• 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 hajoamistapahtuma 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, joka tulee 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 tiettyihin tarkoituksiin, 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.

Jokapäiväisessä elämässä ionisoivaa säteilyä kohtaa jatkuvasti. Emme tunne niitä, mutta emme voi kieltää niiden vaikutusta elävään ja elottomaan luontoon. Ei niin kauan sitten ihmiset oppivat käyttämään niitä sekä hyvään että joukkotuhoaseina. Oikein käytettynä nämä säteilyt voivat muuttaa ihmiskunnan elämän parempaan suuntaan.

Ionisoivan säteilyn tyypit

Ymmärtääksesi eläviin ja elottomiin organismeihin kohdistuvan vaikutuksen erityispiirteet sinun on selvitettävä, mitä ne ovat. On myös tärkeää tuntea niiden luonne.

Ionisoiva säteily on erityinen aalto, joka voi tunkeutua aineiden ja kudosten läpi aiheuttaen atomien ionisaatiota. Sitä on useita tyyppejä: alfasäteily, beetasäteily, gammasäteily. Kaikilla niillä on erilainen varaus ja kyky vaikuttaa eläviin organismeihin.

Alfasäteily on kaikista varautunein. Siinä on valtavasti energiaa, joka pystyy aiheuttamaan säteilysairautta jopa pieninä annoksina. Mutta suoralla säteilytyksellä se tunkeutuu vain ihmisen ihon ylempiin kerroksiin. Jopa ohut paperiarkki suojaa alfasäteiltä. Samaan aikaan joutuessaan kehoon ruoan tai hengityksen kanssa tämän säteilyn lähteistä tulee nopeasti kuolemansyy.

Betasäteillä on hieman pienempi varaus. Ne pystyvät tunkeutumaan syvälle kehoon. Pitkäaikaisessa altistumisessa ne aiheuttavat ihmisen kuoleman. Pienemmät annokset aiheuttavat muutoksia solujen rakenteessa. Ohut alumiinilevy voi toimia suojana. Myös kehon sisältä tuleva säteily on tappavaa.

Kaikkein vaarallisimpana pidetään gammasäteilyä. Se tunkeutuu kehon läpi. Suurina annoksina se aiheuttaa säteilypalovammoja, säteilysairautta ja kuoleman. Ainoa suoja sitä vastaan ​​voi olla lyijy ja paksu betonikerros.

Röntgensäteilyä pidetään erityisenä gammasäteilynä, joka syntyy röntgenputkessa.

Tutkimushistoria

Ensimmäistä kertaa maailma sai tietää ionisoivasta säteilystä 28. joulukuuta 1895. Tänä päivänä Wilhelm K. Roentgen ilmoitti löytäneensä erityislaatuisia säteitä, jotka voivat kulkea erilaisten materiaalien ja ihmiskehon läpi. Siitä hetkestä lähtien monet lääkärit ja tutkijat alkoivat työskennellä aktiivisesti tämän ilmiön kanssa.

Pitkään aikaan kukaan ei tiennyt sen vaikutuksista ihmiskehoon. Siksi historiassa on monia kuolemantapauksia liiallisesta altistumisesta.

Curiet ovat tutkineet yksityiskohtaisesti ionisoivan säteilyn lähteitä ja ominaisuuksia. Tämä mahdollisti sen käytön suurimmalla hyödyllä välttäen negatiiviset seuraukset.

Luonnolliset ja keinotekoiset säteilylähteet

Luonto on luonut erilaisia ​​ionisoivan säteilyn lähteitä. Ensinnäkin se on auringonvalon ja avaruuden säteilyä. Suurin osa siitä absorboituu otsonikerrokseen, joka on korkealla planeettamme yläpuolella. Mutta osa heistä saavuttaa maan pinnan.

Maapallolla itsessään tai pikemminkin sen syvyyksissä on joitain säteilyä tuottavia aineita. Niiden joukossa ovat uraanin, strontiumin, radonin, cesiumin ja muiden isotoopit.

Ionisoivan säteilyn keinotekoisia lähteitä on ihminen luonut monenlaista tutkimusta ja tuotantoa varten. Samaan aikaan säteilyn voimakkuus voi olla monta kertaa suurempi kuin luonnolliset indikaattorit.

Myös suojaolosuhteissa ja turvatoimien noudattamisessa ihmiset saavat terveydelle vaarallisia säteilyannoksia.

Mittayksiköt ja annokset

Ionisoiva säteily korreloi yleensä sen vuorovaikutukseen ihmiskehon kanssa. Siksi kaikki mittayksiköt liittyvät jollakin tavalla ihmisen kykyyn absorboida ja kerätä ionisaatioenergiaa.

SI-järjestelmässä ionisoivan säteilyn annokset mitataan yksiköissä, joita kutsutaan harmaiksi (Gy). Se näyttää energian määrän säteilytetyn aineen yksikköä kohti. Yksi Gy on yhtä J/kg. Mutta mukavuuden vuoksi järjestelmän ulkopuolista yksikköä käytetään useammin. Se vastaa 100 gr.

Maan säteilytausta mitataan altistusannoksilla. Yksi annos vastaa C/kg. Tätä yksikköä käytetään SI-järjestelmässä. Sitä vastaavaa järjestelmän ulkopuolista yksikköä kutsutaan röntgeniksi (R). 1 rad:n imeytyneen annoksen saamiseksi on alistuttava noin 1 R:n altistusannokseen.

Koska erityyppisillä ionisoivalla säteilyllä on erilainen energiavaraus, sen mittaamista verrataan yleensä biologiseen vaikutukseen. SI-järjestelmässä vastaavan yksikkö on sievert (Sv). Sen järjestelmän ulkopuolinen vastine on rem.

Mitä voimakkaampi ja pidempi säteily, mitä enemmän energiaa keho absorboi, sitä vaarallisempi sen vaikutus on. Jotta saadaan selville, kuinka kauan henkilö voi viipyä säteilysaasteissa, käytetään erityisiä laitteita - annosmittareita, jotka mittaavat ionisoivaa säteilyä. Nämä ovat sekä yksityiskäyttöön tarkoitettuja laitteita että suuria teollisuusasennuksia.

Vaikutus kehoon

Vastoin yleistä käsitystä, mikä tahansa ionisoiva säteily ei ole aina vaarallista ja tappavaa. Tämä voidaan nähdä esimerkissä ultraviolettisäteistä. Pieninä annoksina ne stimuloivat D-vitamiinin muodostumista ihmiskehossa, solujen uusiutumista ja melaniinipigmentin lisääntymistä, mikä antaa kauniin rusketuksen. Mutta pitkäaikainen altistuminen aiheuttaa vakavia palovammoja ja voi aiheuttaa ihosyöpää.

Viime vuosina ionisoivan säteilyn vaikutusta ihmiskehoon ja sen käytännön soveltamista on tutkittu aktiivisesti.

Pieninä annoksina säteily ei aiheuta haittaa keholle. Jopa 200 milliroentgeeniä voi vähentää valkosolujen määrää. Tällaisen altistumisen oireita ovat pahoinvointi ja huimaus. Noin 10 % ihmisistä kuolee saatuaan tällaisen annoksen.

Suuret annokset aiheuttavat ruoansulatushäiriöitä, hiustenlähtöä, ihon palovammoja, muutoksia kehon solurakenteessa, syöpäsolujen kehittymistä ja kuolemaa.

Säteilysairaus

Pitkäaikainen ionisoivan säteilyn vaikutus kehoon ja sen saaminen suurella säteilyannoksella voi aiheuttaa säteilysairautta. Yli puolet tämän taudin tapauksista on kuolemaan johtavia. Loput aiheuttavat useita geneettisiä ja somaattisia sairauksia.

Geneettisellä tasolla mutaatioita esiintyy sukusoluissa. Niiden muutokset näkyvät seuraavien sukupolvien aikana.

Somaattiset sairaudet ilmenevät karsinogeneesinä, peruuttamattomina muutoksina eri elimissä. Näiden sairauksien hoito on pitkää ja melko vaikeaa.

Säteilyvammojen hoito

Säteilyn patogeenisten vaikutusten seurauksena kehossa esiintyy erilaisia ​​​​ihmisen elinten vaurioita. Säteilyannoksesta riippuen suoritetaan erilaisia ​​hoitomenetelmiä.

Ensinnäkin potilas sijoitetaan steriiliin osastolle, jotta vältetään infektioiden mahdollisuus avoimille ihoalueille. Lisäksi suoritetaan erityisiä toimenpiteitä, jotka edistävät radionuklidien nopeaa poistamista kehosta.

Vakavien leesioiden tapauksessa luuytimensiirto saattaa olla tarpeen. Säteilyn seurauksena se menettää kykynsä lisääntyä punasoluja.

Mutta useimmissa tapauksissa lievien leesioiden hoito perustuu vaurioituneiden alueiden anestesiaan, mikä stimuloi solujen uusiutumista. Kuntoutukseen kiinnitetään paljon huomiota.

Ionisoivan säteilyn vaikutus ikääntymiseen ja syöpään

Ionisoivien säteiden vaikutuksen yhteydessä ihmiskehoon tutkijat suorittivat erilaisia ​​​​kokeita, jotka osoittivat ikääntymis- ja karsinogeneesiprosessien riippuvuuden säteilyannoksesta.

Soluviljelmien ryhmiä säteilytettiin laboratorio-olosuhteissa. Tuloksena oli mahdollista osoittaa, että vähäinenkin säteilytys nopeuttaa solujen ikääntymistä. Lisäksi mitä vanhempi kulttuuri on, sitä enemmän se on tämän prosessin alainen.

Pitkäaikainen säteilytys johtaa solukuolemaan tai epänormaaliin ja nopeaan jakautumiseen ja kasvuun. Tämä tosiasia osoittaa, että ionisoivalla säteilyllä on syöpää aiheuttava vaikutus ihmiskehoon.

Samaan aikaan aaltojen vaikutus sairastuneisiin syöpäsoluihin johti niiden täydelliseen kuolemaan tai niiden jakautumisprosessin pysähtymiseen. Tämä löytö auttoi kehittämään tekniikan ihmisten syöpien hoitoon.

Säteilyn käytännön sovellukset

Ensimmäistä kertaa säteilyä alettiin käyttää lääketieteellisessä käytännössä. Röntgensäteiden avulla lääkärit onnistuivat katsomaan ihmiskehon sisään. Samaan aikaan hänelle ei tapahtunut juuri mitään haittaa.

Lisäksi he alkoivat hoitaa syöpää säteilyn avulla. Useimmissa tapauksissa tällä menetelmällä on positiivinen vaikutus huolimatta siitä, että koko keho altistuu voimakkaalle säteilyn vaikutukselle, joka aiheuttaa useita säteilytaudin oireita.

Lääketieteen lisäksi ionisoivia säteitä käytetään muilla teollisuudenaloilla. Säteilyä käyttävät maanmittaajat voivat tutkia maankuoren rakenteellisia piirteitä sen yksittäisissä osissa.

Joidenkin fossiilien kykyä vapauttaa suuri määrä energiaa ihmiskunta on oppinut käyttämään omiin tarkoituksiinsa.

Ydinvoima

Ydinenergia on koko maapallon väestön tulevaisuus. Ydinvoimalat ovat suhteellisen halvan sähkön lähteitä. Edellyttäen, että niitä käytetään oikein, tällaiset voimalaitokset ovat paljon turvallisempia kuin lämpövoimalaitokset ja vesivoimalaitokset. Ydinvoimalaitoksista aiheutuu paljon vähemmän ympäristön saastumista sekä liiallisella lämmöllä että tuotantojätteillä.

Samaan aikaan tutkijat kehittivät atomienergian perusteella joukkotuhoaseita. Tällä hetkellä planeetalla on niin paljon atomipommeja, että pienen määrän laukaisu voi aiheuttaa ydintalven, jonka seurauksena lähes kaikki siellä asuvat elävät organismit kuolevat.

Suojauskeinot ja -menetelmät

Säteilyn käyttö jokapäiväisessä elämässä vaatii vakavia varotoimia. Suojaus ionisoivaa säteilyä vastaan ​​on jaettu neljään tyyppiin: aika, etäisyys, lähteiden lukumäärä ja suojaus.

Jopa ympäristössä, jossa on voimakas säteilytausta, ihminen voi viipyä jonkin aikaa vahingoittamatta terveyttään. Tämä hetki määrittää ajan suojan.

Mitä suurempi etäisyys säteilylähteeseen on, sitä pienempi on absorboituneen energian annos. Siksi läheistä kosketusta paikkoihin, joissa on ionisoivaa säteilyä, tulee välttää. Tämä taatusti suojaa ei-toivotuilta seurauksilta.

Jos on mahdollista käyttää lähteitä, joilla on minimaalista säteilyä, ne asetetaan etusijalle. Tämä on suojaus määrällä.

Suojaus puolestaan ​​tarkoittaa esteiden luomista, joiden läpi haitalliset säteet eivät tunkeudu. Esimerkki tästä ovat röntgenhuoneiden lyijynäytöt.

kodin suoja

Jos säteilykatastrofi julistetaan, kaikki ikkunat ja ovet tulee sulkea välittömästi ja yrittää hankkia vettä umpilähteistä. Ruoan tulee olla vain purkkeja. Kun liikut avoimella alueella, peitä vartalo mahdollisimman paljon vaatteilla ja kasvot hengityssuojaimella tai märällä sideharsolla. Yritä olla tuomatta päällysvaatteita ja kenkiä taloon.

On myös tarpeen valmistautua mahdolliseen evakuointiin: kerätä asiakirjat, vaatteet, vesi ja ruoka 2-3 päivän ajan.

Ionisoiva säteily ympäristötekijänä

Maapallolla on melko paljon säteilyn saastuttamia alueita. Syynä tähän ovat sekä luonnonprosessit että ihmisen aiheuttamat katastrofit. Tunnetuimmat niistä ovat Tšernobylin onnettomuus ja atomipommit Hiroshiman ja Nagasakin kaupunkien yllä.

Tällaisissa paikoissa ihminen ei voi olla vahingoittamatta omaa terveyttään. Säteilysaasteista ei kuitenkaan aina ole mahdollista ottaa selvää etukäteen. Joskus jopa ei-kriittinen säteilytausta voi aiheuttaa katastrofin.

Syynä tähän on elävien organismien kyky absorboida ja akkumuloida säteilyä. Samalla ne itse muuttuvat ionisoivan säteilyn lähteiksi. Tunnetut "mustat" vitsit Tšernobylin sienistä perustuvat juuri tähän ominaisuuteen.

Tällaisissa tapauksissa suoja ionisoivaa säteilyä vastaan ​​rajoittuu siihen, että kaikki kuluttajatuotteet ovat huolellisen radiologisen tutkimuksen kohteena. Samaan aikaan on aina mahdollisuus ostaa kuuluisia "Tšernobylin sieniä" spontaaneilla markkinoilla. Siksi sinun tulee pidättäytyä ostamasta vahvistamattomilta myyjiltä.

Ihmiskeho pyrkii keräämään vaarallisia aineita, mikä johtaa asteittaiseen myrkytykseen sisältäpäin. Ei tiedetä, milloin näiden myrkkyjen vaikutukset alkavat tuntua: päivässä, vuodessa vai sukupolvessa.

Ionisoiva säteily on sähkömagneettista säteilyä, joka syntyy radioaktiivisen hajoamisen, ydinmuutosten, varautuneiden hiukkasten hidastuessa aineessa ja muodostaa erimerkkisiä ioneja vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa.

Vuorovaikutus varautuneiden hiukkasten, gammasäteiden ja röntgensäteiden kanssa. Ydinalkuperää olevilla korpuskulaarisilla hiukkasilla (-osat, hiukkaset, neutronit, protonit jne.) sekä fotonisäteilyllä (-kvantit ja röntgen- ja bremsstrahlung) on ​​merkittävä liike-energia. Vuorovaikutuksessa aineen kanssa ne menettävät tämän energian pääasiassa johtuen elastisista vuorovaikutuksista atomiytimien tai elektronien kanssa (kuten tapahtuu biljardipallojen vuorovaikutuksen aikana), jolloin ne antavat koko energiansa tai osan energiastaan ​​atomien virittämiseen (eli elektronin siirtoon lähempänä ytimestä kauempana olevaa kiertorataa), sekä väliaineen atomien tai molekyylien ionisaatio (eli yhden tai useamman elektronin erottaminen atomeista)

Elastinen vuorovaikutus on ominaista neutraaleille hiukkasille (troneille) ja fotoneille, joilla ei ole varausta. Tässä tapauksessa neutroni, joka on vuorovaikutuksessa atomien kanssa, voi klassisen mekaniikan lakien mukaisesti siirtää osan törmäyshiukkasten massoihin verrannollisesta energiasta. Jos se on raskas atomi, vain osa energiasta siirtyy. Jos se on vetyatomi, joka on yhtä suuri kuin neutronin massa, kaikki energia siirtyy. Tässä tapauksessa neutroni hidastuu lämpöenergiaan, joka on suuruusluokkaa sähkövoltin murto-osista, ja sitten se tulee ydinreaktioihin. Iskemällä atomiin neutroni voi siirtää siihen sellaisen määrän energiaa, joka riittää ytimelle "hyppäämään ulos" elektronikuoresta. Tässä tapauksessa muodostuu varautunut hiukkanen, jolla on merkittävä nopeus, joka pystyy ionisoimaan väliaineen.

Samoin vuorovaikutus aineen ja fotonin kanssa. Se ei pysty ionisoimaan väliainetta yksinään, vaan syrjäyttää atomista elektroneja, jotka tuottavat väliaineen ionisaation. Neutronit ja fotonisäteily ovat epäsuorasti ionisoivaa säteilyä.

Varautuneet hiukkaset (- ja -hiukkaset), protonit ja muut pystyvät ionisoimaan väliaineen johtuen vuorovaikutuksesta atomin sähkökentän ja ytimen sähkökentän kanssa. Tässä tapauksessa varautuneet hiukkaset hidastavat ja poikkeavat liikesuunnastaan ​​samalla kun ne emittoivat bremsstrahlungia, joka on yksi fotonisäteilyn lajikkeista.

Varautuneet hiukkaset voivat joustamattomien vuorovaikutusten vuoksi siirtää väliaineen atomeihin energiaa, joka ei riitä ionisaatioon. Tällöin muodostuu viritetyssä tilassa olevia atomeja, jotka siirtävät tämän energian muille atomeille, joko emittoivat luonteenomaisen säteilyn kvantteja tai voivat törmääessään muihin virittyneisiin atomiin saada energiaa, joka riittää ionisoimaan atomit.

Yleensä kun säteily on vuorovaikutuksessa aineiden kanssa, tämän vuorovaikutuksen kaikki kolme tyyppiä esiintyvät: elastinen törmäys, viritys ja ionisaatio. Esimerkki elektronien vuorovaikutuksesta aineen kanssa taulukossa. 3.15 näyttää niiden suhteellisen osuuden ja energianmenetyksen eri vuorovaikutusprosesseihin.

Taulukko 3.15

Suhteellinen osuus elektronien erilaisten vuorovaikutusprosessien seurauksena menettämästä energiasta, %

Energia, eV	Elastinen vuorovaikutus	Atomin viritys	Ionisaatio

Ionisaatioprosessi on tärkein vaikutus, jolle lähes kaikki ydinsäteilyn dosimetriamenetelmät rakentuvat, erityisesti epäsuora ionisoiva säteily.

Ionisaatioprosessissa muodostuu kaksi varattua hiukkasta: positiivinen ioni (tai atomi, joka on menettänyt elektronin ulkokuorestaan) ja vapaa elektroni. Jokaisella vuorovaikutustoimella yksi tai useampi elektroni voidaan repiä irti.

Todellinen atomin ionisaatiotyö on 10 ... 17 eV, ts. kuinka paljon energiaa tarvitaan elektronin irrottamiseen atomista. Kokeellisesti on todettu, että yhden ioniparin muodostumiseen ilmassa siirtyvä energia on -hiukkasilla keskimäärin 35 eV ja elektroneilla 34 eV ja biologisen kudoksen aineella noin 33 eV. Ero määritellään seuraavasti. Yhden ioniparin muodostumiseen kuluva keskimääräinen energia määritetään kokeellisesti primääripartikkelin energian ja yhden hiukkasen koko polulla muodostamien ioniparien keskimääräisen lukumäärän suhteena. Koska varautuneet hiukkaset kuluttavat energiansa viritys- ja ionisaatioprosesseihin, ionisaatioenergian kokeellinen arvo sisältää kaiken tyyppiset energiahäviöt, jotka liittyvät yhden ioniparin muodostumiseen. Taulukko 1 tarjoaa kokeellisen vahvistuksen yllä olevalle. 3.14.

säteilyannoksia. Kun ionisoiva säteily kulkee aineen läpi, siihen vaikuttaa vain se osa säteilyenergiasta, joka siirtyy aineeseen sen absorboimana. Säteilyn aineeseen siirtymää energian osaa kutsutaan annokseksi.

Ionisoivan säteilyn ja aineen vuorovaikutuksen kvantitatiivinen ominaisuus on absorboitunut annos. Absorboitunut annos D (J / kg) on ​​ionisoivan säteilyn avulla alkuainetilavuudessa olevaan aineeseen siirtymän He:n keskimääräisen energian suhde aineen massayksikköön dm tässä tilavuudessa.

SI-järjestelmässä absorboituneen annoksen yksikkö on harmaa (Gy), joka on nimetty englantilaisen fyysikon ja radiobiologin L. Grayn mukaan. 1 Gy vastaa keskimäärin 1 J:n ionisoivan säteilyn energian absorptiota 1 kg:n massamassassa. 1 Gy \u003d 1 Jkg -1.

Annosekvivalentti H on elimessä tai kudoksessa absorboitunut annos kerrottuna kyseisen säteilyn sopivalla painotuskertoimella, W R

missä D T,R on keskimääräinen absorboitunut annos elimessä tai kudoksessa T, W R on säteilyn R painotuskerroin. Jos säteilykenttä koostuu useasta säteilystä, joilla on eri arvot W R , ekvivalenttiannos määritetään seuraavasti:

Vastaavan annoksen yksikkö on Jkg. -1, jolla on erityinen nimi sievert (Sv).

Efektiivinen annos E on arvo, jota käytetään mittaamaan koko ihmiskehon ja sen yksittäisten elinten säteilytyksen pitkäaikaisvaikutuksia ottaen huomioon niiden säteilyherkkyys. Se edustaa elimen vastaavan annoksen tulojen ja tietyn elimen tai kudoksen vastaavan kertoimen tulojen summaa:

missä on kudoksen T ekvivalenttiannos ajan kuluessa ja W T on kudoksen T painotuskerroin. Tehollisen annoksen yksikkö on Jkg -1, jolla on erityinen nimi - sievert (Sv).

Annostehokas kollektiivinen S - arvo, joka määrittää säteilyn kokonaisvaikutuksen ihmisryhmään, määritellään seuraavasti:

missä on ihmisryhmän i:nnen alaryhmän keskimääräinen efektiivinen annos, on alaryhmän ihmisten lukumäärä.

Tehokkaan kollektiivisen annoksen yksikkö on man-sievert (man-Sv).

Ionisoivan säteilyn biologisen vaikutuksen mekanismi. Säteilyn biologinen vaikutus elävään organismiin alkaa solutasolta. Elävä organismi koostuu soluista. Eläinsolu koostuu solukalvosta, joka ympäröi hyytelömäistä massaa - sytoplasmaa, joka sisältää tiheämmän ytimen. Sytoplasma koostuu proteiiniluonteisista orgaanisista yhdisteistä, jotka muodostavat avaruudellisen hilan, jonka solut ovat täynnä vettä, siihen liuenneita suoloja ja suhteellisen pieniä lipidimolekyylejä - aineita, jotka ovat ominaisuuksiltaan samanlaisia ​​kuin rasvojen. Ydintä pidetään solun herkimpänä elintärkeänä osana, ja sen päärakenneosia ovat kromosomit. Kromosomien rakenteen ytimessä on dioksiribonukleiinihapon (DNA) molekyyli, joka sisältää organismin perinnöllisen tiedon. Erillisiä DNA:n osia, jotka ovat vastuussa tietyn peruspiirteen muodostumisesta, kutsutaan geeneiksi tai "perinnöllisyyden tiileiksi". Geenit sijaitsevat kromosomeissa tiukasti määritellyssä järjestyksessä, ja jokainen organismi vastaa tiettyä kromosomisarjaa kussakin solussa. Ihmisellä jokainen solu sisältää 23 paria kromosomeja. Solunjakautumisen (mitoosin) aikana kromosomit monistuvat ja järjestetään tiettyyn järjestykseen tytärsoluissa.

Ionisoiva säteily aiheuttaa kromosomien katkeamista (kromosomipoikkeavuuksia), minkä jälkeen katkenneet päät yhdistyvät uusiksi yhdistelmiksi. Tämä johtaa geenilaitteiston muutokseen ja tytärsolujen muodostumiseen, jotka eivät ole samoja kuin alkuperäiset. Jos sukusoluissa esiintyy pysyviä kromosomipoikkeavuuksia, tämä johtaa mutaatioihin, ts. muita ominaisuuksia omaavien jälkeläisten esiintyminen säteilytetyillä yksilöillä. Mutaatiot ovat hyödyllisiä, jos ne lisäävät organismin elinvoimaa, ja haitallisia, jos ne ilmenevät erilaisina synnynnäisinä epämuodostumina. Käytäntö osoittaa, että ionisoivan säteilyn vaikutuksesta hyödyllisten mutaatioiden esiintymisen todennäköisyys on pieni.

Kaikista soluista on kuitenkin löydetty jatkuvasti toimivia prosesseja DNA-molekyylien kemiallisten vaurioiden korjaamiseksi. Kävi myös ilmi, että DNA on riittävän kestävä säteilyn aiheuttamaa murtumista vastaan. DNA:n rakenteeseen on tehtävä seitsemän tuhoa, jotta sitä ei enää voida palauttaa, ts. vain tässä tapauksessa mutaatio tapahtuu. Pienemmällä määrällä taukoja DNA palautetaan alkuperäiseen muotoonsa. Tämä osoittaa geenien suuren vahvuuden suhteessa ulkoisiin vaikutuksiin, mukaan lukien ionisoiva säteily.

Keholle elintärkeiden molekyylien tuhoaminen on mahdollista paitsi niiden suoralla tuhoamisella ionisoivalla säteilyllä (kohdeteoria), myös epäsuoralla toiminnalla, kun molekyyli itse ei suoraan absorboi säteilyenergiaa, vaan vastaanottaa sen toiselta molekyyliltä (liuottimelta) , joka alun perin absorboi tämän energian. Tässä tapauksessa säteilyvaikutus johtuu liuottimen radiolyysi- (hajoamis-) tuotteiden toissijaisesta vaikutuksesta DNA-molekyyleihin. Tämä mekanismi selittyy radikaalien teorialla. Toistuvat suorat osumat ionisoiviin hiukkasiin DNA-molekyylissä, erityisesti sen herkillä alueilla - geeneissä, voivat aiheuttaa sen hajoamisen. Tällaisten osumien todennäköisyys on kuitenkin pienempi kuin osumien vesimolekyyleihin, jotka toimivat solun pääliuottimena. Siksi veden radiolyysi, ts. säteilyn vaikutuksesta hajoaminen vedyksi (H- ja hydroksyyli (OH) radikaaleiksi, jota seuraa molekyylivedyn ja vetyperoksidin muodostuminen) on radiobiologisissa prosesseissa ensiarvoisen tärkeää. Hapen läsnäolo järjestelmässä tehostaa näitä prosesseja. Radikaaliteorian mukaan ioneilla on päärooli biologisten muutosten ja radikaalien kehittymisessä, jotka muodostuvat veteen ionisoivien hiukkasten liikeradalla.

Radikaalien korkea kyky osallistua kemiallisiin reaktioihin määrittää niiden vuorovaikutusprosessit niiden välittömässä läheisyydessä olevien biologisesti tärkeiden molekyylien kanssa. Tällaisissa reaktioissa biologisten aineiden rakenteet tuhoutuvat, ja tämä puolestaan ​​​​johtaa muutoksiin biologisissa prosesseissa, mukaan lukien uusien solujen muodostumisprosessit.

Ihmisen ionisoivalle säteilylle altistumisen seuraukset. Kun solussa tapahtuu mutaatio, se leviää jakautumisen kautta muodostuneen uuden organismin kaikkiin soluihin. Geneettisten vaikutusten lisäksi, jotka voivat vaikuttaa seuraaviin sukupolviin (synnynnäiset epämuodostumat), on myös ns. somaattisia (kehollisia) vaikutuksia, jotka eivät ole vaarallisia vain tietylle organismille itselleen (somaattinen mutaatio), vaan myös sen jälkeläisille. Somaattinen mutaatio ulottuu vain tiettyyn solupiiriin, joka muodostuu tavallisesta jakautumisesta mutaation läpikäyneestä primaarisolusta.

Ionisoivan säteilyn aiheuttamat somaattiset vauriot keholle ovat seurausta altistumisesta säteilylle suurelle kompleksille - soluryhmille, jotka muodostavat tiettyjä kudoksia tai elimiä. Säteily hidastaa tai jopa pysäyttää kokonaan solujen jakautumisprosessin, jossa niiden elämä todella ilmenee, ja riittävän voimakas säteily lopulta tappaa soluja. Säteilyn tuhoava vaikutus on erityisen havaittavissa nuorissa kudoksissa. Tätä seikkaa käytetään erityisesti suojaamaan kehoa pahanlaatuisilta (esimerkiksi syöpäkasvaimilla) kasvaimilla, jotka tuhoutuvat ionisoivan säteilyn vaikutuksesta paljon nopeammin kuin hyvänlaatuiset solut. Somaattisia vaikutuksia ovat paikalliset ihovauriot (säteilypalovammat), silmäkaihi (linssin sameus), sukuelinten vauriot (lyhytaikainen tai pysyvä sterilointi) jne.

Toisin kuin somaattiset vaikutukset, säteilyn geneettisiä vaikutuksia on vaikea havaita, koska ne vaikuttavat pieneen määrään soluja ja niillä on pitkä piilevä ajanjakso, mitattuna kymmenissä vuosissa altistumisen jälkeen. Tällainen vaara on olemassa jopa erittäin heikolla säteilyllä, joka, vaikka se ei tuhoa soluja, voi aiheuttaa kromosomimutaatioita ja muuttaa perinnöllisiä ominaisuuksia. Suurin osa näistä mutaatioista ilmaantuu vasta, kun alkio saa samalla tavalla vaurioituneita kromosomeja molemmilta vanhemmilta. Mutaatioiden tulokset, mukaan lukien kuolleisuus perinnöllisistä vaikutuksista - niin sanottu geneettinen kuolema - havaittiin kauan ennen kuin ihmiset alkoivat rakentaa ydinreaktoreita ja käyttää ydinaseita. Mutaatioita voivat aiheuttaa kosmiset säteet sekä Maan luonnollinen säteilytausta, joka asiantuntijoiden mukaan muodostaa 1 % ihmisen mutaatioista.

On todettu, ettei säteilylle ole olemassa vähimmäistasoa, jonka alapuolella mutaatiota ei tapahdu. Ionisoivan säteilyn aiheuttamien mutaatioiden kokonaismäärä on verrannollinen väestön kokoon ja keskimääräiseen säteilyannokseen. Geneettisten vaikutusten ilmeneminen riippuu vähän annosnopeudesta, mutta sen määrää kumuloitunut kokonaisannos riippumatta siitä, onko se saatu 1 päivässä vai 50 vuodessa. Uskotaan, että geneettisillä vaikutuksilla ei ole annoskynnystä. Geneettiset vaikutukset määräytyvät vain man-sievertin (man-Sv) tehollisen kollektiivisen annoksen perusteella, ja vaikutuksen havaitseminen yksittäisessä yksilössä on käytännössä arvaamatonta.

Toisin kuin geneettiset vaikutukset, jotka johtuvat pienistä säteilyannoksista, somaattiset vaikutukset alkavat aina tietystä kynnysannoksesta: pienemmillä annoksilla keholle ei tapahdu vaurioita. Toinen ero somaattisten ja geneettisten vaurioiden välillä on se, että elimistö pystyy voittamaan säteilyn vaikutukset ajan myötä, kun taas soluvauriot ovat peruuttamattomia.

Joidenkin annosten arvot ja säteilyaltistuksen vaikutukset kehoon on esitetty taulukossa. 3.16.

Taulukko 3.16

Säteilypakko ja siihen liittyvät biologiset vaikutukset

Vaikutus
	Annosnopeus tai kesto	Säteilytys	Biologinen vaikutus
	Viikossa		Käytännössä poissa
	Päivittäin (usean vuoden ajan)		Leukemia
	kerrallaan		Kromosomipoikkeavuudet kasvainsoluissa (vastaavien kudosten viljely)
	Viikossa		Käytännössä poissa
	Pienten annosten kerääntyminen		Mutageenisten vaikutusten kaksinkertaistuminen yhdessä sukupolvessa
	kerrallaan
			SD 50 ihmisille
			Hiustenlähtö (palautuva)
	0,1-0,5 Sv/vrk		Voidaan hoitaa sairaalassa
	3 Sv/vrk tai pienten annosten kertyminen		säteilykaihi
			Erittäin säteilyherkkien elinten syövän esiintyminen
			Kohtalaisen säteilyherkkien elinten syövän esiintyminen
			Hermokudoksen annosraja
			Ruoansulatuskanavan annosraja

Huomautus. O - kehon kokonaisaltistus; L - paikallinen säteilytys; SD 50 on annos, joka johtaa 50 %:n kuolleisuuteen altistuneiden henkilöiden keskuudessa.

Ionisoivalle säteilylle altistumisen säätely. Säteilyturvallisuuden alan tärkeimpiä säädöksiä ovat säteilyturvallisuusstandardit (NRB-99). Asiakirja kuuluu terveyssääntöjen luokkaan (SP 2.6.1.758-99), jonka Venäjän federaation valtion terveyslääkäri on hyväksynyt 2. heinäkuuta 1999.

Säteilyturvallisuusstandardit sisältävät termejä ja määritelmiä, joita tulee käyttää säteilyturvallisuuden ongelmien ratkaisemisessa. Niissä vahvistetaan myös kolme ohjeluokkaa: perusannosrajat; sallitut tasot, jotka on johdettu annosrajoista; vuosittaiset saannin rajat, tilavuuden sallitut keskimääräiset vuosisaantit, erityistoiminnot, työpintojen sallitut kontaminaatiotasot jne.; ohjaustasot.

Ionisoivan säteilyn luokitus määräytyy ionisoivan säteilyn ihmiskehoon kohdistuvan vaikutuksen luonteen mukaan. Samalla erotetaan kahdenlaisia ​​lääketieteen sairauksiin liittyviä vaikutuksia: deterministiset kynnysvaikutukset (säteilysairaus, säteilypalovamma, säteilykaihi, sikiön kehityshäiriöt jne.) ja stokastiset (todennäköisyys) ei-kynnysvaikutukset (pahanlaatuiset kasvaimet). , leukemia, perinnölliset sairaudet).

Säteilyturvallisuuden varmistaminen määräytyy seuraavien perusperiaatteiden mukaan:

• 1. Annosteluperiaatteena on, että kaikista ionisoivan säteilyn lähteistä peräisin olevien kansalaisten yksittäisten altistusannosten sallittuja rajoja ei saa ylittää.
• 2. Perusteena on kieltää kaikenlainen ionisoivan säteilyn lähteiden käyttö, jossa henkilölle ja yhteiskunnalle saatava hyöty ei ylitä luonnollisen säteilytaustan lisäksi altistumisesta mahdollisesti aiheutuvaa haittaa. .
• 3. Optimoinnin periaatteena on säilyttää mahdollisimman alhainen ja saavutettavissa oleva taso ottaen huomioon taloudelliset ja sosiaaliset tekijät, yksilölliset altistusannokset ja altistuneiden henkilöiden määrä käytettäessä mitä tahansa ionisoivan säteilyn lähdettä.

Ionisoivan säteilyn ihmisiin kohdistuvien vaikutusten sosioekonomista arviointia varten häviöiden todennäköisyyksien laskemiseksi ja säteilysuojelukustannusten perustelemiseksi NRB-99-optimointiperiaatetta toteutettaessa otetaan käyttöön, että altistuminen kollektiiviselle teholle. 1 mies-Sv:n annos johtaa 1 ihmisvuoden väestön menettämiseen.

NRB -- 99 ottaa käyttöön yksilöllisen ja kollektiivisen riskin käsitteet ja määrittää myös säteilyaltistuksen huomiotta jätetyn riskin tason enimmäisarvon. Näiden normien mukaan yksilöllinen ja kollektiivinen elinikäinen stokastisten (todennäköisyysvaikutusten) riski määritetään vastaavasti.

jossa r, R - yksilöllinen ja kollektiivinen elinikäinen riski, vastaavasti; E - yksilöllinen tehokas annos; -- todennäköisyys, että i. yksilö saa vuotuisen efektiivisen annoksen E:stä E + dE:hen; r E on elinikäisen riskin kerroin lyhentää koko eliniän kestoa keskimäärin 15 vuodella, yksi stokastinen vaikutus (kuolevasta syövästä, vakavista perinnöllisistä vaikutuksista ja ei-kuolemaan johtavasta syövästä, vähennetty kuolemaan johtavien seurausten haittojen suhteen syöpä), yhtä suuri kuin

teolliseen altistukseen:

1/henkilö-Sv mSv/vuosi

1/henkilö-Sv mSv/vuosi

julkisuuteen:

1/henkilö-Sv mSv/vuosi;

1/henkilö-Sv mSv/vuosi

Säteilyturvallisuuden kannalta vuoden aikana tapahtuvan säteilytyksen aikana yksilöllinen riski täysimittaisen elämän keston lyhenemisestä determinististen vaikutusten vakavien seurausten seurauksena on konservatiivisesti yhtä suuri:

missä on todennäköisyys, että i. yksilöä säteilytetään suuremmalla annoksella kuin D, kun lähdettä käsitellään vuoden aikana; D on deterministisen vaikutuksen kynnysannos.

N yksilön ryhmän mahdollinen altistuminen on perusteltua, jos

missä on koko elinkaaren keston keskimääräinen lyheneminen stokastisten vaikutusten esiintymisen seurauksena, mikä vastaa 15 vuotta; -- täysikasvuisen elämän keston keskimääräinen lyheneminen determinististen vaikutusten vakavien seurausten seurauksena, joka vastaa 45 vuotta; -- rahallinen ekvivalentti väestön yhden ihmisvuoden menetykselle; V -- tuotantotulot; P - päätuotannon kustannukset, lukuun ottamatta suojauksen aiheuttamia vahinkoja; Y - puolustusvaurio.

NRB-99 painottaa, että riskin vähentäminen alimmalle mahdolliselle tasolle (optimointi) tulee suorittaa ottaen huomioon kaksi seikkaa:

• - riskiraja säätelee mahdollista altistumista kaikista mahdollisista lähteistä. Siksi kullekin lähteelle riskiraja asetetaan optimoinnin aikana;
• - mahdollisen altistumisen riskiä pienennettäessä on olemassa riskin vähimmäistaso, jonka alapuolella riskiä pidetään merkityksettömänä ja riskin lisääminen ei ole tarkoituksenmukaista.

Henkilöstön teknogeenisen altistumisen yksilöllinen riskiraja on 1,010 -3 vuodelle ja väestölle 5,010 -5 vuodelle.

Merkittömän riskin taso erottaa riskien optimoinnin alueen ja ehdoitta hyväksyttävän riskin alueen ja on 10 -6 vuodeksi.

NRB-99 ottaa käyttöön seuraavat altistuneiden henkilöiden luokat:

• - henkilöstö ja henkilöt, jotka työskentelevät teknogeenisten lähteiden parissa (ryhmä A) tai jotka työolojensa vuoksi ovat vaikutusalueellaan (ryhmä B);
• - koko väestö, mukaan lukien henkilöstön jäsenet, jotka eivät kuulu tuotantotoimintojensa piiriin ja ehtoihin.

Taulukko 3.17

Perusannosrajat

Huomautuksia. * Altistusannokset, kuten kaikki muutkin sallitut johdannaistasot ryhmän B henkilöstölle, eivät saa ylittää 1/4 ryhmän A henkilöstön arvoista.

** Viittaa keskiarvoon 5 mg/cm2 kerroksessa 5 mg/cm2 peitekerroksen alla. Kämmenissä peitekerroksen paksuus on 40 mg/cm 2 .

Altistuneen henkilöstön ja väestön pääannosrajat eivät sisällä luonnollisista, lääketieteellisistä lähteistä peräisin olevia ionisoivan säteilyn annoksia eikä säteilyonnettomuuksista aiheutuvaa annosta. Tämäntyyppisiin altistumiseen sovelletaan erityisrajoituksia.

NRB-99 määrää, että ulkoisen ja sisäisen altistuksen lähteille samanaikaisesti altistettaessa edellytyksenä on, että ulkoisen altistuksen annoksen suhde annosrajaan ja vuotuisten nuklidien saannin suhde rajoihinsa yhteensä ei ylitä yhtä.

Alle 45-vuotiaalla naishenkilöstöllä alavatsan pinnan ihon ekvivalenttiannos ei saisi ylittää 1 mSv kuukaudessa ja radionuklidien saanti elimistöön ei saa ylittää 1/20:a vuotuisesta saannin rajasta. henkilöstöä vuodessa. Samaan aikaan sikiön ekvivalenttisäteilyannos diagnosoimattoman raskauden 2 kuukauden ajalta ei ylitä arvoa 1 mSv.

Työnantajan on henkilöstöstä määritettäessä naisten raskaus siirrettävä muuhun säteilyyn liittymättömään työhön.

Ionisoivalle säteilylle altistuvien alle 21-vuotiaiden opiskelijoiden vuotuiset kumulatiiviset annokset eivät saa ylittää väestölle vahvistettuja arvoja.

Tehtäessä ennaltaehkäiseviä lääketieteellisiä röntgentutkimuksia käytännössä terveille henkilöille, vuotuinen efektiivinen säteilyannos ei saa ylittää 1 mSv.

NRB-99 asettaa myös vaatimukset väestön altistumisen rajoittamiseksi säteilyonnettomuudessa.

Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Isännöi osoitteessa http://www.allbest.ru

Johdanto

Luonnollista ionisoivaa säteilyä on kaikkialla. Se tulee avaruudesta kosmisten säteiden muodossa. Se on ilmassa radioaktiivisen radonin ja sen sekundaaristen hiukkasten säteilyn muodossa. Luonnollista alkuperää olevat radioaktiiviset isotoopit tunkeutuvat ruoan ja veden mukana kaikkiin eläviin organismeihin ja jäävät niihin. Ionisoivaa säteilyä ei voida välttää. Luonnollinen radioaktiivinen tausta on aina ollut maapallolla, ja elämä syntyi sen säteilykentällä, ja sitten - paljon, paljon myöhemmin - ilmestyi ihminen. Tämä luonnollinen (luonnollinen) säteily seuraa meitä koko elämämme ajan.

Radioaktiivisuuden fysikaalinen ilmiö löydettiin vuonna 1896, ja nykyään sitä käytetään laajasti monilla aloilla. Radiofobiasta huolimatta ydinvoimalaitoksilla on tärkeä rooli energia-alalla monissa maissa. Röntgeniä käytetään lääketieteessä sisäisten vammojen ja sairauksien diagnosointiin. Useita radioaktiivisia aineita käytetään leimattujen atomien muodossa sisäelinten toiminnan ja aineenvaihduntaprosessien tutkimiseen. Sädehoidossa käytetään gammasäteilyä ja muun tyyppistä ionisoivaa säteilyä syövän hoitoon. Radioaktiivisia aineita käytetään laajasti erilaisissa ohjauslaitteissa ja ionisoivaa säteilyä (ensisijaisesti röntgensäteitä) käytetään teollisten vikojen havaitsemiseen. Poistumiskyltit rakennuksissa ja lentokoneissa hohtavat radioaktiivisen tritiumin ansiosta pimeässä äkillisen sähkökatkon sattuessa. Monet kodeissa ja julkisissa rakennuksissa olevista palovaroittimista sisältävät radioaktiivista americiumia.

Erityyppisille radioaktiivisille säteilyille, joilla on erilainen energiaspektri, on erilainen läpäisy- ja ionisointikyky. Nämä ominaisuudet määräävät niiden vaikutuksen luonteen biologisten esineiden elävään aineeseen.

Uskotaan, että jotkin eläinten ja kasvien perinnöllisistä muutoksista ja mutaatioista liittyvät taustasäteilyyn.

Ydinräjähdyksen sattuessa maahan syntyy ydinvauriokeskus - alue, jossa ihmisten joukkotuhotekijöitä ovat valosäteily, läpäisevä säteily ja alueen radioaktiivinen saastuminen.

Valosäteilyn haitallisen vaikutuksen seurauksena voi syntyä massiivisia palovammoja ja silmävaurioita. Suojaukseen sopivat erilaiset suojat ja avoimilla alueilla erikoisvaatteet ja suojalasit.

Läpäisevä säteily on gammasäteitä ja neutronivirtaa, joka lähtee ydinräjähdyksen alueelta. Ne voivat levitä tuhansille metreille, tunkeutua erilaisiin väliaineisiin aiheuttaen atomien ja molekyylien ionisaatiota. Kehon kudoksiin tunkeutuessaan gammasäteet ja neutronit häiritsevät elinten ja kudosten biologisia prosesseja ja toimintoja, mikä johtaa säteilysairauden kehittymiseen. Alueen radioaktiivinen saastuminen syntyy maapartikkelien radioaktiivisten atomien adsorptiosta (ns. radioaktiivinen pilvi, joka liikkuu ilman liikkeen suuntaan). Pääasiallinen vaara saastuneilla alueilla oleville ihmisille on ulkoinen beeta-gammasäteily ja ydinräjähdystuotteiden pääsy kehoon ja iholle.

Ydinräjähdykset, ydinvoimaloiden radionuklidien päästöt ja ionisoivan säteilyn lähteiden laaja käyttö eri teollisuudenaloilla, maataloudessa, lääketieteessä ja tieteellisessä tutkimuksessa ovat johtaneet maapallon väestön altistumisen maailmanlaajuiseen lisääntymiseen. Ihmisperäiset ulkoisen ja sisäisen altistumisen lähteet lisättiin luonnolliseen altistukseen.

Ydinräjähdyksen aikana ympäristöön pääsee fissioradionuklideja, indusoitunutta aktiivisuutta ja jakamatonta osaa varauksesta (uraani, plutonium). Indusoitunut aktiivisuus tapahtuu, kun tuotteen rakenteessa, ilmassa, maaperässä ja vedessä sijaitsevat alkuaineiden atomiytimet vangitsevat neutroneja. Säteilyn luonteen mukaan kaikki fissio- ja indusoituneet radionuklidit luokitellaan - tai - säteilijöiksi.

Laskeumat jaetaan paikallisiin ja globaaleihin (troposfääriin ja stratosfääriin). Paikallinen laskeuma, joka voi sisältää yli 50 % maan räjähdyksistä syntyvästä radioaktiivisesta materiaalista, on suuria aerosolihiukkasia, jotka putoavat noin 100 kilometrin etäisyydellä räjähdyspaikasta. Maailmanlaajuinen laskeuma johtuu hienoista aerosolihiukkasista.

Maan pinnalle kertyneistä radionuklideista tulee pitkäaikaisen altistumisen lähde.

Radioaktiivisen laskeuman vaikutuksiin ihmisiin kuuluvat ulkoinen -, - altistuminen pinta-ilmassa olevista ja maan pinnalle kerrostuneista radionuklideista, ihon ja vaatteiden saastumisesta johtuva kosketusaltistus sekä sisäinen altistuminen radionuklideille, jotka joutuvat sisään. kehoon hengitetyn ilman ja saastuneen ruoan ja veden kanssa. Kriittinen radionuklidi alkuvaiheessa on radioaktiivinen jodi ja myöhemmin 137Cs ja 90Sr.

1. Radioaktiivisen säteilyn löydön historia

Radioaktiivisuuden löysi vuonna 1896 ranskalainen fyysikko A. Becquerel. Hän tutki luminesenssin ja hiljattain löydettyjen röntgensäteiden välistä yhteyttä.

Becquerel sai idean: eikö mihinkään luminesenssiin liity röntgensäteet? Testatakseen arvauksensa hän otti useita yhdisteitä, mukaan lukien yhden uraanisuolan, joka fosforoi kelta-vihreää valoa. Valaistettuaan sen auringonvalolla hän kääri suolan mustaan ​​paperiin ja asetti sen pimeään kaappiin valokuvauslautaselle, joka oli myös kääritty mustaan ​​paperiin. Jonkin aikaa myöhemmin, näytettyään lautasen, Becquerel todella näki kuvan suolapalasta. Mutta luminoiva säteily ei voinut kulkea mustan paperin läpi, ja vain röntgensäteet pystyivät valaisemaan levyä näissä olosuhteissa. Becquerel toisti kokeen useita kertoja yhtä menestyksekkäästi. Helmikuun lopussa 1896 hän teki Ranskan tiedeakatemian kokouksessa raportin fosforoivien aineiden röntgensäteilystä.

Jonkin ajan kuluttua Becquerelin laboratoriossa kehitettiin vahingossa levy, jolla oli uraanisuolaa, jota auringonvalo ei säteilyttänyt. Hän ei tietenkään fosforoinut, mutta levyn jälki paljastui. Sitten Becquerel alkoi testata erilaisia ​​uraaniyhdisteitä ja mineraaleja (mukaan lukien ne, jotka eivät osoita fosforesenssia), sekä metallista uraania. Lautas oli jatkuvasti valaistuna. Asettamalla metalliristin suolan ja lautasen väliin Becquerel sai ristin heikot muodot lautaselle. Sitten kävi selväksi, että löydettiin uusia säteitä, jotka kulkevat läpinäkymättömien esineiden läpi, mutta eivät ole röntgensäteitä.

Becquerel havaitsi, että säteilyn voimakkuus määräytyy vain valmisteen sisältämän uraanin määrän perusteella, eikä se riipu ollenkaan siitä, mihin yhdisteisiin se sisältyy. Siten tämä ominaisuus ei kuulunut yhdisteille, vaan kemialliselle alkuaineelle - uraanille.

Becquerel jakaa löytönsä tutkijoiden kanssa, joiden kanssa hän teki yhteistyötä. Vuonna 1898 Marie Curie ja Pierre Curie löysivät toriumin radioaktiivisuuden, ja myöhemmin he löysivät radioaktiiviset alkuaineet polonium ja radium.

He havaitsivat, että kaikilla uraaniyhdisteillä ja suurimmassa määrin itse uraanilla on luonnollinen radioaktiivisuus. Becquerel palasi häntä kiinnostavien luminoforien pariin. Totta, hän teki toisen suuren löydön liittyen radioaktiivisuuteen. Kerran julkiselle luennolle Becquerel tarvitsi radioaktiivista ainetta, hän otti sen Curiesista ja laittoi koeputken liivitskuun. Luennon jälkeen hän palautti radioaktiivisen valmisteen omistajille, ja seuraavana päivänä hän havaitsi liivitaskun alta vartalosta koeputken muodossa olevan ihon punoituksen. Becquerel kertoi tästä Pierre Curielle, ja hän järjesti kokeen: hän käytti kymmenen tuntia koeputkea, jonka kyynärvarreen oli sidottu radium. Muutamaa päivää myöhemmin hänelle kehittyi myös punoitus, joka muuttui sitten vakavaksi haavaksi, josta hän kärsi kaksi kuukautta. Näin ollen radioaktiivisuuden biologinen vaikutus löydettiin ensimmäistä kertaa.

Mutta senkin jälkeen Curiet teki työnsä rohkeasti. Riittää, kun sanotaan, että Marie Curie kuoli säteilytautiin (hän ​​eli kuitenkin 66-vuotiaaksi).

Vuonna 1955 tutkittiin Marie Curien muistikirjoja. Ne säteilevät edelleen, kiitos radioaktiivisen saastumisen, kun ne täytettiin. Yhdessä arkissa oli Pierre Curien radioaktiivinen sormenjälki.

Radioaktiivisuuden käsite ja säteilytyypit.

Radioaktiivisuus - joidenkin atomiytimien kyky spontaanisti (spontaanisti) muuttua toisiksi ytimiksi erityyppisten radioaktiivisten säteilyjen ja alkuainehiukkasten säteilyllä. Radioaktiivisuus jaetaan luonnolliseen (havaitaan luonnossa esiintyvissä epävakaissa isotoopeissa) ja keinotekoiseen (havaitaan ydinreaktioiden kautta saaduissa isotoopeissa).

Radioaktiivinen säteily jaetaan kolmeen tyyppiin:

Säteily - sähkö- ja magneettikentät taivuttavat, sillä on korkea ionisointikyky ja alhainen tunkeutumiskyky; on heliumytimien virta; -hiukkasen varaus on +2e ja massa on sama kuin heliumisotoopin 42He ytimen massa.

Säteily - sähkö- ja magneettikenttien ohjaama; sen ionisointikyky on paljon pienempi (noin kaksi suuruusluokkaa) ja sen tunkeutumiskyky on paljon suurempi kuin -hiukkasten; on nopeiden elektronien virta.

Säteily - ei käännä sähkö- ja magneettikentät, sillä on suhteellisen heikko ionisointikyky ja erittäin korkea läpäisykyky; on lyhytaaltoinen sähkömagneettinen säteily, jolla on erittäin lyhyt aallonpituus< 10-10 м и вследствие этого - ярко выраженными корпускулярными свойствами, то есть является поток частиц - -квантов (фотонов).

Puoliintumisaika T1/2 on aika, jonka aikana radioaktiivisten ytimien alkumäärä keskimäärin puolittuu.

Alfasäteily on positiivisesti varautuneiden hiukkasten virta, joka muodostuu 2 protonista ja 2 neutronista. Hiukkanen on identtinen helium-4-atomin ytimen kanssa (4He2+). Se muodostuu ytimien alfahajoamisen aikana. Alfasäteilyn löysi ensimmäistä kertaa E. Rutherford. Tutkiessaan radioaktiivisia elementtejä, erityisesti tutkiessaan radioaktiivisia alkuaineita kuten uraania, radiumia ja aktiniumia, E. Rutherford tuli siihen tulokseen, että kaikki radioaktiiviset elementit lähettävät alfa- ja beetasäteitä. Ja mikä vielä tärkeämpää, minkä tahansa radioaktiivisen elementin radioaktiivisuus vähenee tietyn ajanjakson jälkeen. Alfasäteilyn lähde on radioaktiiviset alkuaineet. Toisin kuin muut ionisoivan säteilyn tyypit, alfasäteily on vaarattomin. Se on vaarallista vain, kun tällainen aine joutuu kehoon (hengitys, syöminen, juominen, hankaus jne.), koska esimerkiksi alfahiukkasen kantama, jonka energia on 5 MeV, ilmassa on 3,7 cm ja biologinen kudos 0, 05 mm. Kehoon päässyt radionuklidin alfa-säteily aiheuttaa todella painajaismaista tuhoa, tk. alfasäteilyn, jonka energia on alle 10 MeV, laatutekijä on 20 mm. ja energiahäviöitä tapahtuu hyvin ohuessa biologisen kudoksen kerroksessa. Se käytännössä polttaa hänet. Kun alfahiukkaset imeytyvät eläviin organismeihin, voi esiintyä mutageenisia (mutaatioita aiheuttavia tekijöitä), karsinogeenisia (aineita tai fyysisiä tekijöitä (säteily), jotka voivat aiheuttaa pahanlaatuisten kasvainten kehittymistä) ja muita kielteisiä vaikutuksia. Läpäisykyky A. - ja. pieni, koska pidätti paperinpalalla.

Beetahiukkanen (beeta-hiukkanen), varautunut hiukkanen, joka vapautuu beetan hajoamisen seurauksena. Beetahiukkasten virtaa kutsutaan beeta-säteiksi tai beetasäteilyksi.

Negatiivisesti varautuneet beetahiukkaset ovat elektroneja (in--), positiivisesti varautuneet ovat positroneja (+).

Beetahiukkasten energiat jakautuvat jatkuvasti nollasta johonkin maksimienergiaan riippuen hajoavasta isotoopista; tämä maksimienergia vaihtelee 2,5 keV:sta (renium-187) kymmeniin MeV:iin (lyhytikäisille ytimille, jotka ovat kaukana beetan stabiilisuuslinjasta).

Beeta-säteet sähkö- ja magneettikenttien vaikutuksesta poikkeavat suoraviivaisesta suunnasta. Hiukkasten nopeus beetasäteissä on lähellä valon nopeutta. Beetasäteet pystyvät ionisoimaan kaasuja, aiheuttamaan kemiallisia reaktioita, luminesenssia, vaikuttamaan valokuvalevyihin.

Merkittävät annokset ulkoista beetasäteilyä voivat aiheuttaa säteilypalovammoja iholle ja johtaa säteilysairauteen. Vielä vaarallisempaa on sisäinen altistuminen kehoon päässeille beeta-aktiivisille radionuklideille. Beetasäteilyllä on huomattavasti pienempi tunkeutumiskyky kuin gammasäteilyllä (mutta suuruusluokkaa suurempi kuin alfasäteilyllä). Kerros mitä tahansa ainetta, jonka pintatiheys on luokkaa 1 g/cm2.

Esimerkiksi muutama millimetri alumiinia tai muutama metri ilmaa imevät lähes kokonaan beetahiukkasia energialla noin 1 MeV.

Gammasäteily on sähkömagneettisen säteilyn tyyppi, jolla on erittäin lyhyt aallonpituus --< 5Ч10-3 нм и вследствие этого ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами. Гамма-квантами являются фотоны высокой энергии. Обычно считается, что энергии квантов гамма-излучения превышают 105 эВ, хотя резкая граница между гамма- и рентгеновским излучением не определена. На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более высоких частот и энергий. В области 1-100 кэВ гамма-излучение и рентгеновское излучение различаются только по источнику: если квант излучается в ядерном переходе, то его принято относить к гамма-излучению, если при взаимодействиях электронов или при переходах в атомной электронной оболочке -- то к рентгеновскому излучению. Очевидно, физически кванты электромагнитного излучения с одинаковой энергией не отличаются, поэтому такое разделение условно.

Gammasäteilyä säteilee atomiytimien virittyneiden tilojen välisissä siirtymissä (tällaisten gammasäteiden energiat vaihtelevat ~1 keV:sta kymmeniin MeV:iin). Ydinreaktioiden aikana (esimerkiksi elektronin ja positronin tuhoutuessa, neutraalin pionin hajoamisen aikana jne.) sekä energisesti varautuneiden hiukkasten taipumisen aikana magneetti- ja sähkökentissä.

Gammasäteet, toisin kuin b-säteet ja b-säteet, eivät poikkea sähkö- ja magneettikentistä, ja niille on tunnusomaista suurempi läpäisyteho yhtäläisillä energioilla ja muut olosuhteet ovat samat. Gammasäteet aiheuttavat aineen atomien ionisaatiota. Pääprosessit, jotka tapahtuvat gammasäteilyn kulkiessa aineen läpi:

Valosähköinen vaikutus (atomikuoren elektroni absorboi gamma-kvanttia siirtämällä siihen kaiken energian ja ionisoimalla atomin).

Compton-sironta (gamma-kvantti on siroteltu elektronin toimesta siirtäen sille osan energiastaan).

Elektroni-positroniparien synty (ytimen kentässä gamma-kvantti, jonka energia on vähintään 2mec2=1,022 MeV, muuttuu elektroniksi ja positroniksi).

Fotoydinprosessit (energioissa, jotka ylittävät useita kymmeniä MeV, gamma-kvantti pystyy tyrmäämään nukleoneja ytimestä).

Gammasäteet, kuten muutkin fotonit, voivat olla polarisoituneita.

Säteilytys gammasäteillä voi annoksesta ja kestosta riippuen aiheuttaa kroonista ja akuuttia säteilysairautta. Säteilyn stokastisiin vaikutuksiin kuuluvat erilaiset syövät. Samaan aikaan gammasäteily estää syöpäsolujen ja muiden nopeasti jakautuvien solujen kasvua. Gammasäteily on mutageeninen ja teratogeeninen tekijä.

Ainekerros voi toimia suojana gammasäteilyä vastaan. Suojauksen tehokkuus (eli gamma-kvantin absorption todennäköisyys sen läpi kulkevan) kasvaa kerroksen paksuuden, aineen tiheyden ja raskaiden ytimien (lyijy, volframi, köyhdytetty) lisääntyessä. uraani jne.) siinä.

Radioaktiivisuuden mittayksikkö on becquerel (Bq, Bq). Yksi becquerel vastaa yhtä hajoamista sekunnissa. Aineen aktiivisuuspitoisuus arvioidaan usein aineen painoyksikköä (Bq/kg) tai tilavuutta (Bq/l, Bq/m3) kohti. Usein käytetään järjestelmän ulkopuolista yksikköä - curie (Ci, Ci). Yksi curie vastaa hajoamisten määrää sekunnissa 1 grammassa radiumia. 1 Ki \u003d 3.7.1010 Bq.

Mittayksiköiden väliset suhteet on esitetty alla olevassa taulukossa.

Altistusannoksen määrittämiseen käytetään hyvin tunnettua ei-systeemistä yksikköröntgeniä (P, R). Yksi röntgensäde vastaa röntgen- tai gammasäteilyannosta, jolla muodostuu 2,109 ioniparia 1 cm3:ssa ilmaa. 1 Р = 2, 58,10-4 C/kg.

Säteilyn vaikutuksen arvioimiseksi aineeseen mitataan absorboitunut annos, joka määritellään absorboituneeksi energiaksi massayksikköä kohti. Absorboituneen annoksen yksikköä kutsutaan rad. Yksi rad on 100 erg/g. SI-järjestelmässä käytetään toista yksikköä - harmaata (Gy, Gy). 1 Gy = 100 rad \u003d 1 J / kg.

Eri säteilytyyppien biologinen vaikutus ei ole sama. Tämä johtuu eroista niiden tunkeutumiskyvyssä ja energiansiirron luonteessa elävän organismin elimiin ja kudoksiin. Siksi biologisten seurausten arvioimiseksi käytetään röntgenkuvan biologista ekvivalenttia, rem. Rems-annos on yhtä suuri kuin radi-annos kerrottuna säteilyn laatukertoimella. Röntgen-, beeta- ja gammasäteillä laatutekijän katsotaan olevan yhtä, eli rem vastaa rad. Alfahiukkasten laatutekijä on 20 (eli alfahiukkaset aiheuttavat 20 kertaa enemmän vahinkoa elävälle kudokselle kuin sama absorboitunut annos beeta- tai gammasäteitä). Neutroneilla kerroin vaihtelee välillä 5 - 20 energiasta riippuen. Ekvivalenttiannoksen SI-järjestelmässä otettiin käyttöön erityinen yksikkö nimeltä sievert (Sv, Sv). 1 Sv = 100 rem. Sieverteinä ilmaistu ekvivalenttiannos vastaa Gy:n absorboitunutta annosta kerrottuna laatutekijällä.

2. Säteilyn vaikutus ihmiskehoon

Ionisoivalle säteilylle altistumisella on kahdenlaisia ​​vaikutuksia kehoon: somaattinen ja geneettinen. Somaattisella vaikutuksella seuraukset ilmenevät suoraan säteilytetyssä henkilössä, geneettisellä vaikutuksella hänen jälkeläisissään. Somaattiset vaikutukset voivat olla varhaisia ​​tai viivästyneitä. Varhaiset esiintyvät useista minuuteista 30-60 päivään säteilytyksen jälkeen. Näitä ovat ihon punoitus ja hilseily, silmän mykiön sameneminen, hematopoieettisen järjestelmän vaurioituminen, säteilysairaus, kuolema. Pitkäaikaiset somaattiset vaikutukset ilmenevät useita kuukausia tai vuosia säteilytyksen jälkeen pysyvien ihomuutosten, pahanlaatuisten kasvainten, heikentyneen immuniteetin ja lyhentyneen elinajan muodossa.

Tutkittaessa säteilyn vaikutusta kehoon paljastettiin seuraavat piirteet:

ü Imeytyneen energian korkea hyötysuhde, pienetkin määrät sitä voivat aiheuttaa syvällisiä biologisia muutoksia kehossa.

b Piilevä (inkubaatio)-jakso ionisoivan säteilyn toiminnan ilmentymistä varten.

b Pienten annosten vaikutukset voivat olla kumulatiivisia tai kumulatiivisia.

b Geneettinen vaikutus - vaikutus jälkeläisiin.

Elävän organismin eri elimillä on oma herkkyytensä säteilylle.

Kaikki organismit (ihminen) eivät kokonaisuutena reagoi säteilyyn samalla tavalla.

Säteilytys riippuu altistustiheydestä. Samalla säteilyannoksella haitalliset vaikutukset ovat sitä pienemmät, mitä murto-osaa se vastaanotetaan ajoissa.

Ionisoiva säteily voi vaikuttaa kehoon sekä ulkoisella (erityisesti röntgen- ja gammasäteilyllä) että sisäisellä (erityisesti alfahiukkasilla) säteilyllä. Sisäinen altistuminen tapahtuu, kun ionisoivan säteilyn lähteitä pääsee kehoon keuhkojen, ihon ja ruoansulatuselinten kautta. Sisäinen säteily on vaarallisempaa kuin ulkoinen, koska sisälle päässeet ionisoivan säteilyn lähteet altistavat suojaamattomat sisäelimet jatkuvalle säteilylle.

Ionisoivan säteilyn vaikutuksesta vesi, joka on olennainen osa ihmiskehoa, halkeaa ja muodostuu erivaraisia ​​ioneja. Syntyvät vapaat radikaalit ja hapettavat aineet ovat vuorovaikutuksessa kudoksen orgaanisen aineen molekyylien kanssa hapettaen ja tuhoten sitä. Aineenvaihdunta on häiriintynyt. Veren koostumuksessa tapahtuu muutoksia - punasolujen, leukosyyttien, verihiutaleiden ja neutrofiilien määrä laskee. Hematopoieettisten elinten vaurioituminen tuhoaa ihmisen immuunijärjestelmän ja johtaa infektiokomplikaatioihin.

Paikallisille vaurioille on ominaista ihon ja limakalvojen säteilypalovammat. Vaikeissa palovammoissa muodostuu turvotusta, rakkuloita, kudoskuolema (nekroosi) on mahdollista.

Tappavasti absorboituneet ja suurimmat sallitut säteilyannokset.

Kuolettavat imeytyneet annokset kehon yksittäisille osille ovat seuraavat:

b pää - 20 Gy;

b alavatsa - 50 Gy;

b rintakehä -100 Gy;

e raajat - 200 gr.

Altistuessaan annoksille, jotka ovat 100-1000 kertaa tappava annos, ihminen voi kuolla altistuksen aikana ("kuolema säteen alla").

Ionisoivan säteilyn tyypistä riippuen suojatoimenpiteitä voi olla erilaisia: altistusajan lyhentäminen, etäisyyden lisääminen ionisoivan säteilyn lähteisiin, ionisoivan säteilyn lähteiden aitaus, ionisoivan säteilyn lähteiden tiivistäminen, suojavarusteiden varustelu ja järjestely, dosimetrinen valvonta, hygienia- ja sanitaatiotoimenpiteet.

A - henkilöstö, ts. pysyvästi tai tilapäisesti ionisoivan säteilyn lähteiden parissa työskentelevät henkilöt;

B - rajallinen osa väestöstä, ts. henkilöt, jotka eivät ole suoraan tekemisissä ionisoivan säteilyn lähteiden parissa, mutta asuin- tai työpaikan olosuhteiden vuoksi voivat altistua ionisoivalle säteilylle;

B on koko väestö.

Suurin sallittu annos on yksilöllisen ekvivalenttiannoksen suurin arvo vuodessa, joka 50 vuoden tasaisella altistuksella ei aiheuta nykyaikaisilla menetelmillä havaittuja haitallisia muutoksia henkilöstön terveydentilassa.

Tab. 2. Suurin sallittu säteilyannos

Luonnonlähteiden vuotuinen kokonaisannos on noin 200 mrem (avaruus - 30 mrem, maaperä - 38 mrem, radioaktiiviset alkuaineet ihmiskudoksissa - 37 mrem, radonkaasu - 80 mrem ja muut lähteet).

Keinotekoiset lähteet lisäävät vuosittaisen ekvivalenttiannoksen noin 150-200 mrem (lääketieteelliset laitteet ja tutkimus - 100-150 mrem, TV:n katselu - 1-3 mrem, hiililämpövoimalaitos - jopa 6 mrem, ydinasekokeiden seuraukset - enintään 3 mrem ja muut lähteet).

Maailman terveysjärjestö (WHO) määrittelee planeetan asukkaalle suurimmaksi sallituksi (turvalliseksi) ekvivalenttisäteilyannokseksi 35 rem, jos se kertyy tasaisesti 70 elinvuoden aikana.

Tab. 3. Biologiset häiriöt yhdellä (enintään 4 päivää) koko ihmiskehon säteilytyksellä

Säteilyannos, (Gy)	Säteilytaudin aste	Ensisijaisen reaktion ilmenemisen alku	Primaarisen reaktion luonne	Säteilytyksen seuraukset
Jopa 0,250 - 1,0	Näkyviä rikkomuksia ei ole. Veressä voi olla muutoksia. Muutokset veressä, heikentynyt työkyky
		2-3 tunnin kuluttua	Lievä pahoinvointi ja oksentelu. Kulkee säteilytyspäivänä	Yleensä 100 % toipuminen ilman hoitoa

3. Suojaus ionisoivaa säteilyä vastaan

Väestön säteilysuojeluun kuuluu: säteilyvaarasta ilmoittaminen, kollektiivisten ja henkilökohtaisten suojavarusteiden käyttö, väestön käyttäytymisen noudattaminen radioaktiivisilla aineilla saastuneella alueella. Elintarvikkeiden ja veden suojaaminen radioaktiiviselta kontaminaatiolta, lääkinnällisten henkilösuojainten käyttö, alueen saastumistason määrittäminen, väestön altistumisen dosimetrinen seuranta sekä ruoan ja veden radioaktiivisten aineiden saastumisen tutkiminen.

Väestönsuojeluvaroitussignaalien "Säteilyvaara" mukaan väestön tulee peittyä suojarakenteisiin. Kuten tiedetään, ne heikentävät merkittävästi (useita kertoja) läpäisevän säteilyn vaikutusta.

Säteilyvaurion vaaran vuoksi on mahdotonta aloittaa ensiapua väestölle, kun alueella on korkea säteilytaso. Näissä olosuhteissa on erittäin tärkeää tarjota oma- ja keskinäistä apua sairastuneelle väestölle ja noudattaa tiukasti toimintasääntöjä saastuneella alueella.

Radioaktiivisilla aineilla saastuneella alueella ei saa syödä, juoda vettä saastuneesta vesilähteestä, makaamaan maassa. Väestön ruoanlaitto- ja ruokintamenettelystä päättävät väestönsuojeluviranomaiset ottaen huomioon alueen radioaktiivisen saastumisen tasot.

Kaasunaamareita ja hengityssuojaimia (kaivostyöläisille) voidaan käyttää suojaamaan radioaktiivisten hiukkasten saastuttamalta ilmalta. On myös yleisiä suojausmenetelmiä, kuten:

l lisäämällä käyttäjän ja lähteen välistä etäisyyttä;

ь säteilykentällä työskentelyn keston lyhentäminen;

l säteilylähteen suojaus;

l kaukosäädin;

l manipulaattorien ja robottien käyttö;

l teknologisen prosessin täysi automatisointi;

ь henkilösuojainten käyttö ja säteilyvaarakyltillä varustettu varoitus;

ü jatkuva säteilytason ja henkilöstön säteilyannosten seuranta.

Henkilökohtaisiin suojavarusteisiin kuuluu säteilyä estävä puku, jossa on lyijyä. Paras gammasäteiden absorboija on lyijy. Boori ja kadmium imevät hyvin hitaat neutronit. Nopeat neutronit on ennalta moderoitu grafiitilla.

Skandinaavinen yritys Handy-fashions.com kehittää suojausta matkapuhelimen säteilyltä, esimerkiksi esitteli liivin, lippiksen ja huivin, jotka on suunniteltu suojaamaan matkapuhelimien haitallisilta tutkimuksilta. Niiden valmistukseen käytetään erityistä säteilyn estävää kangasta. Vain liivin tasku on valmistettu tavallisesta kankaasta, mikä takaa vakaan signaalin vastaanoton. Täydellisen suojasarjan hinta on alkaen 300 dollaria.

Suojautuminen sisäiseltä altistumiselta tarkoittaa työntekijöiden suoran kosketuksen poistamista radioaktiivisten hiukkasten kanssa ja niiden pääsyn estämistä työalueen ilmaan.

On noudatettava säteilyturvallisuusstandardeja, joissa luetellaan altistuneiden henkilöiden luokat, annosrajat ja suojatoimenpiteet sekä hygieniasäännöt, jotka säätelevät tilojen ja laitteistojen sijaintia, työpaikkaa, hankinta-, kirjaamis- ja varastointimenettelyä. säteilylähteet, ilmanvaihdon, pölyn ja kaasun puhdistamisen sekä radioaktiivisen jätteen neutraloinnin vaatimukset jne.

Lisäksi Penzan osavaltion arkkitehtuurin ja rakennustekniikan akatemia kehittää "suuritiheyksisen mastiksin säteilysuojelua varten" suojellakseen tiloja henkilökunnalla. Mastiksien koostumus sisältää: sideaine - resorsinoli-formaldehydihartsi FR-12, kovetin - paraformaldehydi ja täyteaine - korkeatiheysmateriaali.

Suoja alfa-, beeta- ja gammasäteitä vastaan.

Säteilyturvallisuuden perusperiaatteena on olla ylittämättä asetettua perusannosrajaa, välttää kohtuuton altistuminen ja alentaa säteilyannos mahdollisimman alhaiselle tasolle. Näiden periaatteiden toteuttamiseksi käytännössä valvotaan ionisoivan säteilyn lähteiden kanssa työskennellessä henkilöstön saamia säteilyannoksia, työ tehdään erityisvarustetuissa tiloissa, käytetään etäisyyttä ja aikaa sekä erilaisia ​​kollektiivisen ja yksilöllisen suojauksen keinoja. käytetään.

Henkilöstön yksilöllisten altistusannosten määrittämiseksi on välttämätöntä suorittaa systemaattisesti säteilyn (annosimetristä) seurantaa, jonka määrä riippuu radioaktiivisten aineiden kanssa tehtävän työn luonteesta. Jokaiselle ionisoivan säteilyn lähteisiin kosketuksissa olevalle käyttäjälle annetaan yksilöllinen annosmittari1 vastaanotettavan gammasäteilyannoksen ohjaamiseksi. Huoneissa, joissa tehdään työtä radioaktiivisten aineiden kanssa, on tarpeen tarjota yleinen valvonta erityyppisten säteilyn voimakkuutta kohtaan. Nämä huoneet on eristettävä muista huoneista ja varustettava tulo- ja poistoilmanvaihtojärjestelmällä, jonka ilmanvaihtonopeus on vähintään viisi. Näiden huoneiden seinien, katon ja ovien maalaus sekä lattian järjestely suoritetaan siten, että radioaktiivisen pölyn kerääntyminen ja radioaktiivisten aerosolien imeytyminen estetään. Höyryt ja nesteet viimeistelymateriaaleilla (seinät, ovet ja joissakin tapauksissa katot tulee maalata öljymaaleilla, lattiat on päällystetty materiaaleilla, jotka eivät ime nesteitä - linoleumi, PVC-muoviseos jne.). Kaikissa rakennusrakenteissa tiloissa, joissa työskennellään radioaktiivisilla aineilla, ei saa olla halkeamia ja epäjatkuvuuskohtia; kulmat on pyöristetty radioaktiivisen pölyn kertymisen estämiseksi niihin ja helpottamaan puhdistusta. Vähintään kerran kuukaudessa suoritetaan tilojen yleissiivous, johon kuuluu seinien, ikkunoiden, ovien, huonekalujen ja laitteiden pakollinen pesu kuumalla saippuavedellä. Nykyinen tilojen märkäsiivous suoritetaan päivittäin.

Henkilöstön altistumisen vähentämiseksi kaikki näiden lähteiden kanssa tehtävät työt tehdään pitkillä kahvoilla tai pidikkeillä. Aikasuojaus koostuu siitä, että työskentelyä radioaktiivisten lähteiden kanssa tehdään niin kauan, että henkilöstön saama säteilyannos ei ylitä suurinta sallittua tasoa.

Kollektiivisia suojakeinoja ionisoivaa säteilyä vastaan ​​säätelee GOST 12.4.120-83 "Keinot kollektiiviseen suojaukseen ionisoivaa säteilyä vastaan. Yleiset vaatimukset". Tämän säädösasiakirjan mukaan pääasialliset suojakeinot ovat kiinteät ja siirrettävät suojaverkot, säiliöt ionisoivan säteilyn lähteiden kuljetukseen ja varastointiin sekä radioaktiivisen jätteen keräämiseen ja kuljettamiseen, suojakaapit ja -laatikot jne.

Kiinteät ja siirrettävät suojaverkot on suunniteltu vähentämään työpaikan säteilytasoa hyväksyttävälle tasolle. Jos työskentely ionisoivan säteilyn lähteiden kanssa suoritetaan erityisessä huoneessa - työkammiossa, sen suojamateriaaleista valmistetut seinät, lattia ja katto toimivat näyttöinä. Tällaisia ​​näyttöjä kutsutaan kiinteiksi. Mobiilinäyttöjen laitteessa käytetään erilaisia ​​säteilyä absorboivia tai vaimentavia suojia.

Näytöt valmistetaan erilaisista materiaaleista. Niiden paksuus riippuu ionisoivan säteilyn tyypistä, suojamateriaalin ominaisuuksista ja vaaditusta säteilyn vaimennuskertoimesta k. Arvo k osoittaa, kuinka monta kertaa on tarpeen pienentää säteilyn energiaindikaattoreita (altistusannosnopeus, absorboitunut annos, hiukkasvuon tiheys jne.) lueteltujen ominaisuuksien hyväksyttävien arvojen saamiseksi. Esimerkiksi absorboituneen annoksen tapauksessa k ilmaistaan ​​seuraavasti:

missä D on absorboitunut annosnopeus; D0 - imeytyneen annoksen hyväksyttävä taso.

Seinien, kattojen, kattojen jne. suojaavien kiinteiden laitteiden rakentamiseen. käytetään tiiliä, betonia, bariittibetonia ja bariittikipsiä (niihin kuuluu bariumsulfaatti - BaSO4). Nämä materiaalit suojaavat henkilökuntaa luotettavasti gamma- ja röntgensäteilyltä.

Mobiiliruutujen luomiseen käytetään erilaisia ​​materiaaleja. Suojaus alfasäteilyä vastaan ​​saavutetaan käyttämällä tavallisesta tai orgaanisesta lasista valmistettuja näyttöjä, joiden paksuus on useita millimetrejä. Riittävä suoja tämän tyyppistä säteilyä vastaan ​​on muutaman senttimetrin ilmakerros. Beetasäteilyltä suojaamiseksi näytöt on valmistettu alumiinista tai muovista (orgaaninen lasi). Lyijy, teräs, volframiseokset suojaavat tehokkaasti gamma- ja röntgensäteilyltä. Katselujärjestelmät on valmistettu erityisistä läpinäkyvistä materiaaleista, kuten lyijylasista. Vetyä sisältävät materiaalit (vesi, parafiini) sekä beryllium, grafiitti, booriyhdisteet jne. suojaavat neutronisäteilyltä. Betonia voidaan käyttää myös neutronien suojaukseen.

Suojakaappeja käytetään gammasäteilyn lähteiden säilyttämiseen. Ne on valmistettu lyijystä ja teräksestä.

Suojakäsinekoteloita käytetään alfa- ja beetaaktiivisten radioaktiivisten aineiden käsittelyyn.

Radioaktiivisen jätteen suojasäiliöt ja -keräimet on valmistettu samoista materiaaleista kuin seulat - orgaaninen lasi, teräs, lyijy jne.

Ionisoivan säteilyn lähteiden kanssa työskennellessä vaara-alue on rajoitettava varoitustarroilla.

Vaarallinen alue on tila, jossa työntekijä voi altistua vaarallisille ja (tai) haitallisille tuotantotekijöille (tässä tapauksessa ionisoivalle säteilylle).

Ionisoivalle säteilylle altistuvan henkilöstön valvontaan suunniteltujen laitteiden toimintaperiaate perustuu erilaisiin vaikutuksiin, jotka syntyvät näiden säteilyn vuorovaikutuksesta aineen kanssa. Tärkeimmät menetelmät radioaktiivisuuden havaitsemiseksi ja mittaamiseksi ovat kaasuionisaatio, tuike ja fotokemialliset menetelmät. Yleisimmin käytetty ionisaatiomenetelmä perustuu sen väliaineen ionisaatioasteen mittaamiseen, jonka läpi säteily on kulkenut.

Tuikemenetelmät säteilyn havaitsemiseksi perustuvat joidenkin materiaalien kykyyn ionisoivan säteilyn energiaa absorboimalla muuttaa se valosäteilyksi. Esimerkki tällaisesta materiaalista on sinkkisulfidi (ZnS). Tuikelaskuri on fotoelektroniputki, jonka ikkuna on päällystetty sinkkisulfidilla. Kun säteily tulee tähän putkeen, tapahtuu heikko valon välähdys, joka johtaa sähkövirtapulssien ilmestymiseen valoelektroniputkeen. Nämä impulssit vahvistetaan ja lasketaan.

Ionisoivan säteilyn määrittämiseen on muitakin menetelmiä, esimerkiksi kalorimetriset menetelmät, jotka perustuvat säteilyn ja absorboivan aineen vuorovaikutuksessa vapautuvan lämmön määrän mittaamiseen.

Dosimetriset ohjauslaitteet jaetaan kahteen ryhmään: annosnopeuden kvantitatiiviseen mittaukseen käytettävät annosmittarit ja radioaktiivisen saastumisen nopeaan havaitsemiseen käytettävät radiometrit tai säteilymittarit.

Kotitalouslaitteista käytetään esimerkiksi DRGZ-04- ja DKS-04-merkkisiä annosmittareita. Ensimmäistä käytetään gamma- ja röntgensäteilyn mittaamiseen energia-alueella 0,03-3,0 MeV. Instrumenttiasteikon asteikko on mikroröntgeni/sekunti (μR/s). Toisella laitteella mitataan gamma- ja beetasäteilyä energia-alueella 0,5-3,0 MeV sekä neutronisäteilyä (kovia ja lämpöneutroneja). Laitteen asteikko on jaoteltu milliröntgeeneissä tunnissa (mR/h). Teollisuus valmistaa myös väestölle tarkoitettuja kotitalouksien annosmittareita, esimerkiksi kotitalouksien annosmittaria "Master-1" (suunniteltu mittaamaan gammasäteilyn annosta), kotitalouksien annosmittari-radiometriä ANRI-01 ("Pine").

ydinsäteily tappava ionisoiva

Johtopäätös

Yllä olevasta voimme siis päätellä seuraavaa:

ionisoiva säteily- yleisimmässä mielessä - erilaisia ​​mikropartikkeleita ja fysikaalisia kenttiä, jotka kykenevät ionisoimaan ainetta. Merkittävimmät ionisoivan säteilyn tyypit ovat: lyhytaaltoinen sähkömagneettinen säteily (röntgen- ja gammasäteily), varattujen hiukkasten vuot: beetahiukkaset (elektronit ja positronit), alfahiukkaset (helium-4-atomin ytimet), protonit, muut ionit, myonit jne. sekä neutronit. Luonnossa ionisoivaa säteilyä syntyy yleensä radionuklidien spontaanin radioaktiivisen hajoamisen, ydinreaktioiden (fuusio ja indusoitu ytimien fissio, protonien, neutronien, alfahiukkasten jne.) sekä varautuneiden hiukkasten kiihtymisen seurauksena. avaruuteen (tällaisen kosmisten hiukkasten kiihtymisen luonne loppuun asti ei ole selvää).

Keinotekoisia ionisoivan säteilyn lähteitä ovat keinotekoiset radionuklidit (tuottavat alfa-, beeta- ja gammasäteilyä), ydinreaktorit (tuottavat pääasiassa neutroni- ja gammasäteilyä), radionuklidineutronilähteet, alkuainehiukkaskiihdyttimet (tuottavat varautuneiden hiukkasten vuotoja sekä bremsstrahlung-fotonisäteilyä) , röntgenlaitteet (tuottavat bremsstrahlung röntgensäteitä). Säteilytys on erittäin vaarallista ihmiskeholle, vaaran aste riippuu annoksesta (abstraktissani annoin suurimmat sallitut normit) ja säteilyn tyypistä - turvallisin on alfasäteily ja vaarallisempi gamma.

Säteilyturvallisuuden varmistaminen vaatii joukon erilaisia ​​suojatoimenpiteitä riippuen ionisoivan säteilyn lähteiden kanssa työskentelyn erityisolosuhteista sekä lähteen tyypistä.

Aikasuojaus perustuu lähteen kanssa työskentelyajan lyhentämiseen, mikä mahdollistaa henkilökunnan altistusannoksia pienentämisen. Tätä periaatetta käytetään erityisen usein matalan radioaktiivisen henkilöstön välittömässä työssä.

Etäsuojaus on melko yksinkertainen ja luotettava tapa suojautua. Tämä johtuu säteilyn kyvystä menettää energiansa vuorovaikutuksessa aineen kanssa: mitä suurempi etäisyys lähteestä, sitä enemmän säteilyn vuorovaikutusprosesseja atomien ja molekyylien kanssa, mikä lopulta johtaa henkilöstön säteilyannoksen pienenemiseen.

Suojaus on tehokkain tapa suojautua säteilyltä. Ionisoivan säteilyn tyypistä riippuen näyttöjen valmistukseen käytetään erilaisia ​​materiaaleja, joiden paksuus määräytyy tehon ja säteilyn mukaan.

Kirjallisuus

1. "Haitalliset kemikaalit. radioaktiiviset aineet. Hakemisto." Yhteensä alle toim. LA. Ilyina, V.A. Filov. Leningrad, "Kemia". 1990.

2. Väestön ja alueiden suojelun perusteet hätätilanteissa. Ed. akad. V.V. Tarasova. Moskovan yliopiston lehdistö. 1998.

3. Hengenturvallisuus / Toim. S.V. Belova.- 3. painos, tarkistettu.- M .: Korkeampi. koulu, 2001. - 485s.

Isännöi Allbest.ru:ssa

Samanlaisia ​​asiakirjoja

Ionisoivan säteilyn lähteet. Suurin sallittu säteilyannos. Biologisten puolustusten luokitus. Esitys gammasäteilyn spektrikoostumuksesta ydinreaktorissa. Säteilysuojauksen suunnittelun päävaiheet gammasäteilyä vastaan.

esitys, lisätty 17.5.2014


Radioaktiivisuuden ja ionisoivan säteilyn ominaisuudet. Radionuklidien lähteiden ja tapojen kuvaus ihmiskehoon: luonnollinen, keinotekoinen säteily. Kehon reaktio erilaisiin säteilyannoksiin ja suojavarusteisiin.

tiivistelmä, lisätty 25.2.2010


Radioaktiivisuus ja ionisoiva säteily. Radionuklidien lähteet ja reitit ihmiskehoon. Ionisoivan säteilyn vaikutus ihmisiin. Säteilyaltistuksen annokset. Suojakeinot radioaktiivista säteilyä vastaan, ennaltaehkäisevät toimenpiteet.

lukukausityö, lisätty 14.5.2012


Säteily: annokset, mittayksiköt. Useita radioaktiivisen säteilyn biologiselle vaikutukselle ominaisia ​​piirteitä. Säteilyn vaikutustyypit, suuret ja pienet annokset. Toimenpiteet suojaamaan ionisoivan säteilyn vaikutuksilta ja ulkoiselta altistumiselta.

tiivistelmä, lisätty 23.5.2013


Säteily ja sen lajikkeet. Ionisoiva säteily. Säteilyvaaran lähteet. Ionisoivan säteilyn lähteiden laite, keinot tunkeutua ihmiskehoon. Ionisoivan vaikutuksen mittarit, vaikutusmekanismi. säteilytyksen seurauksia.

tiivistelmä, lisätty 25.10.2010


Säteilyn käsitteen määritelmä. Säteilyaltistuksen somaattiset ja geneettiset vaikutukset ihmisiin. Yleisen altistuksen suurimmat sallitut annokset. Elävien organismien suojaaminen säteilyltä ajan, etäisyyden ja erityisten näyttöjen avulla.

esitys, lisätty 14.4.2014


Ulkoisen altistuksen lähteet. Altistuminen ionisoivalle säteilylle. Säteilyn geneettiset seuraukset. Menetelmät ja keinot suojautua ionisoivaa säteilyä vastaan. Väestön sisäisen altistumisen piirteet. Kaavat ekvivalenteille ja absorboituneille säteilyannoksille.

esitys, lisätty 18.2.2015


Säteilyn vaikutuksen piirteet elävään organismiin. Ihmisen ulkoinen ja sisäinen altistuminen. Ionisoivan säteilyn vaikutus yksittäisiin elimiin ja koko kehoon. Säteilyn vaikutusten luokitus. AI:n vaikutus immunobiologiseen reaktiivisuuteen.

esitys, lisätty 14.6.2016


Ionisoivan säteilyn vaikutus elottomaan ja elävään aineeseen, säteilyn metrologisen valvonnan tarve. Altistuminen ja absorboituneet annokset, dosimetristen suureiden yksiköt. Ionisoivan säteilyn hallinnan fyysiset ja tekniset perusteet.

valvontatyö, lisätty 14.12.2012


Ionisoivan säteilyn tärkeimmät ominaisuudet. Säteilyturvallisuuden periaatteet ja normit. Suojaus ionisoivaa säteilyä vastaan. Annosrajojen perusarvot ulkoisille ja sisäisille altistuksille. Kotimaiset dosimetriset ohjauslaitteet.

Seuraava sivu >>

§ 2. Ionisoivan säteilyn vaikutus ihmiskehoon

Ionisoivan säteilyn vaikutuksen seurauksena ihmiskehoon voi tapahtua monimutkaisia ​​fysikaalisia, kemiallisia ja biokemiallisia prosesseja kudoksissa. Ionisoiva säteily aiheuttaa aineen atomien ja molekyylien ionisoitumista, jonka seurauksena kudoksen molekyylit ja solut tuhoutuvat.

Tiedetään, että 2/3 ihmisen kudoksen kokonaiskoostumuksesta on vettä ja hiiltä. Säteilyn vaikutuksesta vesi hajoaa vedyksi H ja hydroksyyliryhmäksi OH, jotka joko suoraan tai sekundaaristen muutosten ketjun kautta muodostavat tuotteita, joilla on korkea kemiallinen aktiivisuus: hydratoitu oksidi HO 2 ja vetyperoksidi H 2 O 2. Nämä yhdisteet ovat vuorovaikutuksessa kudoksen orgaanisen aineen molekyylien kanssa, hapettaen ja tuhoten sitä.

Ionisoivalle säteilylle altistumisen seurauksena kehon biokemiallisten prosessien ja aineenvaihdunnan normaali kulku häiriintyy. Riippuen absorboituneen säteilyannoksen suuruudesta ja organismin yksilöllisistä ominaisuuksista, aiheutuvat muutokset voivat olla palautuvia tai peruuttamattomia. Pienillä annoksilla vahingoittunut kudos palauttaa toimintakykynsä. Suuret annokset pitkäaikaisessa altistumisessa voivat aiheuttaa peruuttamattomia vaurioita yksittäisille elimille tai koko keholle (säteilysairaus).

Kaikenlainen ionisoiva säteily aiheuttaa biologisia muutoksia kehossa sekä ulkoisen altistuksen aikana, kun säteilylähde on kehon ulkopuolella, että sisäisen altistuksen aikana, kun radioaktiivisia aineita pääsee elimistöön esimerkiksi hengitettynä - hengitettynä tai nieltynä ruoan kanssa tai vettä.

Ionisoivan säteilyn biologinen vaikutus riippuu säteilyannoksesta ja altistumisajasta, säteilyn tyypistä, säteilytetyn pinnan koosta ja organismin yksilöllisistä ominaisuuksista.

Koko ihmiskehon yhdellä säteilytyksellä seuraavat biologiset häiriöt ovat mahdollisia säteilyannoksesta riippuen:

0-25 rad 1 ei ole näkyviä rikkomuksia;

25-50 rad. . . mahdolliset muutokset veressä;

50-100 rad. . . muutokset veressä, normaali työkyky on häiriintynyt;

100-200 rad. . . normaalin tilan rikkominen, työkyvyn menetys on mahdollista;

200-400 rad. . . työkyvyn menetys, kuolema on mahdollista;

400-500 rad. . . kuolemien osuus on 50 prosenttia uhrien kokonaismäärästä

600 rad ja enemmän tappava lähes kaikissa altistustapauksissa.

Altistuessaan annoksille, jotka ovat 100-1000 kertaa tappava annos, ihminen voi kuolla altistuksen aikana.

Kehon vaurion aste riippuu säteilytetyn pinnan koosta. Säteilytetyn pinnan pienentyessä myös loukkaantumisriski pienenee. Tärkeä tekijä ionisoivan säteilyn vaikutuksessa kehoon on altistusaika. Mitä murto-osaisempaa säteilyä on ajassa, sitä vähemmän sen vahingollinen vaikutus on.

Ihmiskehon yksilölliset ominaisuudet ilmenevät vain pienillä säteilyannoksilla. Mitä nuorempi henkilö, sitä suurempi on hänen herkkyytensä säteilylle. Säteilylle vastustuskykyisin on 25 vuotta täyttänyt aikuinen.

Vaurioiden vaaran aste riippuu myös radioaktiivisen aineen erittymisnopeudesta elimistöstä. Elimistössä nopeasti kiertävät aineet (vesi, natrium, kloori) ja aineet, jotka eivät imeydy elimistöön eivätkä myöskään muodosta kudoksia muodostavia yhdisteitä (argon, ksenon, krypton jne.) eivät pysy pitkään aikaan. aika. Jotkut radioaktiiviset aineet eivät juurikaan erity elimistöstä ja kerääntyvät siihen.

Samaan aikaan jotkut niistä (niobi, rutenium jne.) jakautuvat tasaisesti kehossa, toiset ovat keskittyneet tiettyihin elimiin (lantaani, aktinium, torium - maksassa, strontium, uraani, radium - luukudoksessa) , mikä johtaa niiden nopeaan vaurioitumiseen.

Radioaktiivisten aineiden vaikutusta arvioitaessa tulee ottaa huomioon myös niiden puoliintumisaika ja säteilyn tyyppi. Aineet, joilla on lyhyt puoliintumisaika, menettävät nopeasti aktiivisuutensa, α-emitterit, jotka ovat ulkoisen säteilytyksen aikana lähes vaarattomia sisäelimille, pääsevät sisään, niillä on voimakas biologinen vaikutus niiden luoman suuren ionisaatiotiheyden vuoksi; α- ja β-emitterit, joilla on hyvin lyhyet emittoimien hiukkasten alueet, säteilyttävät hajoamisprosessissa vain sitä elintä, johon isotoopit pääasiassa kerääntyvät.

1 Rad on absorboituneen säteilyannoksen yksikkö. Absorboituneella säteilyannoksella tarkoitetaan ionisoivan säteilyn energiaa, joka absorboituu säteilytetyn aineen massayksikköä kohti.