ionisoiva Sitä kutsutaan säteilyksi, joka väliaineen läpi kulkiessaan aiheuttaa väliaineen molekyylien ionisaation tai virittymisen. Ionisoivaa säteilyä, kuten sähkömagneettista säteilyä, ei ihmisen aistit havaitse. Siksi se on erityisen vaarallista, koska henkilö ei tiedä olevansa alttiina sille. Ionisoivaa säteilyä kutsutaan muuten säteilyksi.

Säteily on hiukkasvirta (alfahiukkaset, beetahiukkaset, neutronit) tai erittäin korkeiden taajuuksien sähkömagneettinen energia (gamma- tai röntgensäteet).

Tuotantoympäristön saastumista ionisoivan säteilyn lähteillä olevilla aineilla kutsutaan radioaktiiviseksi kontaminaatioksi.

Ydinsaaste on fyysisen (energia) saastumisen muoto, joka liittyy ympäristön radioaktiivisten aineiden luonnollisen tason ylittymiseen ihmisen toiminnan seurauksena.

Aineet koostuvat kemiallisten alkuaineiden pienistä hiukkasista - atomeista. Atomi on jakautuva ja sillä on monimutkainen rakenne. Kemiallisen alkuaineen atomin keskellä on materiaalihiukkanen, jota kutsutaan atomiytimeksi ja jonka ympärillä elektronit kiertävät. Suurimmalla osalla kemiallisten alkuaineiden atomeista on suuri stabiilisuus, eli stabiilisuus. Kuitenkin useissa luonnossa tunnetuissa alkuaineissa ytimet hajoavat spontaanisti. Tällaisia ​​elementtejä kutsutaan radionuklideja. Samalla alkuaineella voi olla useita radionuklideja. Tässä tapauksessa niitä kutsutaan radioisotoopit kemiallinen alkuaine. Radionuklidien spontaaniin hajoamiseen liittyy radioaktiivista säteilyä.

Tiettyjen kemiallisten alkuaineiden (radionuklidien) ytimien spontaania hajoamista kutsutaan radioaktiivisuus.

Radioaktiivista säteilyä voi olla eri tyyppisiä: korkeaenergiaisia ​​hiukkasvirtoja, sähkömagneettista aaltoa, jonka taajuus on yli 1,5,10 17 Hz.

Säteileviä hiukkasia on monissa muodoissa, mutta yleisimmin säteilevät alfahiukkaset (α-säteily) ja beetahiukkaset (β-säteily). Alfahiukkanen on raskas ja sillä on korkea energia; se on heliumatomin ydin. Beetahiukkanen on noin 7336 kertaa kevyempi kuin alfahiukkanen, mutta sillä voi myös olla korkea energia. Beetasäteily on elektronien tai positronien virtaa.

Radioaktiivinen sähkömagneettinen säteily (jota kutsutaan myös fotonisäteilyksi) on aallon taajuudesta riippuen röntgensäteilyä (1.5.10 17 ... 5.10 19 Hz) ja gammasäteilyä (yli 5.10 19 Hz). Luonnonsäteily on vain gammasäteilyä. Röntgensäteily on keinotekoista ja sitä esiintyy katodisädeputkissa kymmenien ja satojen tuhansien volttien jännitteillä.

Radionuklidit, jotka emittoivat hiukkasia, muuttuvat muiksi radionuklideiksi ja kemiallisiksi alkuaineiksi. Radionuklidit hajoavat eri nopeuksilla. Radionuklidien hajoamisnopeutta kutsutaan toiminta. Aktiivisuuden mittayksikkö on vaimentumisten määrä aikayksikköä kohti. Yhtä hajoamista sekunnissa kutsutaan becquereliksi (Bq). Usein aktiivisuuden mittaamiseen käytetään toista yksikköä - curie (Ku), 1 Ku = 37,10 9 Bq. Yksi ensimmäisistä yksityiskohtaisesti tutkituista radionuklideista oli radium-226. Sitä tutkivat ensimmäistä kertaa Curiet, joiden mukaan toiminnan mittayksikkö on nimetty. 1 g:ssa radium-226:ta (aktiivisuus) tapahtuvien hajoamisten määrä sekunnissa on 1 Ku.

Aikaa, joka kuluu puoleen radionuklidista hajoamiseen, kutsutaan puolikas elämä(T 1/2). Jokaisella radionuklidilla on oma puoliintumisaika. Eri radionuklidien T 1/2-alue on hyvin laaja. Se vaihtelee sekunneista miljardeihin vuosiin. Esimerkiksi tunnetuimman luonnollisen radionuklidin, uraani-238:n, puoliintumisaika on noin 4,5 miljardia vuotta.

Hajoamisen aikana radionuklidin määrä vähenee ja sen aktiivisuus laskee. Toimintatapa, jolla aktiivisuus vähenee, noudattaa radioaktiivisen hajoamisen lakia:

missä MUTTA 0 - alkutoiminta, MUTTA- toimintaa tietyn ajanjakson aikana t.

Ionisoivan säteilyn tyypit

Ionisoivaa säteilyä esiintyy radioaktiivisiin isotoopeihin perustuvien laitteiden käytön aikana, tyhjiölaitteiden, näyttöjen jne. käytön aikana.

Ionisoivaa säteilyä ovat corpuscular(alfa, beeta, neutroni) ja sähkömagneettinen(gamma-, röntgen)säteily, joka pystyy luomaan varautuneita atomeja ja ionimolekyylejä vuorovaikutuksessa aineen kanssa.

alfa-säteilyä on heliumytimien virta, jota aineet emittoivat ytimien radioaktiivisen hajoamisen tai ydinreaktioiden aikana.

Mitä suurempi hiukkasten energia on, sitä suurempi on sen aiheuttama kokonaisionisaatio aineessa. Radioaktiivisen aineen emittoimien alfahiukkasten alue on ilmassa 8-9 cm ja elävässä kudoksessa useita kymmeniä mikroneja. Alfahiukkasten massa on suhteellisen suuri, ja ne menettävät nopeasti energiansa vuorovaikutuksessa aineen kanssa, mikä määrää niiden alhaisen läpäisykyvyn ja korkean ominaisionisaationsa, joka on useita kymmeniä tuhansia ioniparia 1 cm:tä kohti ilmassa olevaa polkua kohti.

beetasäteily - radioaktiivisesta hajoamisesta johtuva elektronien tai positronien virtaus.

Beetahiukkasten maksimietäisyys ilmassa on 1800 cm ja elävissä kudoksissa - 2,5 cm. Beetahiukkasten ionisointikyky on pienempi (useita kymmeniä pareja per 1 cm) ja tunkeutumiskyky on suurempi kuin alfa-hiukkasia.

Neutronit, joiden vuo muodostuu neutronisäteily, muuttavat energiansa elastisissa ja joustamattomissa vuorovaikutuksissa atomiytimien kanssa.

Elastisilla vuorovaikutuksilla syntyy sekundaarista säteilyä, joka voi koostua sekä varautuneista hiukkasista että gamma-kvanteista (gammasäteily): elastisilla vuorovaikutuksilla aineen tavallinen ionisaatio on mahdollista.

Neutronien läpäisykyky riippuu suurelta osin niiden energiasta ja niiden atomien aineen koostumuksesta, joiden kanssa ne ovat vuorovaikutuksessa.

Gammasäteily - ydinmuutosten tai hiukkasten vuorovaikutuksen aikana säteilevä sähkömagneettinen (fotoni) säteily.

Gammasäteilyllä on suuri läpäisykyky ja alhainen ionisoiva vaikutus.

röntgensäteilyä syntyy beetasäteilyn lähdettä ympäröivässä ympäristössä (röntgenputkissa, elektronikiihdyttimissä) ja on yhdistelmä bremsstrahlungia ja ominaissäteilyä. Bremsstrahlung on fotonisäteilyä, jonka spektri on jatkuva, kun varautuneiden hiukkasten kineettinen energia muuttuu; karakteristinen säteily on diskreetin spektrin omaavaa fotonisäteilyä, joka säteilee atomien energiatilan muuttuessa.

Gammasäteilyn tapaan röntgensäteillä on alhainen ionisoiva teho ja suuri tunkeutumissyvyys.

Ionisoivan säteilyn lähteet

Henkilölle aiheutuvan säteilyvaurion tyyppi riippuu ionisoivan säteilyn lähteiden luonteesta.

Luonnollinen säteilytausta koostuu kosmisesta säteilystä ja luonnossa levinneiden radioaktiivisten aineiden säteilystä.

Luonnollisen altistumisen lisäksi henkilö altistuu altistukselle muista lähteistä, esimerkiksi: kallon röntgensäteiden tuotannossa - 0,8-6 R; selkä - 1,6-14,7 R; keuhkot (fluorografia) - 0,2-0,5 R; rintakehä fluoroskopialla - 4,7-19,5 R; ruuansulatuskanava fluoroskopialla - 12-82 R: hampaat - 3-5 R.

Yksittäinen 25-50 remin säteilytys johtaa vähäisiin lyhytaikaisiin muutoksiin veressä, 80-120 remin annoksilla ilmaantuu säteilytaudin merkkejä, mutta ilman tappavaa lopputulosta. Akuutti säteilysairaus kehittyy yhdellä 200-300 remin säteilytyksellä, kun taas tappava lopputulos on mahdollinen 50 prosentissa tapauksista. Tappava lopputulos 100 %:ssa tapauksista tapahtuu 550-700 remin annoksilla. Tällä hetkellä on olemassa useita säteilyn vastaisia ​​lääkkeitä. heikentää säteilyn vaikutusta.

Krooninen säteilysairaus voi kehittyä jatkuvassa tai toistuvassa altistumisessa annoksille, jotka ovat huomattavasti pienempiä kuin ne, jotka aiheuttavat akuuttia muotoa. Säteilytaudin kroonisen muodon tyypillisimpiä oireita ovat muutokset veressä, hermoston häiriöt, paikalliset ihovauriot, silmän mykiön vauriot ja vastustuskyvyn heikkeneminen.

Aste riippuu siitä, onko altistuminen ulkoista vai sisäistä. Sisäinen altistuminen on mahdollista hengittämällä, nauttimalla radioisotooppeja ja tunkeutumalla ihmiskehoon ihon kautta. Jotkut aineet imeytyvät ja kerääntyvät tiettyihin elimiin, mikä johtaa korkeisiin paikallisiin säteilyannoksiin. Esimerkiksi elimistöön kerääntyvät jodin isotoopit voivat aiheuttaa vaurioita kilpirauhasessa, harvinaiset maametallit voivat aiheuttaa maksakasvaimia, cesium- ja rubidium-isotoopit voivat aiheuttaa pehmytkudoskasvaimia.

Keinotekoiset säteilylähteet

Luonnollisista säteilylähteistä peräisin olevan altistumisen lisäksi, joita oli ja on aina ja kaikkialla, 1900-luvulla ilmestyi muitakin ihmisen toimintaan liittyviä säteilylähteitä.

Ensinnäkin tämä on röntgen- ja gammasäteilyn käyttöä lääketieteessä potilaiden diagnosoinnissa ja hoidossa. Sopivilla toimenpiteillä saatujen menetelmien avulla ne voivat olla erittäin suuria, erityisesti pahanlaatuisten kasvainten hoidossa sädehoidolla, kun suoraan kasvainvyöhykkeellä ne voivat saavuttaa 1000 rem tai enemmän. Röntgentutkimuksissa annos riippuu tutkimuksen ajankohdasta ja diagnosoitavasta elimestä ja voi vaihdella laajasti - muutamasta remistä hampaasta otettaessa kymmeniin remiin ruuansulatuskanavaa ja keuhkoja tutkittaessa. . Fluorografiset kuvat antavat minimiannoksen, eikä ennaltaehkäiseviä vuosittaisia ​​fluorografisia tutkimuksia saa missään tapauksessa luopua. Keskimääräinen annos, jonka ihmiset saavat lääketieteellisestä tutkimuksesta, on 0,15 rem vuodessa.

1900-luvun jälkipuoliskolla ihmiset alkoivat käyttää säteilyä aktiivisesti rauhanomaisiin tarkoituksiin. Erilaisia ​​radioisotooppeja käytetään tieteellisessä tutkimuksessa, teknisten esineiden diagnosoinnissa, instrumentoinnissa jne. Ja lopuksi ydinvoima. Ydinvoimaloita käytetään ydinvoimaloissa (NPP), jäänmurtajissa, laivoissa ja sukellusveneissä. Pelkästään ydinvoimalaitoksilla on tällä hetkellä käytössä yli 400 ydinreaktoria, joiden kokonaissähköteho on yli 300 miljoonaa kW. Ydinpolttoaineen tuotantoa ja käsittelyä varten on yhdistynyt koko joukko yrityksiä ydinpolttoainekierto(NFC).

Ydinpolttoainekiertoon kuuluvat uraanin louhinta (uraanikaivokset), sen rikastus (rikastuslaitokset), polttoaine-elementtien valmistus, itse ydinvoimalaitokset, käytetyn ydinpolttoaineen jälkikäsittelyyritykset (radiokemialliset laitokset), syntyneen ydinpolttoainejätteen väliaikainen varastointi ja käsittely sekä lopuksi radioaktiivisen jätteen pysyvä loppusijoitus (hautausalueet). NFC:n kaikissa vaiheissa radioaktiiviset aineet vaikuttavat enemmän tai vähemmän käyttöhenkilökuntaan, kaikissa vaiheissa voi tapahtua (normaalia tai vahingossa tapahtuvaa) radionuklidien päästöjä ympäristöön ja aiheuttaa lisäannoksen väestölle, erityisesti alueella asuvalle. NFC-yritysten alueella.

Mistä radionuklideja tulee ydinvoimalaitosten normaalin toiminnan aikana? Ydinreaktorin sisällä oleva säteily on valtavaa. Polttoaineen fissiopalaset, erilaiset alkuainehiukkaset voivat tunkeutua suojakuoriin, mikrohalkeamiin ja päästä jäähdytysnesteeseen ja ilmaan. Useat teknologiset toiminnot sähköenergian tuotannossa ydinvoimalaitoksilla voivat johtaa veden ja ilman saastumiseen. Siksi ydinvoimalat on varustettu veden ja kaasun puhdistusjärjestelmällä. Päästöt ilmaan johdetaan korkean savupiipun kautta.

Ydinvoimalaitosten normaalin toiminnan aikana päästöt ympäristöön ovat pieniä ja niillä on vain vähän vaikutusta lähialueen väestöön.

Säteilyturvallisuuden kannalta suurimman vaaran muodostavat käytetyn ydinpolttoaineen käsittelylaitokset, joiden aktiivisuus on erittäin korkea. Näissä yrityksissä syntyy suuri määrä korkean radioaktiivisuuden omaavaa nestemäistä jätettä, on olemassa vaara spontaanin ketjureaktion kehittymisestä (ydinvaara).

Ongelma radioaktiivisen jätteen käsittelystä, joka on erittäin merkittävä biosfäärin radioaktiivisen saastumisen lähde, on erittäin vaikea.

Säteilyn monimutkaisuus ja kallis NFC-yrityksissä mahdollistavat kuitenkin ihmisten ja ympäristön suojelun varmistamisen hyvin pieniin arvoihin, huomattavasti nykyistä teknogeenistä taustaa pienemmäksi. Toinen tilanne syntyy, kun normaalista toimintatavasta poikkeaa ja erityisesti onnettomuuksien aikana. Siten vuonna 1986 tapahtunut onnettomuus (joka voidaan johtua maailmanlaajuisista katastrofeista - suurin ydinpolttoainekiertoyritysten onnettomuus koko ydinvoiman kehityksen historian aikana) Tšernobylin ydinvoimalassa johti vain 5 % kaikesta ympäristöön joutuvasta polttoaineesta. Tämän seurauksena radionuklideja, joiden kokonaisaktiivisuus oli 50 miljoonaa Ci, pääsi ympäristöön. Tämä julkaisu johti suuren määrän ihmisiä altistumiseen, suureen määrään kuolemantapauksia, erittäin laajojen alueiden saastumista ja ihmisten joukkomuutosten tarvetta.

Tshernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuus osoitti selvästi, että ydinenergian tuotantomenetelmä on mahdollista vain, jos laajamittaiset onnettomuudet ydinpolttoainekiertoa koskevissa yrityksissä on periaatteessa poissuljettu.

• Ionisoiva säteily on energiatyyppi, jota atomit vapauttavat sähkömagneettisten aaltojen tai hiukkasten muodossa.
• Ihmiset altistuvat luonnollisille ionisoivan säteilyn lähteille, kuten maaperälle, vedelle, kasveille ja ihmisen aiheuttamille lähteille, kuten röntgensäteille ja lääketieteellisille laitteille.
• Ionisoivalla säteilyllä on monia hyödyllisiä käyttötarkoituksia, mukaan lukien lääketiede, teollisuus, maatalous ja tieteellinen tutkimus.
• Ionisoivan säteilyn käytön lisääntyessä kasvaa myös terveyshaittojen mahdollisuus, jos sitä käytetään tai rajoitetaan väärin.
• Akuutteja terveysvaikutuksia, kuten ihon palovammoja tai akuuttia säteilyoireyhtymää, voi esiintyä, kun säteilyannos ylittää tietyt tasot.
• Pienet ionisoivan säteilyn annokset voivat lisätä pitkäaikaisten vaikutusten, kuten syövän, riskiä.

Mitä on ionisoiva säteily?

Ionisoiva säteily on energiamuoto, jota atomit vapauttavat sähkömagneettisten aaltojen (gamma- tai röntgensäteet) tai hiukkasten (neutronien, beeta- tai alfa-aaltojen) muodossa. Atomien spontaania hajoamista kutsutaan radioaktiivisuudeksi, ja siitä aiheutuva ylimääräinen energia on eräänlaista ionisoivaa säteilyä. Epävakaita alkuaineita, jotka muodostuvat hajoamisen aikana ja lähettävät ionisoivaa säteilyä, kutsutaan radionuklideiksi.

Kaikki radionuklidit tunnistetaan yksilöllisesti niiden lähettämän säteilyn tyypin, säteilyn energian ja puoliintumisajan perusteella.

Aktiivisuus, jota käytetään läsnä olevien radionuklidien määrän mittana, ilmaistaan ​​yksiköissä, joita kutsutaan becquereleiksi (Bq): yksi becquerel on yksi hajoaminen sekunnissa. Puoliintumisaika on aika, joka tarvitaan radionuklidin aktiivisuuden laskemiseen puoleen alkuperäisestä arvostaan. Radioaktiivisen alkuaineen puoliintumisaika on aika, jonka kuluessa puolet sen atomeista hajoaa. Se voi vaihdella sekunnin murto-osista miljooniin vuosiin (esimerkiksi jodi-131:n puoliintumisaika on 8 päivää ja hiili-14:n puoliintumisaika on 5730 vuotta).

Säteilylähteet

Ihmiset altistuvat luonnolliselle ja keinotekoiselle säteilylle päivittäin. Luonnonsäteilyä tulee useista lähteistä, mukaan lukien yli 60 luonnossa esiintyvää radioaktiivista ainetta maaperässä, vedessä ja ilmassa. Radon, luonnossa esiintyvä kaasu, muodostuu kivistä ja maaperästä ja on pääasiallinen luonnollisen säteilyn lähde. Joka päivä ihmiset hengittävät ja imevät radionuklideja ilmasta, ruoasta ja vedestä.

Ihminen altistuu myös kosmisten säteiden luonnolliselle säteilylle, etenkin korkeissa merenpinnan yläpuolella. Keskimäärin 80 % henkilön vuosiannoksesta taustasäteilystä tulee luonnossa esiintyvistä maanpäällisistä ja avaruussäteilyn lähteistä. Tällaisen säteilyn tasot vaihtelevat eri reografisilla vyöhykkeillä, ja joillakin alueilla taso voi olla 200 kertaa korkeampi kuin maapallon keskiarvo.

Ihmiset altistuvat myös säteilylle ihmisen aiheuttamista lähteistä ydinvoiman tuotannosta lääketieteelliseen käyttöön säteilydiagnoosissa tai -hoidossa. Nykyään yleisimmät keinotekoiset ionisoivan säteilyn lähteet ovat lääkinnälliset laitteet, kuten röntgenlaitteet ja muut lääketieteelliset laitteet.

Altistuminen ionisoivalle säteilylle

Altistuminen säteilylle voi olla sisäistä tai ulkoista ja voi tapahtua monin eri tavoin.

Sisäinen vaikutus Ionisoivaa säteilyä syntyy, kun radionuklideja hengitetään sisään, nautitaan tai ne pääsevät muuten verenkiertoon (esim. injektiona, vamman kautta). Sisäinen altistuminen loppuu, kun radionuklidi erittyy elimistöstä joko spontaanisti (ulosteen mukana) tai hoidon seurauksena.

Ulkoinen radioaktiivinen saastuminen voi tapahtua, kun ilmassa olevaa radioaktiivista ainetta (pölyä, nestettä, aerosoleja) kertyy iholle tai vaatteille. Tällainen radioaktiivinen materiaali voidaan usein poistaa kehosta yksinkertaisella pesulla.

Altistuminen ionisoivalle säteilylle voi tapahtua myös ulkoisen säteilyn seurauksena sopivasta ulkoisesta lähteestä (esim. altistuminen lääketieteellisten röntgenlaitteiden lähettämälle säteilylle). Ulkoinen altistuminen loppuu, kun säteilylähde suljetaan tai kun henkilö menee säteilykentän ulkopuolelle.

Altistuminen ionisoivalle säteilylle voidaan luokitella kolmeen altistumistyyppiin.

Ensimmäinen tapaus on suunniteltu altistuminen, joka johtuu säteilylähteiden tarkoituksellisesta käytöstä ja toiminnasta tiettyyn tarkoitukseen, esimerkiksi säteilyn lääketieteellisessä käytössä potilaiden diagnosointiin tai hoitoon tai säteilyn käyttöön teollisuudessa tai tieteellisiin tutkimustarkoituksiin.

Toinen tapaus on olemassa olevat altistuslähteet, joissa säteilyaltistus on jo olemassa ja joille on ryhdyttävä asianmukaisiin torjuntatoimenpiteisiin, kuten altistuminen radonille kodeissa tai työpaikoilla tai altistuminen luonnolliselle taustasäteilylle ympäristöolosuhteissa.

Viimeinen tapaus on altistuminen hätätilanteille, jotka aiheutuvat odottamattomista tapahtumista, jotka edellyttävät nopeaa toimintaa, kuten ydinonnettomuudet tai ilkivaltaiset toimet.

Ionisoivan säteilyn terveysvaikutukset

Kudosten ja/tai elinten säteilyvauriot riippuvat vastaanotetusta säteilyannoksesta tai absorboidusta annoksesta, joka ilmaistaan ​​harmaina (Gy). Efektiivistä annosta käytetään mittaamaan ionisoivaa säteilyä sen mahdollisen haitan perusteella. Sievert (Sv) on efektiivisen annoksen yksikkö, joka ottaa huomioon säteilyn tyypin sekä kudosten ja elinten herkkyyden.

Sievert (Sv) on painotetun säteilyannoksen yksikkö, jota kutsutaan myös efektiiviseksi annokseksi. Sen avulla on mahdollista mitata ionisoivaa säteilyä mahdollisten haittojen perusteella. Sv ottaa huomioon säteilyn tyypin sekä elinten ja kudosten herkkyyden.
Sv on erittäin suuri yksikkö, joten on käytännöllisempää käyttää pienempiä yksiköitä, kuten millisievertiä (mSv) tai mikrosievertiä (µSv). Yksi mSv sisältää 1000 µSv ja 1000 mSv vastaa 1 Sv. Säteilymäärän (annoksen) lisäksi on usein hyödyllistä näyttää annoksen vapautumisnopeus, kuten µSv/tunti tai mSv/vuosi.

Tiettyjen kynnysarvojen ylittyessä altistuminen voi heikentää kudosten ja/tai elinten toimintaa ja aiheuttaa akuutteja reaktioita, kuten ihon punoitusta, hiustenlähtöä, säteilypalovammoja tai akuuttia säteilyoireyhtymää. Nämä reaktiot ovat voimakkaampia suuremmilla annoksilla ja suuremmilla annosnopeuksilla. Esimerkiksi akuutin säteilyoireyhtymän kynnysannos on noin 1 Sv (1000 mSv).

Jos annos on pieni ja/tai käytetään pitkään (pieni annosnopeus), tuloksena oleva riski pienenee merkittävästi, koska tällöin vaurioituneiden kudosten korjaamisen todennäköisyys kasvaa. On kuitenkin olemassa riski pitkäaikaisista seurauksista, kuten syövästä, jonka ilmaantuminen voi kestää vuosia tai jopa vuosikymmeniä. Tämän tyyppisiä vaikutuksia ei aina esiinny, mutta niiden todennäköisyys on verrannollinen säteilyannokseen. Tämä riski on suurempi lapsilla ja nuorilla, koska he ovat paljon herkempiä säteilyn vaikutuksille kuin aikuiset.

Epidemiologiset tutkimukset altistuneilla väestöryhmillä, kuten atomipommista selviytyneillä tai sädehoitopotilailla, ovat osoittaneet syövän todennäköisyyden lisääntyneen merkittävästi yli 100 mSv:n annoksilla. Joissakin tapauksissa uudemmat epidemiologiset tutkimukset ihmisillä, jotka ovat altistuneet lapsena lääketieteellisiin tarkoituksiin (lapsuuden CT) viittaavat siihen, että syövän todennäköisyys saattaa kasvaa pienemmilläkin annoksilla (50-100 mSv) .

Prenataalinen altistuminen ionisoivalle säteilylle voi aiheuttaa sikiön aivovaurioita suurilla annoksilla, jotka ylittävät 100 mSv 8-15 raskausviikon ja 200 mSv 16-25 raskausviikon välillä. Ihmisillä tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, ettei säteilyyn liittyvää riskiä sikiön aivojen kehitykselle ole ennen 8 viikkoa tai 25 raskausviikkoa. Epidemiologiset tutkimukset viittaavat siihen, että riski saada sikiösyöpä säteilyaltistuksen jälkeen on samanlainen kuin varhaislapsuuden säteilyaltistuksen riski.

WHO:n toimintaa

WHO on kehittänyt säteilyohjelman potilaiden, työntekijöiden ja yleisön suojelemiseksi suunnitellun, olemassa olevan ja hätäaltistuksen aiheuttamilta terveysvaaroilta. Tämä kansanterveysnäkökohtiin keskittyvä ohjelma kattaa altistumisriskien arviointiin, hallintaan ja viestintään liittyvät toimet.

Ydintehtävänsä eli "normien asettamisen, täytäntöönpanon ja valvonnan" puitteissa WHO tekee yhteistyötä seitsemän muun kansainvälisen järjestön kanssa tarkistaakseen ja päivittääkseen perussäteilyturvallisuutta (BRS) koskevia kansainvälisiä standardeja. WHO otti käyttöön uudet kansainväliset PRS-palvelut vuonna 2012 ja työskentelee parhaillaan tukeakseen PRS-palveluiden käyttöönottoa jäsenvaltioissaan.

Ionisoivaa säteilyä kutsutaan säteilyksi, jonka vuorovaikutus aineen kanssa johtaa erimerkkisten ionien muodostumiseen tässä aineessa. Ionisoiva säteily koostuu varautuneista ja varautumattomista hiukkasista, joihin kuuluu myös fotoneja. Ionisoivan säteilyn hiukkasten energia mitataan järjestelmän ulkopuolisissa yksiköissä - elektronivolteissa, eV. 1 eV = 1,6 10 -19 J.

On korpuskulaarista ja fotoni-ionisoivaa säteilyä.

Korpuskulaarinen ionisoiva säteily- alkuainehiukkasten virta, jonka lepomassa poikkeaa nollasta ja joka muodostuu radioaktiivisen hajoamisen tai ydinmuunnosten aikana tai syntyy kiihdyttimissä. Se sisältää: α- ja β-hiukkaset, neutronit (n), protonit (p) jne.

α-säteily on hiukkasten virta, jotka ovat heliumatomin ytimiä ja joilla on kaksi varausyksikköä. Erilaisten radionuklidien lähettämien α-hiukkasten energia on välillä 2-8 MeV. Tässä tapauksessa tietyn radionuklidin kaikki ytimet lähettävät α-hiukkasia samalla energialla.

β-säteily on elektronien tai positronien virtaa. β-aktiivisen radionuklidin ytimien hajoamisen aikana, toisin kuin α-hajoamisessa, tietyn radionuklidin eri ytimet emittoivat erienergiaisia ​​β-hiukkasia, joten β-hiukkasten energiaspektri on jatkuva. β-spektrin keskimääräinen energia on noin 0,3 E tah.β-hiukkasten maksimienergia tällä hetkellä tunnetuissa radionuklideissa voi olla 3,0-3,5 MeV.

Neutronit (neutronisäteily) ovat neutraaleja alkuainehiukkasia. Koska neutroneilla ei ole sähkövarausta, ne kulkiessaan aineen läpi ovat vuorovaikutuksessa vain atomiytimien kanssa. Näiden prosessien seurauksena muodostuu joko varautuneita hiukkasia (rekyyliytimiä, protoneja, neutroneja) tai g-säteilyä, mikä aiheuttaa ionisaatiota. Väliaineen kanssa tapahtuvan vuorovaikutuksen luonteen mukaan, joka riippuu neutronienergian tasosta, ne jaetaan ehdollisesti 4 ryhmään:

1) lämpöneutronit 0,0-0,5 keV;

2) välineutronit 0,5-200 keV;

3) nopeat neutronit 200 KeV - 20 MeV;

4) relativistiset neutronit yli 20 MeV.

Fotonisäteily- sähkömagneettisten värähtelyjen virta, joka etenee tyhjiössä vakionopeudella 300 000 km/s. Se sisältää g-säteilyn, ominaiskäyrän, bremsstrahlungin ja röntgensäteen
säteilyä.

Tämäntyyppisillä sähkömagneettisilla säteilyillä, joilla on sama luonne, eroavat muodostumisolosuhteet sekä ominaisuudet: aallonpituus ja energia.

Siten g-säteilyä säteilee ydinmuutosten tai hiukkasten tuhoutumisen aikana.

Ominainen säteily - fotonisäteily, jolla on diskreetti spektri, joka säteilee, kun atomin energiatila muuttuu sisäisten elektronikuorten uudelleenjärjestelyn vuoksi.

Bremsstrahlung - liittyy varautuneiden hiukkasten kineettisen energian muutokseen, sillä on jatkuva spektri ja se esiintyy β-säteilyn lähdettä ympäröivässä ympäristössä, röntgenputkissa, elektronikiihdyttimissä jne.

Röntgensäteily on yhdistelmä bremsstrahlungia ja ominaissäteilyä, jonka fotonien energia-alue on 1 keV - 1 MeV.

Säteilylle on ominaista niiden ionisoiva ja läpäisevä voima.

Ionisoiva kyky säteily määräytyy ominaisionisaatiolla, eli hiukkasen luomien ioniparien lukumäärällä väliaineen massayksikköä tai polun pituutta kohti. Eri säteilytyypeillä on erilaiset ionisointiominaisuudet.

tunkeutuva voima säteily määräytyy alueen mukaan. Juoksu on aineen hiukkasen kulkema reitti, kunnes se pysähtyy kokonaan jonkin tyyppisen vuorovaikutuksen vuoksi.

α-hiukkasilla on suurin ionisointiteho ja pienin läpäisykyky. Niiden spesifinen ionisaatio vaihtelee välillä 25-60 tuhatta ioniparia 1 cm:n polkua kohden ilmassa. Näiden hiukkasten reitin pituus ilmassa on useita senttimetrejä ja pehmeässä biologisessa kudoksessa - useita kymmeniä mikroneja.

β-säteilyllä on huomattavasti pienempi ionisointiteho ja suurempi läpäisykyky. Spesifisen ionisaation keskiarvo ilmassa on noin 100 paria ioneja per 1 cm polkua ja maksimikantama on useita metrejä suurilla energioilla.

Fotonisäteilyllä on pienin ionisoiva teho ja suurin läpäisykyky. Kaikissa sähkömagneettisen säteilyn ja väliaineen vuorovaikutusprosesseissa osa energiasta muunnetaan sekundääristen elektronien kineettiseksi energiaksi, jotka aineen läpi kulkevat tuottavat ionisaatiota. Fotonisäteilyn kulkemista aineen läpi ei voida luonnehtia etäisyyden käsitteellä. Sähkömagneettisen säteilyn virtauksen heikkeneminen aineessa noudattaa eksponentiaalista lakia ja sille on tunnusomaista vaimennuskerroin p, joka riippuu säteilyn energiasta ja aineen ominaisuuksista. Mutta oli ainekerroksen paksuus mikä tahansa, fotonisäteilyvirtaa ei voida täysin absorboida, vaan sen intensiteettiä voidaan vain heikentää kuinka monta kertaa tahansa.

Tämä on olennainen ero fotonisäteilyn vaimennuksen luonteen ja varautuneiden hiukkasten vaimennuksen välillä, jolle on olemassa absorboivan aineen kerroksen vähimmäispaksuus (polku), jossa varattujen hiukkasten virta absorboituu kokonaan.

Ionisoivan säteilyn biologinen vaikutus. Ionisoivan säteilyn vaikutuksesta ihmiskehoon voi tapahtua monimutkaisia ​​fysikaalisia ja biologisia prosesseja kudoksissa. Elävän kudoksen ionisaation seurauksena molekyylisidokset katkeavat ja erilaisten yhdisteiden kemiallinen rakenne muuttuu, mikä puolestaan ​​johtaa solukuolemaan.

Vielä merkittävämpi rooli biologisten seurausten muodostumisessa on vesiradiolyysin tuotteilla, jotka muodostavat 60-70 % biologisen kudoksen massasta. Ionisoivan säteilyn vaikutuksesta veteen muodostuu vapaita radikaaleja H· ja OH·, ja hapen läsnä ollessa myös vapaa radikaali hydroperoksidi (HO· 2) ja vetyperoksidi (H 2 O 2), jotka ovat voimakkaasti hapettavia. agentit. Radiolyysituotteet joutuvat kemiallisiin reaktioihin kudosmolekyylien kanssa muodostaen yhdisteitä, jotka eivät ole tyypillisiä terveelle organismille. Tämä johtaa yksittäisten toimintojen tai järjestelmien rikkomiseen sekä koko organismin elintärkeään toimintaan.

Vapaiden radikaalien aiheuttamien kemiallisten reaktioiden voimakkuus kasvaa, ja niihin liittyy monia satoja ja tuhansia molekyylejä, joihin säteilytys ei vaikuta. Tämä on ionisoivan säteilyn toiminnan spesifisyys biologisiin esineisiin, eli säteilyn tuottama vaikutus ei johdu niinkään säteilytetyssä esineessä absorboidun energian määrästä, vaan siitä, missä muodossa tämä energia välittyy. Mikään muu energia (lämpö, ​​sähkö jne.), jonka biologinen esine absorboi yhtä paljon, ei johda sellaisiin muutoksiin kuin ionisoiva säteily.

Ionisoiva säteily voi altistuessaan ihmiskeholle aiheuttaa kahdenlaisia ​​vaikutuksia, joita kliininen lääketiede viittaa sairauksiin: deterministiset kynnysvaikutukset (säteilysairaus, säteilypalovamma, säteilykaihi, säteilyn hedelmättömyys, sikiön kehityksen poikkeavuuksia jne.) ja stokastiset (todennäköisyyspohjaiset) ei-kynnysvaikutukset (pahanlaatuiset kasvaimet, leukemia, perinnölliset sairaudet).

Biologisten prosessien rikkomukset voivat olla joko palautuvia, kun säteilytetyn kudoksen solujen normaali toiminta palautuu kokonaan, tai peruuttamattomia, mikä johtaa yksittäisten elinten tai koko organismin vaurioitumiseen ja esiintymiseen. säteilysairaus.

Säteilytautia on kahta muotoa - akuutti ja krooninen.

akuutti muoto johtuu altistumisesta suurille annoksille lyhyessä ajassa. Tuhansien radien luokkaa olevilla annoksilla kehon vauriot voivat olla välittömiä ("kuolema säteen alla"). Akuutti säteilysairaus voi ilmaantua myös silloin, kun suuria määriä radionuklideja pääsee kehoon.

Akuutit leesiot kehittyvät yhdellä yhtenäisellä koko kehon gammasäteilyllä ja yli 0,5 Gy:n imeytyneellä annoksella. Annoksella 0,25 ... 0,5 Gy voidaan havaita tilapäisiä muutoksia veressä, jotka normalisoituvat nopeasti. Annosalueella 0,5...1,5 Gy esiintyy väsymyksen tunnetta, alle 10 %:lla altistuneista voi esiintyä oksentelua, kohtalaisia ​​muutoksia veressä. Annoksella 1,5 ... 2,0 Gy havaitaan akuutin säteilysairauden lievä muoto, joka ilmenee pitkittyneenä lymfopeniana (lymfosyyttien - immunokompetenttien solujen - määrän väheneminen), 30 ... 50% tapauksista - oksentelu ensimmäisenä päivänä säteilytyksen jälkeen. Kuolemia ei kirjata.

Keskivaikea säteilysairaus esiintyy annoksella 2,5 ... 4,0 Gy. Lähes kaikki säteilytetyt potilaat kokevat pahoinvointia, oksentelua ensimmäisenä päivänä, veren leukosyyttien pitoisuuden jyrkkää laskua, ihonalaisia ​​verenvuotoja, 20 prosentissa tapauksista kuolemaan johtava lopputulos on mahdollista, kuolema tapahtuu 2–6 viikkoa säteilytyksen jälkeen. Annoksella 4,0...6,0 Gy kehittyy vakava säteilytaudin muoto, joka johtaa kuolemaan 50 %:ssa tapauksista ensimmäisen kuukauden aikana. Yli 6,0 Gy:n annoksilla kehittyy äärimmäisen vaikea säteilytaudin muoto, joka lähes 100 % tapauksista päättyy kuolemaan verenvuodon tai tartuntatautien vuoksi. Annetut tiedot viittaavat tapauksiin, joissa hoitoa ei ole. Tällä hetkellä on olemassa useita säteilyä estäviä aineita, jotka monimutkaisen hoidon avulla mahdollistavat tappavan lopputuloksen noin 10 Gy:n annoksilla.

Krooninen säteilysairaus voi kehittyä jatkuvassa tai toistuvassa altistumisessa annoksille, jotka ovat huomattavasti pienempiä kuin ne, jotka aiheuttavat akuuttia muotoa. Kroonisen säteilysairauden tyypillisimpiä merkkejä ovat muutokset veressä, useat hermoston oireet, paikalliset ihovauriot, linssin leesiot, pneumoskleroosi (plutonium-239:n inhalaatiolla) ja elimistön immunoreaktiivisuuden heikkeneminen.

Säteilyaltistuksen aste riippuu siitä, onko altistuminen ulkoista vai sisäistä (kun radioaktiivinen isotooppi pääsee kehoon). Sisäinen altistuminen on mahdollista hengityksen, radioisotooppien nielemisen ja niiden tunkeutumisen kautta kehoon ihon kautta. Jotkut aineet imeytyvät ja kerääntyvät tiettyihin elimiin, mikä johtaa korkeisiin paikallisiin säteilyannoksiin. Kalsium, radium, strontium ja muut kerääntyvät luihin, jodin isotoopit aiheuttavat vaurioita kilpirauhaselle, harvinaiset maametallit - pääasiassa maksakasvaimia. Cesiumin ja rubidiumin isotoopit jakautuvat tasaisesti aiheuttaen hematopoieesin tukahduttamista, kivesten surkastumista ja pehmytkudoskasvaimia. Sisäisellä säteilytyksellä poloniumin ja plutoniumin vaarallisimmat alfa-säteilevät isotoopit.

Kyky aiheuttaa pitkäaikaisia ​​seurauksia - leukemiaa, pahanlaatuisia kasvaimia, varhaista ikääntymistä - on yksi ionisoivan säteilyn salakavalaisista ominaisuuksista.

Säteilyturvallisuuskysymysten käsittelemiseksi kiinnostavat ensinnäkin "pienillä annoksilla" - useiden senttievertien luokkaa tunnissa ja alle -, joita todellisuudessa esiintyy atomienergian käytännön käytössä.

Tässä on erittäin tärkeää, että nykyaikaisten käsitteiden mukaan normaaliolosuhteissa esiintyvien "pienten annosten" alueella esiintyvien haittavaikutusten tuotto ei riipu paljoakaan annosnopeudesta. Tämä tarkoittaa, että vaikutus määräytyy ensisijaisesti kumuloituneen kokonaisannoksen perusteella riippumatta siitä, onko se saatu 1 päivässä, 1 sekunnissa vai 50 vuodessa. Näin ollen kroonisen altistuksen vaikutuksia arvioitaessa tulee pitää mielessä, että nämä vaikutukset kertyvät elimistöön pitkän ajan kuluessa.

Dosimetriset suureet ja niiden mittayksiköt. Ionisoivan säteilyn vaikutus aineeseen ilmenee aineen muodostavien atomien ja molekyylien ionisoitumisessa ja virityksessä. Tämän vaikutuksen määrällinen mitta on absorboitunut annos. D s on keskimääräinen energia, joka siirtyy säteilyn massayksikköön. Imeytyneen annoksen yksikkö on harmaa (Gy). 1 Gy = 1 J/kg. Käytännössä käytetään myös järjestelmän ulkopuolista yksikköä - 1 rad \u003d 100 erg / g \u003d 1 10 -2 J / kg \u003d 0,01 Gy.

Absorboitunut säteilyannos riippuu säteilyn ja absorboivan väliaineen ominaisuuksista.

Varautuneille hiukkasille (α, β, protonit), joilla on pieni energia, nopeat neutronit ja eräät muut säteilyt, kun niiden vuorovaikutuksen pääprosessit aineen kanssa ovat suora ionisaatio ja viritys, absorboitunut annos toimii yksiselitteisenä ionisoivan säteilyn ominaisuutena. sen vaikutus mediaan. Tämä johtuu siitä, että tällaisia ​​säteilytyyppejä kuvaavien parametrien (vuon, vuontiheyden jne.) ja väliaineen säteilyn ionisaatiokykyä kuvaavan parametrin - absorboituneen annoksen - välillä on mahdollista muodostaa riittävät suorat suhteet.

Röntgen- ja g-säteilyn osalta tällaisia ​​riippuvuuksia ei havaita, koska tämäntyyppiset säteilyt ovat epäsuorasti ionisoivaa. Siten absorboitunut annos ei voi toimia näiden säteilyjen ominaisuutena niiden ympäristövaikutuksen kannalta.

Viime aikoihin asti ns. altistusannosta on käytetty röntgen- ja g-säteilyn ominaisuutena ionisaatiovaikutuksen perusteella. Altistusannos ilmaisee fotonisäteilyn energiaa, joka muunnetaan ionisaatiota tuottavien toissijaisten elektronien kineettiseksi energiaksi ilmakehän ilman massayksikköä kohden.

Riipus kilogrammaa kohti (C/kg) otetaan röntgen- ja g-säteilyn altistusannoksen yksikkönä. Tämä on sellainen röntgen- tai g-säteilyannos, kun altistetaan 1 kg:lle kuivaa ilmakehän ilmaa, normaaliolosuhteissa muodostuu ioneja, jotka kuljettavat 1 C sähköä jokaisesta merkistä.

Käytännössä järjestelmän ulkopuolista altistusannoksen yksikköä, roentgeenia, käytetään edelleen laajalti. 1 röntgen (R) - röntgen- ja g-säteilyn altistusannos, jossa 0,001293 g:ssa (normaaliolosuhteissa 1 cm 3 ilmaa) muodostuu ioneja, jotka kantavat yhden sähköstaattisen yksikön sähkön määrästä. merkki tai 1 P \u003d 2,58 10 -4 C/kg. Altistusannoksella 1 R muodostuu 2,08 x 10 9 ioniparia 0,001293 grammassa ilmakehän ilmaa.

Erilaisten ionisoivan säteilyn aiheuttamien biologisten vaikutusten tutkimukset ovat osoittaneet, että kudosvauriot eivät liity pelkästään absorboidun energian määrään, vaan myös sen tilajakaumaan, jolle on tunnusomaista lineaarinen ionisaatiotiheys. Mitä suurempi on lineaarinen ionisaatiotiheys, eli toisin sanoen väliaineessa olevien hiukkasten lineaarinen energiansiirto yksikköpituutta kohti (LET), sitä suurempi on biologisen vaurion aste. Tämän vaikutuksen huomioon ottamiseksi on otettu käyttöön ekvivalenttiannoksen käsite.

Annosekvivalentti H T , R - elimessä tai kudoksessa imeytynyt annos D T, R , kerrottuna kyseisen säteilyn sopivalla painotuskertoimella W R:

H t , r=W R D T , R

Vastaavan annoksen yksikkö on J ž kg -1, jolla on erikoisnimi sievert (Sv).

Arvot W R minkä tahansa energian fotoneille, elektroneille ja myoneille on 1, α-hiukkasille, fissiofragmenteille, raskaille ytimille - 20. Yksittäisten säteilytyyppien painotuskertoimet ekvivalenttiannosta laskettaessa:

Minkä tahansa energian fotonit……………………………………………………….1

Elektronit ja myonit (alle 10 keV)………………………………………….1

Neutronit, joiden energia on alle 10 keV……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………….

10 keV - 100 keV …………………………………………………………… 10

100 keV:sta 2 MeV:iin……………………………………………………………..20

2 MeV - 20 MeV…………………………………………………………..10

yli 20 MeV…………………………………………………………………………5

Muut protonit kuin rekyyliprotonit

energia yli 2 MeV………………………………………………………5

Alfa-hiukkaset

fissiopalaset, raskaat ytimet……………………………………………….20

Tehokas annos- arvo, jota käytetään koko ihmiskehon ja sen yksittäisten elinten säteilytyksen pitkäaikaisvaikutusten riskin mittana ottaen huomioon niiden säteilyherkkyys. Se edustaa elimen ekvivalenttiannoksen tulojen summaa N τT kyseiselle elimelle tai kudokselle sopivaan painotuskertoimeen WT:

missä H τT - kudosta vastaava annos T aikana τ .

Efektiivisen annoksen mittayksikkö on J × kg -1, jota kutsutaan sievertiksi (Sv).

Arvot W T tietyntyyppisille kudoksille ja elimille on annettu alla:

Kudostyyppi, elin V 1

Sukupuolirauhaset ................................................. ................................................... . ............0.2

Luuydin, (punainen), keuhkot, vatsa………………………………… 0.12

Maksa, rinta, kilpirauhanen. ………………………………0.05

Iho………………………………………………………………………………… 0,01

Absorboituneita, altistuneita ja ekvivalentteja annoksia aikayksikköä kohti kutsutaan vastaaviksi annosnopeuksiksi.

Radioaktiivisten ytimien spontaani (spontaani) hajoaminen noudattaa lakia:

N = NO exp(-λt),

missä N0- ytimien lukumäärä tietyssä ainetilavuudessa hetkellä t = 0; N- ytimien lukumäärä samassa tilavuudessa ajan t mukaan ; λ on vaimenemisvakio.

Vakiolla λ on todennäköisyys, että ydin hajoaa 1 sekunnissa; se on yhtä suuri kuin 1 sekunnissa hajoavien ytimien osuus. Vaimenemisvakio ei riipu ytimien kokonaismäärästä ja sillä on hyvin määritelty arvo kullekin radioaktiiviselle nuklidille.

Yllä oleva yhtälö osoittaa, että ajan myötä radioaktiivisen aineen ytimien lukumäärä vähenee eksponentiaalisesti.

Koska merkittävän osan radioaktiivisten isotooppien puoliintumisaika mitataan tunneissa ja päivissä (ns. lyhytikäiset isotoopit), säteilyvaara on osattava arvioida ajoissa vahingossa sattuessa. radioaktiivisen aineen päästäminen ympäristöön, dekontaminaatiomenetelmän valinta sekä radioaktiivisen jätteen käsittelyn ja myöhemmän loppusijoituksen aikana.

Kuvatut annostyypit viittaavat yksittäiseen henkilöön, eli ne ovat yksilöllisiä.

Summaamalla ihmisryhmän saamat yksittäiset efektiiviset ekvivalenttiannokset saadaan kollektiivinen efektiivinen ekvivalenttiannos, joka mitataan man-sieverteinä (man-Sv).

Yksi määritelmä on lisättävä.

Monet radionuklidit hajoavat hyvin hitaasti ja säilyvät kaukaisessa tulevaisuudessa.

Kutsutaan kollektiivista efektiivistä ekvivalenttiannosta, jonka sukupolvet saavat mistä tahansa radioaktiivisesta lähteestä sen koko olemassaolon aikana odotettu (kokonais) kollektiivinen efektiivinen ekvivalenttiannos.

Lääkkeen aktiivisuus se on radioaktiivisen aineen määrän mitta.

Aktiivisuus määräytyy hajoavien atomien määrällä aikayksikköä kohti, eli radionuklidin ytimien hajoamisnopeudella.

Aktiivisuusyksikkö on yksi ydinmuunnos sekunnissa. SI-yksikköjärjestelmässä sitä kutsutaan becquerel (Bq).

Curie (Ci) on otettu järjestelmän ulkopuoliseksi aktiivisuusyksiköksi - sellaisen radionuklidin määrän aktiivisuus, jossa tapahtuu 3,7 × 10 10 hajoamisaktiota sekunnissa. Käytännössä Ki-johdannaisia ​​käytetään laajalti: millicurie - 1 mCi = 1 × 10 -3 Ci; mikrocurie - 1 μCi = 1 × 10 -6 Ci.

Ionisoivan säteilyn mittaus. On muistettava, että kaikkiin olosuhteisiin soveltuvia universaaleja menetelmiä ja laitteita ei ole. Jokaisella menetelmällä ja laitteella on oma käyttöalue. Näiden huomautusten huomiotta jättäminen voi johtaa vakaviin virheisiin.

Säteilyturvallisuudessa käytetään radiometrejä, annosmittareita ja spektrometrejä.

radiometrit- Nämä ovat laitteita, jotka on suunniteltu määrittämään radioaktiivisten aineiden (radionuklidien) määrä tai säteilyvirta. Esimerkiksi kaasupurkauslaskurit (Geiger-Muller).

Dosimetrit- Nämä ovat laitteita, joilla mitataan altistumista tai absorboitunutta annosnopeutta.

Spektrometrit sen avulla voidaan rekisteröidä ja analysoida energiaspektri ja tunnistaa emittoivia radionuklideja.

Säännöstely. Säteilyturvallisuuskysymyksiä säätelevät liittovaltion laki ”Väestön säteilyturvallisuudesta”, säteilyturvallisuusstandardit (NRB-99) sekä muut säännöt ja määräykset. Väestön säteilyturvallisuutta koskevassa laissa todetaan: "Väestön säteilyturvallisuus on nykyisten ja tulevien sukupolvien ihmisten suojelun tila ionisoivan säteilyn terveydelle haitallisilta vaikutuksilta" (1 artikla).

”Venäjän federaation kansalaisilla, ulkomaiden kansalaisilla ja Venäjän federaation alueella oleskelevilla kansalaisuudettomilla henkilöillä on oikeus säteilyturvallisuuteen. Tämä oikeus varmistetaan toteuttamalla joukko toimenpiteitä, joilla estetään ionisoivan säteilyn ihmiskehoon kohdistuva säteilyvaikutus vahvistettujen normien, sääntöjen ja määräysten yläpuolelle, kansalaisten ja organisaatioiden toimeenpanolla, jotka harjoittavat toimintaa ionisoivan säteilyn lähteitä käyttäen, säteilyturvallisuuden varmistamista koskevat vaatimukset” (22 artikla).

Ionisoivan säteilyn hygieeninen säätö suoritetaan säteilyturvallisuusstandardien NRB-99 (Hygieniasäännöt SP 2.6.1.758-99) mukaisesti. Tärkeimmät annosaltistusrajat ja sallitut tasot on vahvistettu seuraaville luokille

altistuneet henkilöt:

Henkilöstö - henkilöt, jotka työskentelevät teknogeenisten lähteiden kanssa (ryhmä A) tai jotka työolosuhteiden vuoksi ovat vaikutusalueellaan (ryhmä B);

· koko väestö, mukaan lukien henkilöstön henkilöt, jotka eivät kuulu tuotantotoimintansa piiriin ja ehtoihin.

1. Ionisoiva säteily, niiden tyypit, luonne ja perusominaisuudet.

2. Ionisoiva säteily, niiden ominaisuudet, perusominaisuudet, mittayksiköt. (2 in 1)

Jotta myöhemmästä materiaalista saataisiin parempi käsitys, se on välttämätöntä

ketjuttaa joitain käsitteitä.

1. Yhden alkuaineen kaikkien atomien ytimillä on sama varaus, eli ne sisältävät

kerätä sama määrä positiivisesti varautuneita protoneja ja erilaisia ​​yhteisiä

hiukkasten määrä ilman varausta - neutroneja.

2. Protonien lukumäärästä johtuen ytimen positiivinen varaus tasaantuu

elektronien negatiivisen varauksen painostamana. Siksi atomi on sähköinen

neutraali.

3. Saman alkuaineen atomit, joilla on sama varaus, mutta erilaiset

neutronien määrää kutsutaan isotoopeiksi.

4. Saman alkuaineen isotoopeilla on sama kemikaali, mutta erilainen

henkilökohtaisia ​​fyysisiä ominaisuuksia.

5. Isotoopit (tai nuklidit) jaetaan stabiiliutensa mukaan stabiileihin ja

rappeutuva, ts. radioaktiivinen.

6. Radioaktiivisuus - yhden alkuaineen atomien ytimien spontaani muutos

poliiseja muille, mukana ionisoivaa säteilyä

7. Radioaktiiviset isotoopit hajoavat tietyllä nopeudella mitattuna

puoliintumisaikani, eli aika, jolloin alkuperäinen numero

ytimet puolittuvat. Tästä eteenpäin radioaktiiviset isotoopit jaetaan

lyhytikäinen (puoliintumisaika lasketaan sekunnin murto-osista ei-

kuinka monta päivää) ja pitkäikäinen (joiden puoliintumisaika on useita

viikoista miljardeihin vuosiin).

8. Radioaktiivista hajoamista ei voi pysäyttää, nopeuttaa tai hidastaa millään

jotenkin.

9. Ydinmuutosten nopeudelle on ominaista aktiivisuus, ts. määrä

vaimentaa aikayksikköä kohti. Toiminnan yksikkö on becquerel.

(Bq) - yksi muunnos sekunnissa. Järjestelmän ulkopuolinen toimintayksikkö -

curie (Ci), 3,7 x 1010 kertaa suurempi kuin becquerel.

Radioaktiivisia muunnoksia on seuraavan tyyppisiä:

napa ja aalto.

Corpuscular sisältävät:

1. Alfa-hajoaminen. Ominaista luonnollisille radioaktiivisille alkuaineille

suuret sarjanumerot ja se on heliumytimien virta,

jossa on kaksinkertainen positiivinen varaus. Alfahiukkasten päästöt ovat erilaisia

samantyyppisten ytimien energiaa esiintyy erilaisten läsnäollessa

ny energiatasot. Tässä tapauksessa syntyy kiihtyneitä ytimiä, jotka

jotka siirtyessään perustilaan lähettävät gamma-kvantteja. Kun molemminpuolinen

alfahiukkasten vuorovaikutuksessa aineen kanssa, niiden energia kuluu viritteeseen

väliaineen atomien ionisaatio ja ionisaatio.

Alfahiukkasilla on korkein ionisaatioaste - ne muodostuvat

60 000 paria ioneja matkalla kohti 1 cm ilmaa. Ensin hiukkasten liikerata

gie, törmäys ytimien kanssa), mikä lisää ionisaatiotiheyttä lopussa

hiukkasten reitti.

Suhteellisen suurella massalla ja varauksella alfa-hiukkasia

niillä on vähän läpäisyvoimaa. Eli alfahiukkaselle

energialla 4 MeV, polun pituus ilmassa on 2,5 cm ja biologinen

kangas 0,03mm. Alfa-hajoaminen johtaa järjestysluvun laskuun

aineen mitta kahdella yksiköllä ja massaluvun neljällä yksiköllä.

Esimerkki: ----- +

Alfahiukkasia pidetään sisäisinä syötteinä. per-

suoja: pehmopaperi, vaatteet, alumiinifolio.

2. Elektroninen beta-hajoaminen. ominaista sekä luonnolliselle että

keinotekoisia radioaktiivisia elementtejä. Ydin emittoi elektronin ja

samalla uuden alkuaineen ydin katoaa vakiomassaluvulla ja kanssa

iso sarjanumero.

Esimerkki: ----- + ē

Kun ydin lähettää elektronin, siihen liittyy neutrinon vapautuminen.

(1/2000 elektronin lepomassa).

Beetahiukkasia emittoiessaan atomien ytimet voivat olla virittyneessä tilassa.

kunto. Niiden siirtyminen kiihottamattomaan tilaan liittyy

gammasäteiden vaikutuksesta. Beetahiukkasen polun pituus ilmassa 4 MeV 17

cm, jolloin muodostuu 60 paria ioneja.

3. Positronibeetan hajoaminen. Havaittu joissain keinotekoisissa kasveissa

diaktiiviset isotoopit. Ytimen massa ei käytännössä muutu, ja järjestys

määrä pienenee yhdellä.

4. Ytimen K-kaappaus kiertoradalla olevasta elektronista. Ydin vangitsee elektronin K-

kuori, kun taas neutroni lentää ulos ytimestä ja ominaisuus

röntgensäteilyä.

5. Korpuskulaarinen säteily sisältää myös neutronisäteilyn. Neutronit - ei

joilla on varaus alkuainehiukkasia, joiden massa on 1. Riippuen

niiden energiasta, hidas (kylmä, lämpö ja supraterminen)

resonanssi, keskitaso, nopea, erittäin nopea ja erittäin nopea

neutroneja. Neutronisäteily on lyhytikäisin: 30-40 sekunnin kuluttua

Kund-neutroni hajoaa elektroniksi ja protoniksi. tunkeutuva voima

neutronivuo on verrattavissa gammasäteilyn neutronivuon. Kun tunkeutuu

neutronisäteilyn tuominen kudokseen 4-6 cm:n syvyyteen, a

Välitön radioaktiivisuus: vakaat elementit muuttuvat radioaktiivisiksi.

6. Spontaani ydinfissio. Tämä prosessi havaitaan radioaktiivisessa

elementtejä, joilla on suuri atomiluku, kun ne vangitaan niiden hitaiden ytimien avulla

ny elektroneja. Samat ytimet muodostavat erilaisia ​​fragmentteja

neutronien ylimäärä. Ydinfissio vapauttaa energiaa.

Jos neutroneja käytetään uudelleen myöhempään muiden ytimien fissioon,

reaktio on ketju.

Kasvainten sädehoidossa käytetään pi-mesoneja - alkuainehiukkasia

hiukkasia, joilla on negatiivinen varaus ja joiden massa on 300 kertaa sähkön massa

valtaistuimelle. Pi-mesonit ovat vuorovaikutuksessa atomiytimien kanssa vain polun lopussa, missä

ne tuhoavat säteilytetyn kudoksen ytimet.

Aaltotyypit muunnoksia.

1. Gammasäteet. Tämä on sähkömagneettisten aaltojen virta, jonka pituus on 0,1 - 0,001

nm. Niiden etenemisnopeus on lähellä valon nopeutta. Läpäisevä

korkea kyky: ne voivat tunkeutua paitsi ihmiskehon läpi

ka, mutta myös tiheämmän median kautta. Ilmassa gamma-

säteet ulottuvat useisiin satoihin metriin. Gammasäteen energia on melkein

10 000 kertaa suurempi kuin näkyvän valon kvanttienergia.

2. Röntgenkuvat. Sähkömagneettinen säteily, keinotekoisesti puoliksi

löytyy röntgenputkista. Kun korkea jännite kytketään

katodi, siitä lentää elektroneja, jotka liikkuvat suurella nopeudella

tartu antikatodiin ja osuu sen pintaan, joka on valmistettu raskaasta

keltaista metallia. On bremsstrahlung röntgenkuvat, joilla

korkealla tunkeutumisteholla.

Säteilyn ominaisuudet

1. Yhtään radioaktiivisen säteilyn lähdettä ei määrätä millään määräyksellä

tunteiden genomi.

2. Radioaktiivinen säteily on yleinen tekijä useissa tieteissä.

3. Radioaktiivinen säteily on globaali tekijä. Ydinvoiman tapauksessa

yhden maan alueen saastuminen, muut vastaanottavat säteilyn vaikutuksen.

4. Radioaktiivisen säteilyn vaikutuksesta kehossa, spesifinen

cal reaktiot.

Radioaktiivisille alkuaineille ominaiset ominaisuudet

ja ionisoivaa säteilyä

1. Fysikaalisten ominaisuuksien muutos.

2. Kyky ionisoida ympäristöä.

3. Läpäisy.

4. Puoliintumisaika.

5. Puoliintumisaika.

6. Kriittisen elimen läsnäolo, ts. kudos, elin tai kehon osa, säteilytys

jotka voivat aiheuttaa suurimman haitan ihmisten terveydelle tai

jälkeläisiä.

3. Ionisoivan säteilyn vaikutusvaiheet ihmiskehoon.

Ionisoivan säteilyn vaikutus kehoon

Välittömät suorat häiriöt soluissa ja kudoksissa

säteilyn jälkeen ovat mitättömiä. Joten esimerkiksi säteilyn vaikutuksesta sinä

aiheuttaa koeeläimen kuoleman, hänen ruumiinsa lämpötila

nousee vain sadasosan astetta. Kuitenkin toiminnan alla

dioaktiivinen säteily kehossa on erittäin vakavia

nye rikkomuksia, joita tulee harkita vaiheittain.

1. Fysikaalinen ja kemiallinen vaihe

Tässä vaiheessa esiintyviä ilmiöitä kutsutaan primäärisiksi tai

kantoraketit. Juuri he määräävät säteilyn koko jatkokehityksen

tappioita.

Ensinnäkin ionisoiva säteily on vuorovaikutuksessa veden kanssa ja tyrmää

sen molekyylit ovat elektroneja. Muodostuu molekyyli-ioneja, jotka kuljettavat positiivisia

nye ja negatiiviset varaukset. On olemassa niin kutsuttu veden radiolyysi.

H2O - ē → H2O+

H2O + ē → H2O-

H2O-molekyyli voidaan tuhota: H ja OH

Hydroksyylit voivat rekombinoitua: OH

OH muodostaa vetyperoksidia H2O2

H2O2:n ja OH:n vuorovaikutus tuottaa HO2:ta (hydroperoksidia) ja H2O:ta

Ionisoidut ja viritetyt atomit ja molekyylit 10 sekunnin ajan

vedet ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja erilaisten molekyylijärjestelmien kanssa,

synnyttää kemiallisesti aktiivisia keskuksia (vapaita radikaaleja, ioneja, ioni-

radikaalit jne.). Saman ajanjakson aikana molekyyleissä olevien sidosten repeämät ovat mahdollisia

johtuen suorasta vuorovaikutuksesta ionisoivan aineen kanssa ja johtuen

viritysenergian sisäisen ja molekyylien välisen siirron huomioon ottaminen.

2. Biokemiallinen vaihe

Kalvojen läpäisevyys kasvaa, diffuusio alkaa niiden läpi.

hajottaa elektrolyyttejä, vettä ja entsyymejä organelleiksi.

Säteilyn ja veden vuorovaikutuksesta syntyvät radikaalit

olla vuorovaikutuksessa erilaisten yhdisteiden liuenneiden molekyylien kanssa, jolloin syntyy

toissijaisten radikaalien tuotteiden alku.

Molekyylirakenteiden säteilyvaurioiden kehittäminen edelleen

proteiinien, lipidien, hiilihydraattien ja entsyymien muutoksiin.

Mitä proteiineissa tapahtuu:

Konfiguraatio muuttuu proteiinin rakenteessa.

Molekyylien aggregoituminen disulfidisidosten muodostumisen vuoksi

Peptidi- tai hiilisidosten katkeaminen, mikä johtaa proteiinien hajoamiseen

Metioniinin, sulfhydryyliryhmien luovuttajan, trypto-

Fana, mikä hidastaa jyrkkää proteiinisynteesiä

Sulfhydryyliryhmien pitoisuuden vähentäminen niiden inaktivoitumisen vuoksi

Nukleiinihapposynteesijärjestelmän vaurioituminen

Lipideissä:

Muodostuu rasvahappoperoksideja, joilla ei ole erityisiä entsyymejä.

poliisit tuhoamaan ne (peroksidaasin vaikutus on mitätön)

Antioksidantit estyvät

Hiilihydraateissa:

Polysakkaridit hajoavat yksinkertaisiksi sokereiksi

Yksinkertaisten sokereiden säteilytys johtaa niiden hapettumiseen ja hajoamiseen orgaaniseksi

nihapot ja formaldehydi

Hepariini menettää antikoagulanttiominaisuudet

Hyaluronihappo menettää kykynsä sitoutua proteiineihin

Vähentynyt glykogeenitaso

Anaerobisen glykolyysin prosessit häiriintyvät

Vähentynyt glykogeenipitoisuus lihaksissa ja maksassa.

Entsyymijärjestelmässä oksidatiivinen fosforylaatio häiriintyy ja

useiden entsyymien aktiivisuus muuttuu, kehittyy kemiallisesti aktiivisia reaktioita

aineet, joilla on erilaiset biologiset rakenteet, joissa

tapahtuu sekä tuhoutumista että uusien muodostumista, jotka eivät ole säteilylle ominaisia.

tietyn organismin yhdisteet.

Säteilyvamman kehittymisen seuraavat vaiheet liittyvät rikkomukseen

aineenvaihdunta biologisissa järjestelmissä ja vastaavat muutokset

4. Säteilytetyn solun biologinen vaihe tai kohtalo

Joten säteilyn toiminnan vaikutus liittyy tapahtuviin muutoksiin,

sekä soluorganelleissa että niiden välisissä suhteissa.

Herkimmät kehon solujen säteilyorganellit

nisäkkäät ovat ydin ja mitokondriot. Näiden rakenteiden vaurioituminen

esiintyä pieninä annoksina ja mahdollisimman aikaisessa vaiheessa. Radiosensoinnin ytimissä

kehon solut, energiaprosessit estyvät, toiminta

kalvot. Muodostuu proteiineja, jotka ovat menettäneet normaalin biologisen ominaisuutensa

toiminta. Selvempi radioherkkyys kuin ytimillä on

tochondria. Nämä muutokset ilmenevät mitokondrioiden turvotuksena,

niiden kalvojen vaurioituminen, oksidatiivisen fosforylaation voimakas estyminen.

Solujen säteilyherkkyys riippuu suurelta osin nopeudesta

niiden aineenvaihduntaprosesseja. Solut, joille on ominaista

intensiiviset biosynteettiset prosessit, korkea hapettumisaste

positiivisella fosforylaatiolla ja merkittävällä kasvunopeudella on enemmän

korkeampi säteilyherkkyys kuin paikallaan olevissa soluissa.

Biologisesti merkittävimmät muutokset säteilytetyssä solussa ovat

DNA-muutokset: DNA-ketjun katkeaminen, puriinin kemiallinen modifikaatio ja

pyrimidiiniemäkset, niiden erottaminen DNA-ketjusta, fosfoesterin tuhoutuminen

sidokset makromolekyylissä, DNA-kalvokompleksin vaurioituminen, tuhoaminen

DNA-proteiinin sitoutuminen ja monet muut häiriöt.

Kaikissa jakautuvissa soluissa se pysähtyy väliaikaisesti välittömästi säteilytyksen jälkeen

mitoottinen aktiivisuus ("mitoosien säteilyblokki"). meta-

solun booliset prosessit johtavat molekyylien vakavuuden lisääntymiseen

vaurioita solussa. Tätä ilmiötä kutsutaan biologiseksi

primaarisen säteilyvaurion vahvistuminen. Kuitenkin yhdessä

tämän seurauksena solussa kehittyvät korjausprosessit, joiden seurauksena

on rakenteiden ja toimintojen täydellinen tai osittainen restaurointi.

Ionisoivalle säteilylle herkimpiä ovat:

imukudos, litteiden luuydin, sukurauhaset, vähemmän herkkä

positiivinen: side-, lihas-, rusto-, luu- ja hermokudokset.

Solukuolema voi tapahtua sekä lisääntymisvaiheessa, suoraan

liittyvät suoraan jakautumisprosessiin ja missä tahansa solusyklin vaiheessa.

Vastasyntyneet ovat herkempiä ionisoivalle säteilylle (johtuen

solujen korkean mitoottisen aktiivisuuden vuoksi), vanhukset (tapa

solujen toipumiskyky) ja raskaana oleville naisille. Lisääntynyt herkkyys

ionisoivaa säteilyä ja tiettyjen kemiallisten yhdisteiden lisäämistä

(ns. radioherkistys).

Biologinen vaikutus riippuu:

Säteilytyksen tyypistä

Imeytyneestä annoksesta

Annoksen jakautumisesta ajan kuluessa

Säteilytetyn elimen erityispiirteistä

Ohutsuolen kryptien, kivesten, luiden vaarallisin säteilytys

aivojen litteiden luiden, vatsan alueen ja koko organismin säteilytyksen.

Yksisoluiset organismit ovat noin 200 kertaa vähemmän herkkiä

altistuminen säteilylle kuin monisoluiset organismit.

4. Luonnolliset ja ihmisen aiheuttamat ionisoivan säteilyn lähteet.

Ionisoivan säteilyn lähteet ovat luonnollisia ja keinotekoisia

luonnollista alkuperää.

Luonnonsäteily johtuu:

1. Kosminen säteily (protonit, alfahiukkaset, litiumin ytimet, beryllium,

hiili, happi ja typpi muodostavat ensisijaisen kosmisen säteilyn.

Maan ilmakehä absorboi ensisijaista kosmista säteilyä ja muodostuu sitten

toissijainen säteily, jota edustavat protonit, neutronit,

elektronit, mesonit ja fotonit).

2. Maan radioaktiivisten alkuaineiden (uraani, torium, aktinium, radioaktiivinen) säteily

tee se itse, radon, toron), vesi, ilma, asuinrakennusten rakennusmateriaalit,

hengitettynä olevaa radonia ja radioaktiivista hiiltä (C-14).

3. Eläinmaailman sisältämien radioaktiivisten alkuaineiden säteily

ja ihmiskeho (K-40, uraani -238, torium -232 ja radium -228 ja 226).

Huomaa: poloniumista (nro 84) alkaen kaikki alkuaineet ovat radioaktiivisia

aktiiviset ja kykenevät spontaanisti fissioimaan ytimiä niiden ytimien sieppauksen aikana -

mi hitaat neutronit (luonnollinen radioaktiivisuus). Luonnollista kuitenkin

radioaktiivisuutta löytyy myös joistakin kevyistä alkuaineista (isotoopeista

rubidium, samarium, lantaani, renium).

5. Deterministiset ja stokastiset kliiniset vaikutukset, joita esiintyy ihmisissä altistuessaan ionisoivalle säteilylle.

Ihmiskehon tärkeimmät biologiset reaktiot toimintaan

ionisoiva säteily on jaettu kahteen biologiseen vaikutukseen

1. Deterministiset (syy-) biologiset vaikutukset

sinulle, jolle on olemassa toiminnan kynnysannos. Sairausrajan alapuolella

ei ilmene, mutta kun tietty kynnys saavutetaan, sairauksia esiintyy

eikä suoraan verrannollinen annokseen: säteilypalovammat, säteily

ihotulehdus, säteilykaihi, säteilykuume, säteilyn hedelmättömyys, ano-

Sikiön kehityksen malia, akuutti ja krooninen säteilysairaus.

2. Stokastiset (todennäköisyyspohjaiset) biologiset vaikutukset eivät ole

ha toimintaa. Saattaa esiintyä millä tahansa annoksella. Niillä on vaikutusta

pieniä annoksia ja jopa yksi solu (solusta tulee syöpä, jos se säteilytetään

esiintyy mitoosissa): leukemia, onkologiset sairaudet, perinnölliset sairaudet.

Tapahtumahetkellä kaikki vaikutukset on jaettu:

1. välitön - voi tapahtua viikon, kuukauden sisällä. Se on mausteinen

ja krooninen säteilysairaus, ihon palovammat, säteilykaihi...

2. kaukainen - yksilön elämän aikana syntynyt: onkologinen

sairaudet, leukemia.

3. jotka syntyvät määrittelemättömän ajan kuluttua: geneettiset seuraukset - johtuvat

muutokset perinnöllisissä rakenteissa: genomimutaatiot - useita muutoksia

haploidinen kromosomien lukumäärä, kromosomimutaatiot tai kromosomimutaatiot

poikkeamat - kromosomien rakenteelliset ja numeeriset muutokset, piste (geeni-

nye) mutaatiot: muutokset geenien molekyylirakenteessa.

Korpuskulaarinen säteily - nopeat neutronit ja alfahiukkaset, aiheuttavat

aiheuttavat kromosomien uudelleenjärjestelyjä useammin kuin sähkömagneettinen säteily.__

6. Radiotoksisuus ja radiogenetiikka.

Radiotoksisuus

Elimistön aineenvaihduntaprosessien säteilyhäiriöiden seurauksena

radiotoksiinit kerääntyvät - nämä ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka pelaavat

tietty rooli säteilyvaurioiden patogeneesissä.

Radiotoksisuus riippuu useista tekijöistä:

1. Radioaktiivisten muutosten tyyppi: alfasäteily on 20 kertaa myrkyllisempää kuin

ta säteilyä.

2. Vaimenemisen keskimääräinen energia: P-32:n energia on suurempi kuin C-14.

3. Radioaktiiviset hajoamissuunnitelmat: isotooppi on myrkyllisempää, jos se aiheuttaa

uutta radioaktiivista materiaalia.

4. Sisääntuloreitit: sisääntulo ruoansulatuskanavan kautta 300:ssa

kertaa myrkyllisempää kuin ehjän ihon läpi.

5. Asumisaika kehossa: enemmän myrkyllisyyttä ja merkittävää

puoliintumisaika ja alhainen puoliintumisaika.

6. Jakautuminen elimiin ja kudoksiin sekä säteilytetyn elimen erityispiirteet:

osteotrooppisia, hepatotrooppisia ja tasaisesti jakautuneita isotooppeja.

7. Isotooppien vastaanottamisen kesto kehossa: vahingossa tapahtuva nieleminen -

Radioaktiivisen aineen käyttö voi päättyä turvallisesti krooniseen

Nikon saanti, vaarallisen määrän säteilyä kerääntyminen on mahdollista

kehon.

7. Akuutti säteilysairaus. Ennaltaehkäisy.

Melnichenko - sivu 172

8. Krooninen säteilysairaus. Ennaltaehkäisy.

Melnichenko sivu 173

9. Ionisoivan säteilyn lähteiden käyttö lääketieteessä (käsite suljetuista ja avoimista säteilylähteistä).

Ionisoivan säteilyn lähteet jaetaan suljettuihin ja

peitetty. Tästä luokittelusta riippuen niitä tulkitaan eri tavalla ja

tapoja suojautua näiltä säteilyiltä.

suljetut lähteet

Niiden laite estää radioaktiivisten aineiden pääsyn ympäristöön.

ympäristö käyttö- ja kulumisolosuhteissa. Se voi olla juotettuja neuloja

terässäiliöissä, telegamma-säteilytysyksiköissä, ampulleissa, helmissä,

jatkuvan säteilyn lähteitä ja säännöllisin väliajoin säteilyä tuottavia.

Säteily umpilähteistä on vain ulkoista.

Suojausperiaatteet suljettujen lähteiden kanssa työskennellessä

1. Suojaus määrällä (annosnopeuden vähentäminen työpaikalla - kuin

Mitä pienempi annos, sitä pienempi altistuminen. Kuitenkin manipulointitekniikka

voit aina pienentää annosnopeutta minimiarvoon).

2. Aikasuojaus (lyhentää kosketusaikaa ionisoivan säteilyn kanssa

voidaan saavuttaa harjoittelemalla ilman lähetintä).

3. Etäisyys (kaukosäädin).

4. Seulat (seulat-säiliöt radioaktiivisten aineiden varastointiin ja kuljetukseen

huumeet ei-työasennossa, laitteisiin, mobiili

nye - näytöt röntgenhuoneissa, rakennusten osat

alueiden suojelemiseksi - seinät, ovet, henkilönsuojaimet -

pleksilasisuojat, lyijypäällysteiset käsineet).

Alfa- ja beetasäteilyä hidastavat vetyä sisältävät aineet

materiaalit (muovi) ja alumiini, materiaalit vaimentavat gammasäteilyä

korkea tiheys - lyijy, teräs, valurauta.

Neutronien absorboimiseksi näytössä on oltava kolme kerrosta:

1. kerros - hidastaa neutroneja - materiaaleja, joissa on suuri määrä atomeja

mov vety - vesi, parafiini, muovi ja betoni

2. kerros - hitaiden ja lämpöneutronien absorptioon - boori, kadmium

3. kerros - absorboimaan gammasäteilyä - lyijyä.

Arvioida tietyn materiaalin suojaavia ominaisuuksia, sen kykyä

ionisoivan säteilyn viivyttämiseksi käytä puolikerrosindeksiä

vaimennus, joka osoittaa tämän materiaalin kerroksen paksuuden ohituksen jälkeen

jonka aikana gammasäteilyn intensiteetti puolittuu.

Radioaktiivisen säteilyn avoimet lähteet

Avoin lähde on säteilylähde, jota käytettäessä

Radioaktiivisten aineiden pääsy ympäristöön on myös mahdollista. klo

tämä ei sulje pois paitsi ulkoista myös henkilöstön sisäistä altistumista

(kaasut, aerosolit, kiinteät ja nestemäiset radioaktiiviset aineet, radioaktiiviset

isotoopit).

Kaikki avoimia isotooppeja sisältävät teokset on jaettu kolmeen luokkaan. Ra-luokka

botti asennetaan radioaktiivisen aineen radiotoksisuusryhmän mukaan

isotooppi (A, B, C, D) ja sen todellinen määrä (aktiivisuus) työssä

paikka.

10. Tapoja suojata henkilöä ionisoivalta säteilyltä. Venäjän federaation väestön säteilyturvallisuus. Säteilyturvallisuusstandardit (NRB-2009).

Suojausmenetelmät avoimia ionisoivan säteilyn lähteitä vastaan

1. Organisatoriset toimenpiteet: kolmen työluokan jakaminen riippuen

päästä pois vaarasta.

2. Toiminnan suunnittelu. Ensimmäiseen vaaraluokkaan - erityisesti

eristyksissä oleviin rakennuksiin, joihin asiattomat eivät ole sallittuja. Toiselle

luokkaan varataan vain kerros tai osa rakennuksesta. Kolmannen luokan töitä

voidaan suorittaa perinteisessä laboratoriossa vetokaapilla.

3. Tiivistyslaitteet.

4. Ei-imukykyisten materiaalien käyttö pöytä- ja seinäpäällysteissä,

järkevä ilmanvaihtolaite.

5. Henkilökohtaiset suojavarusteet: vaatteet, kengät, eristävät puvut,

hengityssuojain.

6. Säteilyaseptiikan noudattaminen: kylpytakit, käsineet, henkilökohtainen hygienia.

7. Säteily- ja lääketieteellinen valvonta.

Ihmisten turvallisuuden varmistamiseksi kaikissa altistumisolosuhteissa

keinotekoinen tai luonnollinen ionisoiva säteily

säteilyturvallisuusstandardeja sovelletaan.

Normeissa määritellään seuraavat altistuneiden henkilöiden luokat:

Henkilöstö (ryhmä A - henkilöt, jotka työskentelevät jatkuvasti ionilähteiden kanssa

säteily ja ryhmä B - rajallinen osa väestöstä, mikä on muuten

missä se voi altistua ionisoivalle säteilylle - puhdistusaineet,

lukkosepät jne.)

Koko väestö, mukaan lukien henkilöstön henkilöt, jotka eivät kuulu tuotantonsa piiriin ja ehtoihin

vesiaktiviteetteja.

B-ryhmän henkilöstön pääannosrajat ovat ¼ arvoista

ryhmän A henkilöstön tehollinen annos ei saa ylittää

työaika (50 vuotta) 1000 mSv ja väestölle ajanjaksolle

käyttöikä (70 vuotta) - 70 mSv.

A-ryhmän henkilöstön suunniteltu altistuminen on suurempi kuin ennalta vahvistettu

tapaukset selvitystilassa tai onnettomuuden ehkäisyssä voidaan ratkaista

vain, jos on tarpeen pelastaa ihmisiä tai estää heidän altistumisensa

cheniya. Sallittu yli 30-vuotiaille miehille vapaaehtoisesti kirjoitettuna

suostumus, tiedottaminen mahdollisista säteilyannoksista ja terveysriskeistä

oja. Hätätilanteissa altistuminen ei saa ylittää 50 mSv.__

11. Säteilyvaarallisten laitosten hätätilanteiden mahdolliset syyt.

Säteilyonnettomuuksien luokittelu

ROO:n normaalin toiminnan häiriintymiseen liittyvät onnettomuudet jaetaan suunnitteluun ja suunnittelun ulkopuolelle.

Suunnitteluonnettomuus on onnettomuus, jonka alkutapahtumat ja lopputilat määräytyvät suunnittelussa, jonka yhteydessä on järjestetty turvajärjestelmiä.

Suunnitteluperusteen ulkopuolinen onnettomuus aiheutuu alkavista tapahtumista, joita ei huomioida suunnitteluonnettomuuksissa ja johtaa vakaviin seurauksiin. Tässä tapauksessa radioaktiivisia tuotteita voi vapautua määriä, jotka johtavat viereisen alueen radioaktiiviseen saastumiseen ja mahdolliseen väestön altistumiseen vahvistettujen normien yläpuolelle. Vakavissa tapauksissa voi tapahtua lämpö- ja ydinräjähdyksiä.

Mahdolliset ydinvoimaloiden onnettomuudet jaetaan kuuteen tyyppiin radioaktiivisten aineiden leviämisvyöhykkeiden ja säteilyvaikutusten rajojen mukaan: paikalliset, paikalliset, alueelliset, alueelliset, liittovaltion, rajat ylittävät.

Jos alueellisen onnettomuuden aikana normaalikäytössä vahvistetut säteilyannokset ylittävät säteilyannokset saaneet yli 500 henkilöä tai elinoloissa mahdollisesti heikkenevien henkilöiden määrä ylittää 1000 henkilöä tai aineelliset vahingot ylittävät 5 miljoonaa vähimmäispalkkatyötä, silloin tällainen onnettomuus on liittovaltio.

Rajat ylittävien onnettomuuksien tapauksessa onnettomuuden säteilyvaikutukset ulottuvat Venäjän federaation alueen ulkopuolelle tai tämä onnettomuus tapahtui ulkomailla ja vaikuttaa Venäjän federaation alueelle.

12. Saniteetti- ja hygieniatoimenpiteet hätätilanteissa säteilyvaarallisissa tiloissa.

Toimenpiteitä, menetelmiä ja keinoja, joilla varmistetaan väestön suojeleminen säteilyaltistukselta säteilyonnettomuuden aikana, ovat mm.

säteilyonnettomuuden tosiasian havaitseminen ja siitä ilmoittaminen;

säteilytilanteen tunnistaminen onnettomuusalueella;

säteilyvalvonnan järjestäminen;

säteilyturvallisuusjärjestelmän laatiminen ja ylläpito;

suorittaa tarvittaessa onnettomuuden varhaisessa vaiheessa väestön, pelastuslaitoksen henkilöstön ja onnettomuuden seurausten selvittämiseen osallistujien jodiprofylaksia;

väestön, henkilöstön, onnettomuuden seurausten selvittämiseen osallistuvien henkilöiden tarjoaminen tarvittavilla henkilönsuojaimilla ja näiden varojen käyttö;

väestön suojaaminen suojissa ja säteilysuojissa;

desinfiointi;

hätätilan, muiden tilojen, teknisten välineiden jne. puhdistaminen;

väestön evakuointi tai uudelleenasuttaminen alueilta, joilla saastetaso tai säteilyannokset ylittävät väestölle sallitun tason.

Säteilytilanteen tunnistaminen suoritetaan onnettomuuden laajuuden määrittämiseksi, radioaktiivisen saastumisen vyöhykkeiden koon, annosnopeuden ja radioaktiivisen saastumisen tason määrittämiseksi optimaalisten ihmisten, ajoneuvojen liikkumisreittien alueilla, sekä määrittää mahdolliset evakuointireitit väestölle ja tuotantoeläimille.

Säteilyonnettomuustilanteen säteilyvalvontaa toteutetaan ihmisten onnettomuusvyöhykkeellä oleskelun sallitun ajan noudattamiseksi, säteilyannoksien ja radioaktiivisen saastumisen tasojen valvomiseksi.

Säteilyturvallisuusjärjestely varmistetaan onnettomuusvyöhykkeelle pääsyä koskevan erityisen menettelyn vahvistamisella, onnettomuusalueen kaavoittamalla; hätäpelastusoperaatioiden suorittaminen, säteilyvalvonnan suorittaminen vyöhykkeillä ja "puhtaalle" vyöhykkeelle uloskäynnissä jne.

Henkilökohtaisten suojavarusteiden käyttö koostuu eristävien ihonsuojainten (suojasarjat) sekä hengitys- ja silmiensuojainten (puuvilla-harsosidokset, erilaiset hengityssuojaimet, suodattavat ja eristävät kaasunaamarit, suojalasit jne.) käytöstä. . Ne suojaavat henkilöä pääasiassa sisäiseltä säteilyltä.

Aikuisten ja lasten kilpirauhasen suojaamiseksi jodin radioaktiivisille isotoopeille altistumiselta jodiprofylaksia suoritetaan jo onnettomuuden varhaisessa vaiheessa. Se koostuu stabiilin jodin, pääasiassa kaliumjodidin, ottamisesta, joka otetaan tabletteina seuraavina annoksina: yli 2-vuotiaille lapsille sekä aikuisille, 0,125 g, enintään 2 vuotta, 0,04 g, nauttimisen jälkeen ateriat yhdessä hyytelön, teen, veden kanssa 1 kerran päivässä 7 päivän ajan. Vesi-alkoholiliuos (5-prosenttinen jodin tinktuura) on tarkoitettu yli 2-vuotiaille lapsille sekä aikuisille, 3-5 tippaa maitoa tai vettä kohti 7 päivän ajan. Alle kaksivuotiaille lapsille annetaan 1-2 tippaa 100 ml:aan maitoa tai korviketta 7 päivän ajan.

Suurin suojavaikutus (säteilyannoksen noin 100-kertainen pienentäminen) saavutetaan ottamalla alustavasti ja samanaikaisesti radioaktiivista jodia ottamalla sen stabiili analogi. Lääkkeen suojaava vaikutus heikkenee merkittävästi, kun se otetaan yli kaksi tuntia altistuksen alkamisen jälkeen. Tässä tapauksessa on kuitenkin olemassa tehokas suoja altistumiselta toistuvalle radioaktiivisen jodin saannista.

Ulkopuolista säteilyä vastaan ​​voidaan suojata vain suojarakenteilla, jotka on varustettava jodiradionuklidien suodattimilla. Väestön tilapäiset suojat ennen evakuointia voivat tarjota lähes kaikki suljetut tilat.

Radioaktiivinen säteily (tai ionisoiva) on energiaa, jota atomit vapauttavat sähkömagneettisten hiukkasten tai aaltojen muodossa. Ihminen altistuu sellaiselle vaikutukselle sekä luonnollisten että ihmisen toimien kautta.

Säteilyn hyödylliset ominaisuudet ovat mahdollistaneet sen menestyksellisen käytön teollisuudessa, lääketieteessä, tieteellisissä kokeissa ja tutkimuksessa, maataloudessa ja muilla aloilla. Tämän ilmiön käytön leviämisen myötä on kuitenkin syntynyt uhka ihmisten terveydelle. Pieni säteilyannos voi lisätä vakavien sairauksien riskiä.

Ero säteilyn ja radioaktiivisuuden välillä

Säteilyllä tarkoitetaan laajassa merkityksessä säteilyä eli energian etenemistä aaltojen tai hiukkasten muodossa. Radioaktiivinen säteily jaetaan kolmeen tyyppiin:

• alfa-säteily - helium-4-ytimien virta;
• beetasäteily - elektronien virtaus;
• gammasäteily on korkeaenergisten fotonien virtaa.

Radioaktiivisten päästöjen karakterisointi perustuu niiden energiaan, läpäisyominaisuuksiin ja säteilevien hiukkasten tyyppiin.

Alfasäteily, joka on positiivisesti varautuneiden verisolujen virta, voidaan estää ilmalla tai vaatteilla. Tämä laji ei käytännössä tunkeudu ihon läpi, mutta kun se joutuu kehoon esimerkiksi leikkausten kautta, se on erittäin vaarallinen ja sillä on haitallinen vaikutus sisäelimiin.

Beetasäteilyllä on enemmän energiaa - elektronit liikkuvat suurella nopeudella ja niiden koko on pieni. Siksi tämäntyyppinen säteily tunkeutuu ohuiden vaatteiden ja ihon läpi syvälle kudoksiin. Beetasäteilyn suojaus voidaan tehdä muutaman millimetrin alumiinilevyllä tai paksulla puulevyllä.

Gammasäteily on korkeaenergistä sähkömagneettista säteilyä, jolla on voimakas läpäisykyky. Suojataksesi sitä vastaan ​​on käytettävä paksua betonikerrosta tai raskasmetalleista, kuten platinasta ja lyijystä, valmistettua levyä.

Radioaktiivisuusilmiö löydettiin vuonna 1896. Löydön teki ranskalainen fyysikko Becquerel. Radioaktiivisuus - esineiden, yhdisteiden, elementtien kyky lähettää ionisoivaa tutkimusta eli säteilyä. Syynä ilmiöön on atomiytimen epävakaus, joka vapauttaa energiaa hajoamisen aikana. Radioaktiivisuutta on kolmenlaisia:

• luonnollinen - ominaista raskaille elementeille, joiden sarjanumero on suurempi kuin 82;
• keinotekoinen - aloitettu erityisesti ydinreaktioiden avulla;
• indusoitu - ominaista esineille, joista itsestään tulee säteilyn lähde, jos niitä säteilytetään voimakkaasti.

Radioaktiivisia elementtejä kutsutaan radionuklideiksi. Jokaiselle niistä on ominaista:

• puolikas elämä;
• lähetetyn säteilyn tyyppi;
• säteilyenergia;
• ja muita ominaisuuksia.

Säteilyn lähteet

Ihmiskeho altistuu säännöllisesti radioaktiiviselle säteilylle. Noin 80 % vuosittain saadusta määrästä tulee kosmisista säteistä. Ilma, vesi ja maaperä sisältävät 60 radioaktiivista alkuainetta, jotka ovat luonnonsäteilyn lähteitä. Pääasiallinen luonnollinen säteilyn lähde on maasta ja kivistä vapautuva inertti kaasu radon. Radionuklideja pääsee ihmiskehoon myös ruoan mukana. Osa ionisoivasta säteilystä, jolle ihmiset altistuvat, tulee ihmisen toiminnasta peräisin olevista lähteistä ydinvoimageneraattoreista ja ydinreaktoreista lääketieteellisessä hoidossa ja diagnostiikassa käytettävään säteilyyn. Tähän mennessä yleisiä keinotekoisia säteilylähteitä ovat:

• lääketieteelliset laitteet (pääasiallinen ihmisen aiheuttama säteilylähde);
• radiokemian teollisuus (kaivostoiminta, ydinpolttoaineen rikastus, ydinjätteen käsittely ja niiden talteenotto);
• maataloudessa, kevyessä teollisuudessa käytettävät radionuklidit;
• radiokemiallisten laitosten onnettomuudet, ydinräjähdykset, säteilypäästöt
• Rakennusmateriaalit.

Säteilyaltistus kehoon tunkeutumismenetelmän mukaan jaetaan kahteen tyyppiin: sisäinen ja ulkoinen. Jälkimmäinen on tyypillistä ilmaan leviäville radionuklideille (aerosoli, pöly). Ne joutuvat iholle tai vaatteille. Tässä tapauksessa säteilylähteet voidaan poistaa pesemällä ne pois. Ulkoinen säteily aiheuttaa palovammoja limakalvoille ja iholle. Sisäisessä tyypissä radionuklidi pääsee verenkiertoon esimerkiksi injektiona laskimoon tai haavojen kautta ja poistuu erittymällä tai terapialla. Tällainen säteily aiheuttaa pahanlaatuisia kasvaimia.

Radioaktiivinen tausta riippuu merkittävästi maantieteellisestä sijainnista - joillain alueilla säteilytaso voi ylittää keskiarvon satoja kertoja.

Säteilyn vaikutus ihmisten terveyteen

Ionisoivasta vaikutuksesta johtuva radioaktiivinen säteily johtaa vapaiden radikaalien muodostumiseen ihmiskehossa - kemiallisesti aktiivisia aggressiivisia molekyylejä, jotka aiheuttavat soluvaurioita ja -kuolemaa.

Ruoansulatuskanavan solut, lisääntymis- ja hematopoieettiset järjestelmät ovat erityisen herkkiä niille. Radioaktiivinen altistuminen häiritsee heidän työtään ja aiheuttaa pahoinvointia, oksentelua, ulostehäiriöitä ja kuumetta. Vaikuttamalla silmän kudoksiin se voi johtaa säteilykaihiin. Ionisoivan säteilyn seurauksiin kuuluvat myös sellaiset vauriot, kuten verisuoniskleroosi, immuniteetin heikkeneminen ja geneettisen laitteen rikkoutuminen.

Perinnöllisten tietojen siirtojärjestelmällä on hieno organisaatio. Vapaat radikaalit ja niiden johdannaiset voivat häiritä DNA:n rakennetta - geneettisen tiedon kantajaa. Tämä johtaa mutaatioihin, jotka vaikuttavat tulevien sukupolvien terveyteen.

Radioaktiivisen säteilyn vaikutuksen luonne kehoon määräytyy useiden tekijöiden perusteella:

• säteilyn tyyppi;
• säteilyn intensiteetti;
• kehon yksilölliset ominaisuudet.

Säteilyaltistuksen tulokset eivät välttämättä näy heti. Joskus sen vaikutukset tulevat havaittaviksi pitkän ajan kuluttua. Samaan aikaan suuri kerta-annos säteilyä on vaarallisempaa kuin pitkäaikainen altistuminen pienille annoksille.

Absorboitunutta säteilymäärää luonnehditaan arvolla nimeltä Sievert (Sv).

• Normaali säteilytausta ei ylitä 0,2 mSv/h, mikä vastaa 20 mikroröntgeeniä tunnissa. Hammasta röntgenkuvattaessa henkilö saa 0,1 mSv.

• Tappava kerta-annos on 6-7 Sv.

Ionisoivan säteilyn käyttö

Radioaktiivista säteilyä käytetään laajalti tekniikassa, lääketieteessä, tieteessä, sotilas- ja ydinteollisuudessa sekä muilla ihmisen toiminnan aloilla. Ilmiön taustalla ovat laitteet, kuten savuilmaisimet, generaattorit, jäähälyttimet, ilman ionisaattorit.

Lääketieteessä radioaktiivista säteilyä käytetään sädehoidossa syövän hoitoon. Ionisoiva säteily mahdollisti radiofarmaseuttisten valmisteiden luomisen. Niitä käytetään diagnostisiin testeihin. Ionisoivan säteilyn perusteella järjestetään laitteet yhdisteiden koostumuksen analysointiin ja sterilointiin.

Radioaktiivisen säteilyn löytö oli liioittelematta vallankumouksellinen - tämän ilmiön käyttö toi ihmiskunnan uudelle kehitystasolle. Siitä on kuitenkin tullut myös uhka ympäristölle ja ihmisten terveydelle. Tässä mielessä säteilyturvallisuuden ylläpitäminen on aikamme tärkeä tehtävä.