, da aufgrund der sehr geringen Durchdringungskraft und geringen Reichweite von Alphateilchen in der Luft ein geringer Abstand zur Strahlenquelle oder eine geringe Abschirmung die Gefahr einer äußeren Belastung ausschließt.
Bei äußerer Bestrahlung mit Strahlen mit erheblicher Durchdringungskraft tritt Ionisierung nicht nur auf der bestrahlten Oberfläche der Haut und anderer Hautschichten auf, sondern auch in tieferen Geweben, Organen und Systemen. Die Dauer der direkten äußeren Einwirkung ionisierender Strahlung – Exposition – wird durch die Einwirkzeit bestimmt.
Eine innere Belastung liegt vor, wenn radioaktive Stoffe in den Körper gelangen, was beim Einatmen von Dämpfen, Gasen und Aerosolen radioaktiver Stoffe, beim Eintritt in den Verdauungstrakt oder beim Eintritt in die Blutbahn (bei Kontamination geschädigter Haut und Schleimhäute) auftreten kann. Gefährlicher ist die innere Bestrahlung, weil erstens bei direktem Kontakt mit Geweben auch Strahlung niedriger Energie und mit minimaler Durchdringungskraft noch auf diese Gewebe einwirken kann; zweitens, wenn sich ein radioaktiver Stoff im Körper befindet, ist die Dauer seiner Exposition (Exposition) nicht auf die Zeit der direkten Arbeit mit Quellen beschränkt, sondern dauert ununterbrochen bis zu seinem vollständigen Zerfall oder seiner Entfernung aus dem Körper. Darüber hinaus haben einige radioaktive Substanzen, die bestimmte toxische Eigenschaften haben, bei Einnahme zusätzlich zur Ionisierung eine lokale oder allgemeine toxische Wirkung (siehe "Schädliche Chemikalien").
Im Körper werden radioaktive Substanzen, wie alle anderen Produkte, über den Blutkreislauf zu allen Organen und Systemen transportiert, wonach sie teilweise über die Ausscheidungssysteme (Magen-Darm-Trakt, Nieren, Schweiß- und Milchdrüsen usw.) aus dem Körper ausgeschieden werden. , und einige von ihnen lagern sich in bestimmten Organen und Systemen ab und üben eine vorherrschende, ausgeprägtere Wirkung auf diese aus. Einige radioaktive Stoffe (z. B. Natrium - Na24) verteilen sich relativ gleichmäßig im Körper. Die überwiegende Ablagerung verschiedener Substanzen in bestimmten Organen und Systemen wird durch ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften und die Funktionen dieser Organe und Systeme bestimmt.
Der Komplex anhaltender Veränderungen im Körper unter dem Einfluss ionisierender Strahlung wird als Strahlenkrankheit bezeichnet. Die Strahlenkrankheit kann sich sowohl als Folge einer chronischen Exposition gegenüber ionisierender Strahlung als auch bei einer kurzfristigen Exposition gegenüber erheblichen Dosen entwickeln. Sie ist hauptsächlich gekennzeichnet durch Veränderungen des Zentralnervensystems (Depression, Schwindel, Übelkeit, allgemeine Schwäche usw.), des Blutes und der hämatopoetischen Organe, der Blutgefäße (Bluterguss aufgrund von Gefäßbrüchigkeit), der endokrinen Drüsen.
Als Folge einer längeren Exposition gegenüber erheblichen Dosen ionisierender Strahlung können sich bösartige Neubildungen verschiedener Organe und Gewebe entwickeln, die: die langfristigen Folgen dieser Exposition sind. Letztere umfassen auch eine Abnahme der Widerstandskraft des Körpers gegen verschiedene Infektions- und andere Krankheiten, eine Beeinträchtigung der Fortpflanzungsfunktion und andere.
