Ionizujúce žiarenie sú také typy žiarivej energie, ktoré sa dostanú do určitých médií alebo cez ne preniknú a v nich vytvárajú ionizáciu. Takéto vlastnosti má rádioaktívne žiarenie, vysokoenergetické žiarenie, röntgenové žiarenie atď.

Široké využívanie atómovej energie na mierové účely, rôznych urýchľovačov a röntgenových prístrojov na rôzne účely viedlo k rozšíreniu ionizujúceho žiarenia v národnom hospodárstve a k obrovskému, neustále sa zvyšujúcemu kontingentu ľudí pracujúcich v tejto oblasti.

Druhy ionizujúceho žiarenia a ich vlastnosti

Najrozmanitejšie typy ionizujúceho žiarenia sú takzvané rádioaktívne žiarenie, ktoré vzniká v dôsledku spontánneho rádioaktívneho rozpadu atómových jadier prvkov so zmenou fyzikálnych a chemických vlastností prvkov. Prvky, ktoré majú schopnosť rádioaktívneho rozpadu, sa nazývajú rádioaktívne; môžu byť prírodné, ako je urán, rádium, tórium atď. (spolu asi 50 prvkov), a umelé, pre ktoré sa rádioaktívne vlastnosti získavajú umelo (viac ako 700 prvkov).

Pri rádioaktívnom rozpade existujú tri hlavné typy ionizujúceho žiarenia: alfa, beta a gama.

Alfa častica je kladne nabitý héliový ión vznikajúci pri rozpade jadier spravidla ťažkých prírodných prvkov (rádium, tórium atď.). Tieto lúče neprenikajú hlboko do pevných alebo tekutých médií, preto sa na ochranu pred vonkajšími vplyvmi stačí chrániť akoukoľvek tenkou vrstvou, dokonca aj kúskom papiera.

Beta žiarenie je prúd elektrónov vznikajúcich pri rozpade jadier prírodných aj umelých rádioaktívnych prvkov. Beta žiarenie má v porovnaní s alfa lúčmi väčšiu prenikavosť, preto sú na ochranu pred nimi potrebné hustejšie a hrubšie obrazovky. Rôzne beta žiarenie vznikajúce počas rozpadu niektorých umelých rádioaktívnych prvkov sú. pozitróny. Od elektrónov sa líšia iba kladným nábojom, preto sa pri vystavení magnetickému poľu vychýlia opačným smerom.

Gama žiarenie alebo energetické kvantá (fotóny) sú tvrdé elektromagnetické kmity vznikajúce pri rozpade jadier mnohých rádioaktívnych prvkov. Tieto lúče majú oveľa väčšiu prenikavú silu. Preto sú na tienenie pred nimi potrebné špeciálne zariadenia vyrobené z materiálov, ktoré dokážu tieto lúče dobre zadržať (olovo, betón, voda). Ionizačný účinok gama žiarenia je spôsobený najmä priamou spotrebou vlastnej energie a ionizačným účinkom elektrónov vyrazených z ožarovanej látky.

Röntgenové žiarenie vzniká pri prevádzke röntgenových trubíc, ako aj zložitých elektronických inštalácií (betatróny atď.). V prírode sú röntgenové lúče v mnohom podobné lúčom gama a líšia sa od nich pôvodom a niekedy aj vlnovou dĺžkou: röntgenové lúče majú spravidla dlhšiu vlnovú dĺžku a nižšie frekvencie ako lúče gama. K ionizácii pôsobením röntgenových lúčov dochádza vo väčšej miere v dôsledku nimi vyrazených elektrónov a len mierne v dôsledku priameho výdaja ich vlastnej energie. Tieto lúče (najmä tvrdé) majú tiež výraznú prenikavú silu.

Neutrónové žiarenie je prúd neutrálnych, teda nenabitých častíc neutrónov (n), ktoré sú neoddeliteľnou súčasťou všetkých jadier s výnimkou atómu vodíka. Nemajú náboje, preto samotné nemajú ionizujúci účinok, avšak interakciou neutrónov s jadrami ožiarených látok dochádza k veľmi výraznému ionizačnému účinku. Látky ožiarené neutrónmi môžu získať rádioaktívne vlastnosti, to znamená, že dostanú takzvanú indukovanú rádioaktivitu. Neutrónové žiarenie vzniká pri prevádzke urýchľovačov elementárnych častíc, jadrových reaktorov a pod. Neutrónové žiarenie má najväčšiu prenikavosť. Neutróny sú oneskorené látkami obsahujúcimi vo svojej molekule vodík (voda, parafín atď.).

Všetky druhy ionizujúceho žiarenia sa navzájom líšia rôznymi nábojmi, hmotnosťou a energiou. Rozdiely existujú aj v rámci jednotlivých typov ionizujúceho žiarenia, ktoré spôsobujú väčšiu alebo menšiu penetračnú a ionizačnú schopnosť a ich ďalšie vlastnosti. Intenzita všetkých druhov rádioaktívneho ožiarenia, rovnako ako u iných druhov energie žiarenia, je nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti od zdroja žiarenia, to znamená, že ak sa vzdialenosť zdvojnásobí alebo strojnásobí, intenzita ožiarenia sa zníži o 4 resp. 9 krát, resp.

Rádioaktívne prvky môžu byť prítomné ako pevné látky, kvapaliny a plyny, takže okrem ich špecifickej vlastnosti žiarenia majú aj zodpovedajúce vlastnosti týchto troch stavov; môžu vytvárať aerosóly, pary, šíriť sa vzduchom, kontaminovať okolité povrchy vrátane zariadení, kombinézy, pokožku pracovníkov a pod., prenikať do tráviaceho traktu a dýchacích orgánov.

V každodennom živote sa neustále stretávame s ionizujúcim žiarením. Nepociťujeme ich, ale nemôžeme poprieť ich vplyv na živú i neživú prírodu. Nie je to tak dávno, čo sa ich ľudia naučili využívať na dobro aj ako zbrane hromadného ničenia. Pri správnom používaní môžu tieto žiarenia zmeniť život ľudstva k lepšiemu.

Druhy ionizujúceho žiarenia

Aby ste pochopili zvláštnosti vplyvu na živé a neživé organizmy, musíte zistiť, aké sú. Je tiež dôležité poznať ich povahu.

Ionizujúce žiarenie je špeciálna vlna, ktorá môže prenikať cez látky a tkanivá a spôsobiť ionizáciu atómov. Existuje niekoľko druhov: alfa žiarenie, beta žiarenie, gama žiarenie. Všetky majú iný náboj a schopnosť pôsobiť na živé organizmy.

Alfa žiarenie je najviac nabité zo všetkých typov. Má obrovskú energiu, ktorá je schopná spôsobiť chorobu z ožiarenia aj v malých dávkach. Ale pri priamom ožiarení preniká iba do horných vrstiev ľudskej kože. Dokonca aj tenký list papiera chráni pred alfa lúčmi. Zároveň sa zdroje tohto žiarenia, ktoré sa dostanú do tela s jedlom alebo vdýchnutím, rýchlo stanú príčinou smrti.

Lúče beta nesú o niečo nižší náboj. Sú schopní preniknúť hlboko do tela. Pri dlhšej expozícii spôsobujú smrť človeka. Menšie dávky spôsobujú zmenu bunkovej štruktúry. Ako ochrana môže slúžiť tenký hliníkový plech. Smrteľné je aj žiarenie z vnútra tela.

Za najnebezpečnejšie sa považuje gama žiarenie. Preniká cez telo. Vo veľkých dávkach spôsobuje radiačné popáleniny, choroby z ožiarenia a smrť. Jedinou ochranou proti nemu môže byť olovo a hrubá vrstva betónu.

Röntgenové žiarenie sa považuje za špeciálny druh žiarenia gama, ktoré vzniká v röntgenovej trubici.

História výskumu

Prvýkrát sa svet dozvedel o ionizujúcom žiarení 28. decembra 1895. Práve v tento deň Wilhelm K. Roentgen oznámil, že objavil zvláštny druh lúčov, ktoré môžu prechádzať rôznymi materiálmi a ľudským telom. Od tej chvíle mnohí lekári a vedci začali aktívne pracovať s týmto fenoménom.

O jeho účinku na ľudský organizmus dlho nikto nevedel. Preto je v histórii veľa prípadov úmrtia na nadmernú expozíciu.

Curiesovci podrobne študovali zdroje a vlastnosti, ktoré má ionizujúce žiarenie. To umožnilo používať ho s maximálnym úžitkom a vyhnúť sa negatívnym následkom.

Prírodné a umelé zdroje žiarenia

Príroda vytvorila rôzne zdroje ionizujúceho žiarenia. V prvom rade je to vyžarovanie slnečného žiarenia a priestoru. Väčšinu z neho pohltí ozónová vrstva, ktorá je vysoko nad našou planétou. Niektoré z nich sa však dostanú na povrch Zeme.

Na samotnej Zemi, alebo skôr v jej hĺbkach, sú niektoré látky, ktoré produkujú žiarenie. Medzi nimi sú izotopy uránu, stroncia, radónu, cézia a iné.

Umelé zdroje ionizujúceho žiarenia sú vytvárané človekom na rôznorodý výskum a výrobu. Zároveň môže byť sila žiarenia mnohonásobne vyššia ako prirodzené ukazovatele.

Aj v podmienkach ochrany a dodržiavania bezpečnostných opatrení ľudia dostávajú dávky žiarenia, ktoré sú zdraviu nebezpečné.

Jednotky merania a dávky

Ionizujúce žiarenie zvyčajne koreluje s jeho interakciou s ľudským telom. Preto všetky jednotky merania nejakým spôsobom súvisia so schopnosťou človeka absorbovať a akumulovať ionizačnú energiu.

V sústave SI sa dávky ionizujúceho žiarenia merajú v jednotkách nazývaných šedé (Gy). Ukazuje množstvo energie na jednotku ožiarenej látky. Jeden Gy sa rovná jednému J/kg. Ale pre pohodlie sa častejšie používa rad mimosystémovej jednotky. To sa rovná 100 gr.

Radiačné pozadie na zemi sa meria expozičnými dávkami. Jedna dávka sa rovná C/kg. Táto jednotka sa používa v sústave SI. Jemu zodpovedajúca mimosystémová jednotka sa nazýva röntgen (R). Na získanie absorbovanej dávky 1 rad je potrebné podľahnúť expozičnej dávke približne 1 R.

Keďže rôzne typy ionizujúceho žiarenia majú rôzny náboj energie, jeho meranie sa zvyčajne porovnáva s biologickým vplyvom. V sústave SI je jednotkou takéhoto ekvivalentu sievert (Sv). Jeho mimosystémovým náprotivkom je rem.

Čím silnejšie a dlhšie je žiarenie, čím viac energie telo absorbuje, tým je jeho vplyv nebezpečnejší. Na zistenie prípustnej doby pobytu osoby v radiačnom znečistení sa používajú špeciálne prístroje – dozimetre, ktoré merajú ionizujúce žiarenie. Sú to zariadenia na individuálne použitie aj veľké priemyselné inštalácie.

Účinok na telo

Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, akékoľvek ionizujúce žiarenie nie je vždy nebezpečné a smrteľné. To možno vidieť na príklade ultrafialových lúčov. V malých dávkach stimulujú tvorbu vitamínu D v ľudskom tele, regeneráciu buniek a zvýšenie pigmentu melanínu, ktorý dáva krásne opálenie. Dlhodobá expozícia však spôsobuje vážne popáleniny a môže spôsobiť rakovinu kože.

V posledných rokoch sa aktívne skúma vplyv ionizujúceho žiarenia na ľudský organizmus a jeho praktická aplikácia.

V malých dávkach žiarenie nespôsobuje žiadne poškodenie tela. Až 200 miliroentgénov môže znížiť počet bielych krviniek. Symptómy takejto expozície budú nevoľnosť a závrat. Po podaní takejto dávky zomiera asi 10 % ľudí.

Veľké dávky spôsobujú tráviace ťažkosti, vypadávanie vlasov, popáleniny kože, zmeny v bunkovej štruktúre tela, rozvoj rakovinových buniek a smrť.

Choroba z ožiarenia

Dlhodobé pôsobenie ionizujúceho žiarenia na organizmus a jeho príjem veľkej dávky žiarenia môže spôsobiť chorobu z ožiarenia. Viac ako polovica prípadov tohto ochorenia je smrteľná. Zvyšok sa stáva príčinou mnohých genetických a somatických ochorení.

Na genetickej úrovni dochádza k mutáciám v zárodočných bunkách. Ich zmeny sa prejavia v ďalších generáciách.

Somatické ochorenia sú vyjadrené karcinogenézou, nezvratnými zmenami v rôznych orgánoch. Liečba týchto chorôb je dlhá a pomerne náročná.

Liečba radiačných poranení

V dôsledku patogénnych účinkov žiarenia na telo dochádza k rôznym léziám ľudských orgánov. V závislosti od dávky žiarenia sa vykonávajú rôzne metódy terapie.

V prvom rade je pacient umiestnený na sterilnom oddelení, aby sa predišlo možnosti infekcie otvorených postihnutých oblastí kože. Ďalej sa vykonávajú špeciálne postupy, ktoré prispievajú k rýchlemu odstráneniu rádionuklidov z tela.

Pri závažných léziách môže byť potrebná transplantácia kostnej drene. Zo žiarenia stráca schopnosť reprodukovať červené krvinky.

Vo väčšine prípadov však liečba miernych lézií spočíva v anestézii postihnutých oblastí, čím sa stimuluje regenerácia buniek. Veľká pozornosť sa venuje rehabilitácii.

Vplyv ionizujúceho žiarenia na starnutie a rakovinu

V súvislosti s vplyvom ionizujúcich lúčov na ľudský organizmus robili vedci rôzne experimenty dokazujúce závislosť procesov starnutia a karcinogenézy od dávky žiarenia.

Skupiny bunkových kultúr boli ožiarené v laboratórnych podmienkach. V dôsledku toho bolo možné dokázať, že aj mierne ožiarenie prispieva k urýchleniu starnutia buniek. Navyše, čím je kultúra staršia, tým viac podlieha tomuto procesu.

Dlhodobé ožarovanie vedie k bunkovej smrti alebo abnormálnemu a rýchlemu deleniu a rastu. Táto skutočnosť naznačuje, že ionizujúce žiarenie má na ľudský organizmus karcinogénny účinok.

Vplyv vĺn na postihnuté rakovinové bunky zároveň viedol k ich úplnej smrti alebo k zastaveniu procesov ich delenia. Tento objav pomohol vyvinúť techniku ​​na liečbu rakoviny u ľudí.

Praktické aplikácie žiarenia

Prvýkrát sa žiarenie začalo používať v lekárskej praxi. Pomocou röntgenových lúčov sa lekárom podarilo nahliadnuť do ľudského tela. Zároveň mu nevznikla takmer žiadna škoda.

Ďalej pomocou žiarenia začali liečiť rakovinu. Vo väčšine prípadov má táto metóda pozitívny účinok aj napriek tomu, že celé telo je vystavené silnému pôsobeniu žiarenia, ktoré so sebou prináša množstvo príznakov choroby z ožiarenia.

Okrem medicíny sa ionizujúce lúče využívajú aj v iných odvetviach. Geodeti využívajúci žiarenie môžu študovať štrukturálne znaky zemskej kôry v jej jednotlivých rezoch.

Schopnosť niektorých fosílií uvoľňovať veľké množstvo energie sa ľudstvo naučilo využívať na svoje účely.

Jadrová energia

Jadrová energia je budúcnosťou celej populácie Zeme. Jadrové elektrárne sú zdrojom relatívne lacnej elektriny. Za predpokladu, že sú správne prevádzkované, sú takéto elektrárne oveľa bezpečnejšie ako tepelné elektrárne a vodné elektrárne. Z jadrových elektrární je oveľa menšie znečistenie životného prostredia, a to ako prebytočným teplom, tak aj výrobným odpadom.

Vedci zároveň na základe atómovej energie vyvinuli zbrane hromadného ničenia. V súčasnosti je na planéte toľko atómových bômb, že vypustenie malého počtu z nich môže spôsobiť jadrovú zimu, v dôsledku ktorej zahynú takmer všetky živé organizmy, ktoré ju obývajú.

Prostriedky a metódy ochrany

Používanie žiarenia v každodennom živote si vyžaduje vážne opatrenia. Ochrana pred ionizujúcim žiarením sa delí na štyri typy: čas, vzdialenosť, počet a tienenie zdrojov.

Aj v prostredí so silným radiačným pozadím môže človek zostať nejaký čas bez ujmy na zdraví. Práve tento moment určuje ochranu času.

Čím väčšia je vzdialenosť od zdroja žiarenia, tým nižšia je dávka absorbovanej energie. Preto sa treba vyhýbať úzkemu kontaktu s miestami, kde je ionizujúce žiarenie. To zaručene ochráni pred nežiaducimi následkami.

Ak je možné použiť zdroje s minimálnou radiáciou, uprednostňujú sa v prvom rade. Toto je ochrana kvantitou.

Tienenie na druhej strane znamená vytváranie bariér, cez ktoré škodlivé lúče nepreniknú. Príkladom toho sú olovené obrazovky v röntgenových miestnostiach.

ochrana domácnosti

V prípade vyhlásenia radiačnej katastrofy treba okamžite zavrieť všetky okná a dvere a pokúsiť sa zásobiť vodou z uzavretých zdrojov. Jedlo by malo byť iba konzervované. Pri pohybe na otvorenom priestranstve zakryte telo čo najviac odevom a tvár respirátorom alebo vlhkou gázou. Snažte sa do domu neprinášať vrchné oblečenie a topánky.

Taktiež je potrebné pripraviť sa na prípadnú evakuáciu: zhromaždiť doklady, zásobu šatstva, vody a jedla na 2-3 dni.

Ionizujúce žiarenie ako environmentálny faktor

Na planéte Zem je pomerne veľa oblastí kontaminovaných radiáciou. Dôvodom sú prírodné procesy aj katastrofy spôsobené človekom. Najznámejšie z nich sú havária v Černobyle a atómové bomby nad mestami Hirošima a Nagasaki.

Na takýchto miestach nemôže byť človek bez ujmy na zdraví. Zároveň nie je vždy možné vopred zistiť radiačné znečistenie. Niekedy dokonca aj nekritické radiačné pozadie môže spôsobiť katastrofu.

Dôvodom je schopnosť živých organizmov absorbovať a akumulovať žiarenie. Zároveň sa samy menia na zdroje ionizujúceho žiarenia. Známe „čierne“ vtipy o černobyľských hubách sú založené práve na tejto vlastnosti.

V takýchto prípadoch sa ochrana pred ionizujúcim žiarením redukuje na skutočnosť, že všetky spotrebné výrobky podliehajú starostlivému rádiologickému skúmaniu. Zároveň je vždy šanca kúpiť si slávne „černobyľské huby“ na spontánnych trhoch. Preto by ste sa mali zdržať nákupu od neoverených predajcov.

Ľudské telo má tendenciu hromadiť nebezpečné látky, čo má za následok postupnú otravu zvnútra. Nie je známe, kedy presne sa prejavia účinky týchto jedov: o deň, rok alebo generáciu.

"Postoj ľudí k tomuto alebo tomu nebezpečenstvu je určený tým, ako dobre je im známe."

Tento materiál je zovšeobecnenou odpoveďou na mnohé otázky, ktoré vyvstávajú od používateľov zariadení na detekciu a meranie žiarenia v domácnosti.
Minimálne používanie špecifickej terminológie jadrovej fyziky pri prezentácii materiálu vám pomôže voľne sa orientovať v tomto environmentálnom probléme, bez toho, aby ste prepadli rádiofóbii, ale aj bez nadmerného sebauspokojenia.

Nebezpečenstvo ŽIARENIA skutočné a imaginárne

„Jeden z prvých objavených prirodzene sa vyskytujúcich rádioaktívnych prvkov sa nazýval rádium“
- preložené z latinčiny - vyžarujúce lúče, vyžarujúce.

Každý človek v prostredí číha na rôzne javy, ktoré ho ovplyvňujú. Patria sem teplo, chlad, magnetické a obyčajné búrky, silné dažde, silné sneženie, silný vietor, zvuky, výbuchy atď.

Vďaka prítomnosti zmyslových orgánov, ktoré mu príroda pridelila, môže na tieto javy rýchlo reagovať pomocou napríklad slnečníka, oblečenia, bývania, liekov, zásten, prístreškov atď.

V prírode však existuje jav, na ktorý človek v dôsledku nedostatku potrebných zmyslových orgánov nemôže okamžite reagovať - ​​ide o rádioaktivitu. Rádioaktivita nie je novým fenoménom; rádioaktivita a jej sprievodné žiarenie (tzv. ionizujúce žiarenie) vo vesmíre vždy existovali. Rádioaktívne materiály sú súčasťou Zeme a aj človek je mierne rádioaktívny, pretože. Každé živé tkanivo obsahuje stopové množstvá rádioaktívnych látok.

Najnepríjemnejšou vlastnosťou rádioaktívneho (ionizujúceho) žiarenia je jeho vplyv na tkanivá živého organizmu, preto sú potrebné vhodné meracie prístroje, ktoré by poskytli operatívne informácie pre užitočné rozhodnutia skôr, než uplynie dlhý čas a dostavia sa nežiaduce až fatálne následky. nezačne cítiť okamžite, ale až po určitom čase. Preto je potrebné čo najskôr získať informácie o prítomnosti žiarenia a jeho sile.
Ale dosť bolo záhad. Povedzme si, čo je žiarenie a ionizujúce (t.j. rádioaktívne) žiarenie.

ionizujúce žiarenie

Akékoľvek prostredie pozostáva z najmenších neutrálnych častíc - atómov, ktoré pozostávajú z kladne nabitých jadier a záporne nabitých elektrónov, ktoré ich obklopujú. Každý atóm je ako miniatúrna slnečná sústava: okolo malého jadra sa „planéty“ pohybujú po obežných dráhach - elektróny.
atómové jadro pozostáva z niekoľkých elementárnych častíc - protónov a neutrónov držaných jadrovými silami.

Protónyčastice s kladným nábojom rovným v absolútnej hodnote náboju elektrónov.

Neutróny neutrálne, nenabité častice. Počet elektrónov v atóme sa presne rovná počtu protónov v jadre, takže každý atóm je ako celok neutrálny. Hmotnosť protónu je takmer 2000-krát väčšia ako hmotnosť elektrónu.

Počet neutrálnych častíc (neutrónov) prítomných v jadre môže byť pre rovnaký počet protónov rôzny. Takéto atómy, ktoré majú jadrá s rovnakým počtom protónov, ale líšia sa počtom neutrónov, sú odrody toho istého chemického prvku, nazývaného "izotopy" tohto prvku. Na ich vzájomné odlíšenie je k symbolu prvku priradené číslo, ktoré sa rovná súčtu všetkých častíc v jadre daného izotopu. Takže urán-238 obsahuje 92 protónov a 146 neutrónov; Urán 235 má tiež 92 protónov, ale 143 neutrónov. Všetky izotopy chemického prvku tvoria skupinu „nuklidov“. Niektoré nuklidy sú stabilné, t.j. neprechádzajú žiadnymi transformáciami, zatiaľ čo iné emitujúce častice sú nestabilné a menia sa na iné nuklidy. Ako príklad si zoberme atóm uránu – 238. Z času na čas z neho unikne kompaktná skupina štyroch častíc: dva protóny a dva neutróny – „alfa častica (alfa)“. Urán-238 sa tak premení na prvok, ktorého jadro obsahuje 90 protónov a 144 neutrónov – tórium-234. Ale tórium-234 je tiež nestabilné: jeden z jeho neutrónov sa zmení na protón a tórium-234 sa zmení na prvok s 91 protónmi a 143 neutrónmi vo svojom jadre. Táto transformácia ovplyvňuje aj elektróny pohybujúce sa na svojich dráhach (beta): jeden z nich sa stáva akoby nadbytočným, bez páru (protón), takže opúšťa atóm. Reťazec početných premien, sprevádzaných alfa alebo beta žiarením, končí stabilným nuklidom olova. Samozrejme, existuje veľa podobných reťazcov spontánnych premien (rozpadov) rôznych nuklidov. Polčas rozpadu je časový úsek, počas ktorého sa počiatočný počet rádioaktívnych jadier zníži v priemere na polovicu.
Pri každom akte rozpadu sa uvoľňuje energia, ktorá sa prenáša vo forme žiarenia. Nestabilný nuklid je často v excitovanom stave a emisia častice nevedie k úplnému odstráneniu excitácie; potom vyhodí časť energie vo forme gama žiarenia (gama kvantum). Rovnako ako pri röntgenových lúčoch (ktoré sa od gama lúčov líšia iba frekvenciou) sa nevyžarujú žiadne častice. Celý proces samovoľného rozpadu nestabilného nuklidu sa nazýva rádioaktívny rozpad a samotný nuklid sa nazýva rádionuklid.

Rôzne typy žiarenia sú sprevádzané uvoľňovaním rôzneho množstva energie a majú rôznu prenikavú silu; preto majú na tkanivá živého organizmu rozdielny účinok. Alfa žiarenie sa oneskorí napríklad listom papiera a prakticky nedokáže preniknúť vonkajšou vrstvou kože. Nebezpečenstvo teda nepredstavuje, kým sa rádioaktívne látky emitujúce častice alfa dostanú do tela cez otvorenú ranu, s jedlom, vodou alebo vdýchnutým vzduchom či parou, napríklad vo vani; potom sa stanú mimoriadne nebezpečnými. Beta častica má väčšiu penetračnú schopnosť: preniká do tkanív tela do hĺbky jedného alebo dvoch centimetrov alebo viac, v závislosti od množstva energie. Prenikavá sila gama žiarenia, ktoré sa šíri rýchlosťou svetla, je veľmi vysoká: zastaviť ho môže iba hrubá olovená alebo betónová doska. Ionizujúce žiarenie je charakterizované množstvom meraných fyzikálnych veličín. Patria sem energetické množstvá. Na prvý pohľad sa môže zdať, že na registráciu a vyhodnotenie účinkov ionizujúceho žiarenia na živé organizmy a človeka stačia. Tieto energetické veličiny však neodrážajú fyziologické účinky ionizujúceho žiarenia na ľudský organizmus a iné živé tkanivá, sú subjektívne a u rôznych ľudí sú rôzne. Preto sa používajú priemerné hodnoty.

Zdroje žiarenia sú prirodzené, vyskytujú sa v prírode a nie sú závislé od človeka.

Zistilo sa, že zo všetkých prírodných zdrojov žiarenia predstavuje najväčšie nebezpečenstvo radón, ťažký, bez chuti, bez zápachu a neviditeľný plyn; so svojimi detskými výrobkami.

Radón sa uvoľňuje zo zemskej kôry všade, ale jeho koncentrácia vo vonkajšom vzduchu sa v rôznych častiach zemegule výrazne líši. Na prvý pohľad sa to môže zdať paradoxné, ale človek dostáva hlavné žiarenie z radónu v uzavretej, nevetranej miestnosti. Radón sa koncentruje vo vnútornom ovzduší len vtedy, keď sú dostatočne izolované od vonkajšieho prostredia. Radón, ktorý presakuje základom a podlahou z pôdy alebo menej často zo stavebných materiálov, sa hromadí v miestnosti. Utesnenie miestností za účelom izolácie situáciu len zhoršuje, pretože ešte viac sťažuje únik rádioaktívneho plynu z miestnosti. Problém radónu je dôležitý najmä pre nízkopodlažné budovy so starostlivým utesnením priestorov (kvôli zachovaniu tepla) a používaním oxidu hlinitého ako prísady do stavebných materiálov (tzv. „švédsky problém“). Najbežnejšie stavebné materiály - drevo, tehla a betón - emitujú relatívne málo radónu. Oveľa vyššiu špecifickú rádioaktivitu majú žula, pemza, produkty vyrobené zo surovín oxidu hlinitého a fosfosádra.

Ďalším, zvyčajne menej významným zdrojom radónu v interiéri je voda a zemný plyn používaný na varenie a vykurovanie domácností.

Koncentrácia radónu v bežne používanej vode je extrémne nízka, no voda z hlbokých vrtov alebo artézskych vrtov obsahuje veľa radónu. Hlavné nebezpečenstvo však nepredstavuje pitná voda, a to ani s vysokým obsahom radónu v nej. Väčšinou ľudia spotrebujú väčšinu vody v jedle a vo forme teplých nápojov a pri varení vody alebo varení teplých jedál radón takmer úplne zmizne. Oveľa väčším nebezpečenstvom je prienik vodnej pary s vysokým obsahom radónu do pľúc spolu s vdychovaným vzduchom, ktorý sa najčastejšie vyskytuje v kúpeľni alebo v parnej miestnosti (parnej miestnosti).

V zemnom plyne radón preniká pod zem. V dôsledku predbežného spracovania a pri skladovaní plynu pred jeho vstupom do spotrebiča väčšina radónu unikne, ale ak kachle a iné plynové vykurovacie zariadenia nie sú vybavené odsávačom pár, koncentrácia radónu v miestnosti sa môže výrazne zvýšiť. Za prítomnosti prívodného a odvodného vetrania, ktoré komunikuje s vonkajším vzduchom, ku koncentrácii radónu v týchto prípadoch nedochádza. To platí aj pre dom ako celok - so zameraním na hodnoty radónových detektorov môžete nastaviť režim vetrania priestorov, ktorý úplne eliminuje ohrozenie zdravia. Avšak vzhľadom na to, že uvoľňovanie radónu z pôdy je sezónne, je potrebné kontrolovať účinnosť vetrania trikrát až štyrikrát do roka, pričom koncentrácia radónu nesmie prekročiť normu.

Ďalšie zdroje žiarenia, ktoré majú bohužiaľ potenciálne nebezpečenstvo, si vytvára sám človek. Zdrojmi umelého žiarenia sú umelé rádionuklidy, zväzky neutrónov a nabité častice vytvorené pomocou jadrových reaktorov a urýchľovačov. Nazývajú sa umelými zdrojmi ionizujúceho žiarenia. Ukázalo sa, že spolu s nebezpečným charakterom pre človeka môže človeku slúžiť aj žiarenie. Tu nie je ani zďaleka úplný zoznam oblastí použitia žiarenia: medicína, priemysel, poľnohospodárstvo, chémia, veda atď. Upokojujúcim faktorom je riadený charakter všetkých činností súvisiacich s tvorbou a používaním umelého žiarenia.

Skúšky jadrových zbraní v atmosfére, havárie v jadrových elektrárňach a jadrových reaktoroch a výsledky ich práce, prejavujúce sa v rádioaktívnom spade a rádioaktívnom odpade, sa svojím vplyvom na človeka odlišujú. Nekontrolovateľný dopad na človeka však môžu mať len mimoriadne udalosti, ako napríklad havária v Černobyle.
Zvyšok práce je ľahko ovládateľný na profesionálnej úrovni.

Keď sa v niektorých oblastiach Zeme vyskytne rádioaktívny spad, žiarenie sa môže dostať do ľudského tela priamo prostredníctvom poľnohospodárskych produktov a potravín. Chrániť seba a svojich blízkych pred týmto nebezpečenstvom je veľmi jednoduché. Pri nákupe mlieka, zeleniny, ovocia, bylín a akýchkoľvek iných produktov nebude zbytočné zapnúť dozimeter a priviesť ho k zakúpeným produktom. Žiarenie nie je viditeľné – zariadenie však okamžite zistí prítomnosť rádioaktívnej kontaminácie. Taký je náš život v treťom tisícročí - dozimeter sa stáva atribútom každodenného života, ako vreckovka, zubná kefka, mydlo.

VPLYV IONIZUJÚCEHO ŽIARENIA NA TKANIVÁ TELA

Škody spôsobené v živom organizme ionizujúcim žiarením budú tým väčšie, čím viac energie odovzdá tkanivám; množstvo tejto energie sa nazýva dávka, analogicky s akoukoľvek látkou, ktorá vstupuje do tela a je ním úplne absorbovaná. Telo môže dostať dávku žiarenia bez ohľadu na to, či sa rádionuklid nachádza mimo tela alebo v ňom.

Množstvo energie žiarenia absorbovaného ožiarenými tkanivami tela, vypočítané na jednotku hmotnosti, sa nazýva absorbovaná dávka a meria sa v Grays. Ale táto hodnota nezohľadňuje fakt, že pri rovnakej absorbovanej dávke je alfa žiarenie oveľa nebezpečnejšie (dvadsaťkrát) ako beta alebo gama žiarenie. Takto prepočítaná dávka sa nazýva ekvivalentná dávka; Meria sa v jednotkách nazývaných Sieverts.

Treba tiež vziať do úvahy, že niektoré časti tela sú citlivejšie ako iné: napríklad pri rovnakej ekvivalentnej dávke žiarenia je výskyt rakoviny v pľúcach pravdepodobnejší ako v štítnej žľaze a ožiarenie pohlavných žliaz je obzvlášť nebezpečná z dôvodu rizika genetického poškodenia. Preto by sa expozičné dávky pre ľudí mali brať do úvahy s rôznymi koeficientmi. Vynásobením ekvivalentných dávok zodpovedajúcimi koeficientmi a sčítaním za všetky orgány a tkanivá dostaneme efektívnu ekvivalentnú dávku, ktorá odráža celkový účinok ožiarenia na organizmus; meria sa aj v Sievertoch.

nabité častice.

Častice alfa a beta prenikajúce do tkanív tela strácajú energiu v dôsledku elektrických interakcií s elektrónmi tých atómov, v blízkosti ktorých prechádzajú. (Gamma lúče a röntgenové lúče prenášajú svoju energiu do hmoty niekoľkými spôsobmi, čo nakoniec vedie aj k elektrickým interakciám.)

Elektrické interakcie.

Rádovo desať biliónov sekundy po tom, čo prenikajúce žiarenie dosiahne zodpovedajúci atóm v tkanive tela, sa z tohto atómu uvoľní elektrón. Ten je záporne nabitý, takže zvyšok pôvodne neutrálneho atómu sa nabije kladne. Tento proces sa nazýva ionizácia. Oddelený elektrón môže ďalej ionizovať ďalšie atómy.

Fyzikálne a chemické zmeny.

Voľný elektrón aj ionizovaný atóm zvyčajne nemôžu zostať v tomto stave dlho a počas nasledujúcich desiatich miliardtín sekundy sa zúčastňujú zložitého reťazca reakcií, ktorých výsledkom je vznik nových molekúl, vrátane extrémne reaktívnych ako napr. "voľné radikály".

chemické zmeny.

V priebehu nasledujúcich milióntin sekundy vznikajúce voľné radikály reagujú navzájom aj s inými molekulami a prostredníctvom reťazca reakcií, ktoré ešte nie sú úplne pochopené, môžu spôsobiť chemickú modifikáciu biologicky dôležitých molekúl nevyhnutných pre normálne fungovanie bunky.

biologické účinky.

Biochemické zmeny môžu nastať v priebehu niekoľkých sekúnd aj desaťročí po ožiarení a spôsobiť okamžitú smrť buniek alebo ich zmeny.

JEDNOTKY RÁDIOAKTIVITY
Becquerel (Bq, Vq); Curie (Ki, Si)	1 Bq = 1 rozpad za sekundu. 1 Ki \u003d 3,7 x 10 10 Bq	Jednotky rádionuklidovej aktivity. Predstavuje počet rozpadov za jednotku času.
Gray (Gr, Gu); rád (rad, rad)	1 Gy = 1 J/kg 1 rad = 0,01 Gy	jednotky absorbovanej dávky. Predstavujú množstvo energie ionizujúceho žiarenia absorbovaného jednotkou hmotnosti fyzického tela, napríklad telesných tkanív.
Sievert (Sv, Sv) Rem (ber, rem) - "Röntgenový biologický ekvivalent"	1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (pre beta a gama) 1 µSv = 1/1000000 Sv 1 ber = 0,01 Sv = 10 mSv Jednotky dávkového ekvivalentu.	Jednotky ekvivalentnej dávky. Sú jednotkou absorbovanej dávky vynásobenej faktorom, ktorý zohľadňuje nerovnaké nebezpečenstvo rôznych druhov ionizujúceho žiarenia.
Šedá za hodinu (Gy/h); Sievert za hodinu (Sv/h); Röntgen za hodinu (R/h)	1 Gy/h = 1 Sv/h = 100 R/h (pre beta a gama) 1 uSv/h = 1 uGy/h = 100 uR/h 1 uR/h = 1/1000000 R/h	Jednotky dávkového príkonu. Predstavujú dávku prijatú telom za jednotku času.

Pre informáciu a nie pre zastrašovanie, najmä ľudí, ktorí sa rozhodnú venovať práci s ionizujúcim žiarením, by ste mali poznať maximálne prípustné dávky. Jednotky merania rádioaktivity sú uvedené v tabuľke 1. Podľa záveru Medzinárodnej komisie pre radiačnú ochranu za rok 1990 sa škodlivé účinky môžu vyskytnúť pri ekvivalentných dávkach najmenej 1,5 Sv (150 rem) prijatých počas roka a v prípadoch krátkodobej expozície - pri dávkach nad 0,5 Sv (50 rem). Keď expozícia prekročí určitú hranicu, dochádza k chorobe z ožiarenia. Existujú chronické a akútne (s jediným masívnym dopadom) formy tohto ochorenia. Akútna choroba z ožiarenia sa delí na štyri stupne závažnosti v rozmedzí od dávky 1-2 Sv (100-200 rem, 1. stupeň) po dávku nad 6 Sv (600 rem, 4. stupeň). Štvrtý stupeň môže byť smrteľný.

Dávky prijaté za normálnych podmienok sú zanedbateľné v porovnaní s uvedenými dávkami. Ekvivalentný dávkový príkon generovaný prirodzeným žiarením sa pohybuje od 0,05 do 0,2 µSv/h, t.j. od 0,44 do 1,75 mSv/rok (44-175 mrem/rok).
Pri lekárskych diagnostických postupoch - röntgen atď. - človek dostane cca 1,4 mSv/rok.

Keďže rádioaktívne prvky sú v tehlách a betóne prítomné v malých dávkach, dávka sa zvyšuje o ďalších 1,5 mSv/rok. Napokon, vďaka emisiám moderných uhoľných tepelných elektrární a leteckej doprave človek dostane až 4 mSv / rok. Celkové existujúce pozadie môže dosiahnuť 10 mSv/rok, ale v priemere nepresiahne 5 mSv/rok (0,5 rem/rok).

Takéto dávky sú pre človeka úplne neškodné. Limit dávky okrem existujúceho pozadia pre obmedzenú časť obyvateľstva v oblastiach so zvýšenou radiáciou je stanovený na 5 mSv / rok (0,5 rem / rok), t.j. s 300-násobnou maržou. Pre personál pracujúci so zdrojmi ionizujúceho žiarenia je maximálna povolená dávka 50 mSv/rok (5 rem/rok), t.j. 28 μSv/h pri 36-hodinovom pracovnom týždni.

Podľa hygienických noriem NRB-96 (1996) sú prípustné dávkové príkony pre vonkajšie ožiarenie celého tela z umelých zdrojov pre trvalý pobyt členov personálu 10 μGy/h, pre obytné priestory a priestory, kde sa nachádzajú príslušníci verejnosti sú trvalo umiestnené - 0,1 µGy/h (0,1 µSv/h, 10 µR/h).

ČO SA meria ŽIARENIE

Niekoľko slov o registrácii a dozimetrii ionizujúceho žiarenia. Existujú rôzne spôsoby registrácie a dozimetrie: ionizačné (spojené s prechodom ionizujúceho žiarenia v plynoch), polovodičové (pri ktorých je plyn nahradený pevnou látkou), scintilačné, luminiscenčné, fotografické. Tieto metódy tvoria základ práce dozimetrežiarenia. Spomedzi plynom naplnených senzorov ionizujúceho žiarenia možno zaznamenať ionizačné komory, štiepne komory, proporcionálne počítadlá a Geiger-Muller počíta. Posledné menované sú relatívne jednoduché, najlacnejšie a nie sú kritické pre pracovné podmienky, čo viedlo k ich širokému použitiu v profesionálnych dozimetrických zariadeniach určených na detekciu a vyhodnotenie beta a gama žiarenia. Keď je snímačom Geiger-Mullerov počítač, akákoľvek ionizujúca častica, ktorá sa dostane do citlivého priestoru počítadla, spôsobí samovybíjanie. Presne spadajúce do citlivého objemu! Alfa častice sa teda neregistrujú, pretože nemôžu sa tam dostať. Aj pri registrácii beta - častíc je potrebné detektor priblížiť k objektu, aby nedošlo k žiadnemu žiareniu, pretože. vo vzduchu môže byť energia týchto častíc oslabená, nemusia prejsť telom zariadenia, nespadnú do citlivého prvku a nebudú detekované.

Doktor fyzikálnych a matematických vied, profesor MEPhI N.M. Gavrilov
článok bol napísaný pre spoločnosť "Kvarta-Rad"

ionizujúce nazývané žiarenie, ktoré pri prechode prostredím spôsobuje ionizáciu alebo excitáciu molekúl média. Ionizujúce žiarenie, podobne ako elektromagnetické, ľudské zmysly nevnímajú. Preto je obzvlášť nebezpečný, pretože človek nevie, že je mu vystavený. Ionizujúce žiarenie sa inak nazýva žiarenie.

Žiarenie je prúd častíc (častice alfa, beta častice, neutróny) alebo elektromagnetická energia veľmi vysokých frekvencií (gama alebo röntgenové žiarenie).

Znečistenie výrobného prostredia látkami, ktoré sú zdrojmi ionizujúceho žiarenia, sa nazýva rádioaktívna kontaminácia.

Jadrové znečistenie je forma fyzického (energetického) znečistenia spojená s prekročením prirodzenej hladiny rádioaktívnych látok v životnom prostredí v dôsledku ľudskej činnosti.

Látky sa skladajú z drobných čiastočiek chemických prvkov – atómov. Atóm je deliteľný a má zložitú štruktúru. V strede atómu chemického prvku je hmotná častica nazývaná atómové jadro, okolo ktorej sa točia elektróny. Väčšina atómov chemických prvkov má veľkú stabilitu, t.j. stabilitu. V množstve prvkov známych v prírode sa však jadrá spontánne rozpadajú. Takéto prvky sú tzv rádionuklidy. Ten istý prvok môže mať niekoľko rádionuklidov. V tomto prípade sú tzv rádioizotopy chemický prvok. Spontánny rozpad rádionuklidov je sprevádzaný rádioaktívnym žiarením.

Spontánny rozpad jadier určitých chemických prvkov (rádionuklidov) je tzv rádioaktivita.

Rádioaktívne žiarenie môže byť rôzneho typu: prúdy častíc s vysokou energiou, elektromagnetické vlny s frekvenciou vyššou ako 1,5,10 17 Hz.

Emitované častice prichádzajú v mnohých formách, ale najčastejšie emitované sú častice alfa (α-žiarenie) a beta častice (β-žiarenie). Častica alfa je ťažká a má vysokú energiu; je jadrom atómu hélia. Častica beta je asi 7336-krát ľahšia ako častica alfa, ale môže mať aj vysokú energiu. Beta žiarenie je prúd elektrónov alebo pozitrónov.

Rádioaktívne elektromagnetické žiarenie (nazýva sa aj fotónové žiarenie), v závislosti od frekvencie vlny, je röntgenové (1,5. 10 17 ... 5, 10 19 Hz) a gama žiarenie (viac ako 5, 10 19 Hz) . Prirodzené žiarenie je len gama žiarenie. Röntgenové žiarenie je umelé a vyskytuje sa v katódových trubiciach pri napätiach desiatok a stoviek tisíc voltov.

Rádionuklidy, emitujúce častice, sa menia na iné rádionuklidy a chemické prvky. Rádionuklidy sa rozpadajú rôznymi rýchlosťami. Rýchlosť rozpadu rádionuklidov je tzv činnosť. Mernou jednotkou aktivity je počet rozpadov za jednotku času. Jedna dezintegrácia za sekundu sa nazýva becquerel (Bq). Často sa na meranie aktivity používa iná jednotka – curie (Ku), 1 Ku = 37,10 9 Bq. Jedným z prvých podrobne študovaných rádionuklidov bolo rádium-226. Prvýkrát ju študovali manželia Curieovci, po ktorých je pomenovaná merná jednotka aktivity. Počet rozpadov za sekundu v 1 g rádia-226 (aktivita) je 1 Ku.

Čas, za ktorý sa rozpadne polovica rádionuklidu, sa nazýva polovičný život(T 1/2). Každý rádionuklid má svoj vlastný polčas rozpadu. Rozsah T 1/2 pre rôzne rádionuklidy je veľmi široký. Mení sa zo sekúnd na miliardy rokov. Napríklad najznámejší prírodný rádionuklid, urán-238, má polčas rozpadu približne 4,5 miliardy rokov.

Počas rozpadu sa množstvo rádionuklidu znižuje a jeho aktivita klesá. Vzorec, ktorým aktivita klesá, sa riadi zákonom rádioaktívneho rozpadu:

kde ALE 0 - počiatočná aktivita, ALE- činnosť v určitom časovom období t.

Druhy ionizujúceho žiarenia

Ionizujúce žiarenie vzniká pri prevádzke zariadení na báze rádioaktívnych izotopov, pri prevádzke vákuových zariadení, displejov a pod.

Ionizujúce žiarenia sú korpuskulárne(alfa, beta, neutrón) a elektromagnetické(gama, röntgenové) žiarenie, schopné pri interakcii s hmotou vytvárať nabité atómy a molekuly iónov.

alfa žiarenia je prúd jadier hélia emitovaný hmotou pri rádioaktívnom rozpade jadier alebo pri jadrových reakciách.

Čím väčšia je energia častíc, tým väčšia je celková ionizácia ňou spôsobená v látke. Rozsah alfa častíc emitovaných rádioaktívnou látkou dosahuje 8-9 cm vo vzduchu a v živom tkanive - niekoľko desiatok mikrónov. Častice alfa, ktoré majú relatívne veľkú hmotnosť, pri interakcii s hmotou rýchlo strácajú svoju energiu, čo určuje ich nízku penetračnú schopnosť a vysokú špecifickú ionizáciu, ktorá predstavuje niekoľko desiatok tisíc párov iónov na 1 cm dráhy vo vzduchu.

beta žiarenie - tok elektrónov alebo pozitrónov v dôsledku rádioaktívneho rozpadu.

Maximálny dosah beta častíc vo vzduchu je 1800 cm a v živých tkanivách - 2,5 cm. Ionizačná schopnosť beta častíc je nižšia (niekoľko desiatok párov na 1 cm chodu) a penetračná sila je vyššia ako u alfa častice.

Neutróny, ktorých tok vzniká neutrónové žiarenie, transformujú svoju energiu v elastických a neelastických interakciách s atómovými jadrami.

Pri nepružných interakciách vzniká sekundárne žiarenie, ktoré môže pozostávať z nabitých častíc aj gama kvánt (gama žiarenie): pri elastických interakciách je možná obyčajná ionizácia látky.

Prenikavá sila neutrónov do značnej miery závisí od ich energie a od zloženia hmoty atómov, s ktorými interagujú.

Gama žiarenie - elektromagnetické (fotónové) žiarenie emitované počas jadrových premien alebo interakcií častíc.

Gama žiarenie má vysokú penetračnú silu a nízky ionizačný účinok.

röntgenové žiarenie vzniká v prostredí obklopujúcom zdroj beta žiarenia (v röntgenových trubiciach, urýchľovačoch elektrónov) a je kombináciou brzdného žiarenia a charakteristického žiarenia. Bremsstrahlung je fotónové žiarenie so spojitým spektrom emitované pri zmene kinetickej energie nabitých častíc; charakteristické žiarenie je fotónové žiarenie s diskrétnym spektrom, emitované pri zmene energetického stavu atómov.

Rovnako ako gama žiarenie, röntgenové lúče majú nízku ionizačnú silu a veľkú hĺbku prieniku.

Zdroje ionizujúceho žiarenia

Druh radiačného poškodenia človeka závisí od charakteru zdrojov ionizujúceho žiarenia.

Prirodzené radiačné pozadie tvorí kozmické žiarenie a žiarenie prirodzene distribuovaných rádioaktívnych látok.

Okrem prirodzenej expozície je osoba vystavená expozícii z iných zdrojov, napríklad: pri výrobe röntgenových lúčov lebky - 0,8-6 R; chrbtica - 1,6-14,7 R; pľúca (fluorografia) - 0,2-0,5 R; hrudník s fluoroskopiou - 4,7-19,5 R; gastrointestinálny trakt s fluoroskopiou - 12-82 R; zuby - 3-5 R.

Jednorazové ožiarenie 25-50 rem vedie k menším krátkodobým zmenám v krvi, pri dávkach 80-120 rem sa objavujú príznaky choroby z ožiarenia, ale bez smrteľného výsledku. Akútna choroba z ožiarenia sa vyvíja pri jednom ožiarení 200-300 rem, pričom v 50% prípadov je možný smrteľný výsledok. Smrteľný výsledok sa v 100% prípadov vyskytuje pri dávkach 550-700 rem. V súčasnosti existuje množstvo liekov proti žiareniu. oslabenie účinku žiarenia.

Chronická choroba z ožiarenia sa môže vyvinúť pri nepretržitom alebo opakovanom vystavení dávkam výrazne nižším, ako sú tie, ktoré spôsobujú akútnu formu. Najcharakteristickejšími príznakmi chronickej formy choroby z ožiarenia sú zmeny v krvi, poruchy nervového systému, lokálne kožné lézie, poškodenie očnej šošovky a zníženie imunity.

Stupeň závisí od toho, či je expozícia vonkajšia alebo vnútorná. Vnútorná expozícia je možná vdýchnutím, požitím rádioizotopov a ich prienikom do ľudského tela cez kožu. Niektoré látky sa absorbujú a hromadia v špecifických orgánoch, čo vedie k vysokým lokálnym dávkam žiarenia. Napríklad izotopy jódu, ktoré sa hromadia v tele, môžu spôsobiť poškodenie štítnej žľazy, prvky vzácnych zemín môžu spôsobiť nádory pečene, izotopy cézia a rubídia môžu spôsobiť nádory mäkkých tkanív.

Umelé zdroje žiarenia

Okrem ožiarenia z prírodných zdrojov žiarenia, ktoré boli a sú vždy a všade, sa v 20. storočí objavili aj ďalšie zdroje žiarenia spojené s ľudskou činnosťou.

V prvom rade ide o využitie röntgenového a gama žiarenia v medicíne pri diagnostike a liečbe pacientov. , získané vhodnými postupmi, môžu byť veľmi veľké, najmä pri liečbe zhubných nádorov radiačnou terapiou, keď priamo v zóne nádoru môžu dosiahnuť 1000 rem alebo viac. Pri röntgenových vyšetreniach závisí dávka od času vyšetrenia a diagnostikovaného orgánu a môže sa značne líšiť - od niekoľkých remov pri snímkovaní zuba až po desiatky remov pri vyšetrení tráviaceho traktu a pľúc . Fluorografické snímky poskytujú minimálnu dávku a preventívne každoročné fluorografické vyšetrenia by sa v žiadnom prípade nemali vzdať. Priemerná dávka, ktorú ľudia dostanú z lekárskeho výskumu, je 0,15 rem za rok.

V druhej polovici 20. storočia ľudia začali aktívne využívať žiarenie na mierové účely. Rôzne rádioizotopy sa používajú vo vedeckom výskume, v diagnostike technických objektov, v prístrojovej technike atď. A napokon jadrová energetika. Jadrové elektrárne sa používajú v jadrových elektrárňach (JE), ľadoborcoch, lodiach a ponorkách. Len v jadrových elektrárňach v súčasnosti pracuje viac ako 400 jadrových reaktorov s celkovým elektrickým výkonom nad 300 miliónov kW. Na výrobu a spracovanie jadrového paliva sa združuje celý komplex podnikov jadrového palivového cyklu(NFC).

Cyklus jadrového paliva zahŕňa podniky na ťažbu uránu (uránové bane), jeho obohacovanie (zariadenia na obohacovanie), výrobu palivových článkov, samotné jadrové elektrárne, podniky na druhotné spracovanie vyhoreného jadrového paliva (rádiochemické závody), pre dočasné skladovanie a spracovanie vzniknutého odpadu z jadrového paliva a napokon trvalé uloženie rádioaktívneho odpadu (pohrebiská). Na všetkých stupňoch NFC pôsobia rádioaktívne látky vo väčšej či menšej miere na obsluhujúci personál, na všetkých stupňoch môže dochádzať k únikom (bežným alebo náhodným) rádionuklidov do životného prostredia a vytvárať dodatočnú dávku pre obyvateľstvo, najmä žijúce v oblasť podnikov NFC.

Odkiaľ sa berú rádionuklidy pri bežnej prevádzke jadrových elektrární? Žiarenie vo vnútri jadrového reaktora je obrovské. Fragmenty štiepenia paliva, rôzne elementárne častice môžu preniknúť ochrannými škrupinami, mikrotrhlinami a dostať sa do chladiacej kvapaliny a vzduchu. Množstvo technologických operácií pri výrobe elektrickej energie v jadrových elektrárňach môže viesť k znečisteniu vôd a ovzdušia. Preto sú jadrové elektrárne vybavené systémom čistenia vody a plynu. Emisie do atmosféry sa vypúšťajú cez vysoký komín.

Pri bežnej prevádzke jadrových elektrární sú emisie do životného prostredia malé a majú malý vplyv na obyvateľstvo žijúce v okolí.

Najväčšie nebezpečenstvo z hľadiska radiačnej bezpečnosti predstavujú zariadenia na spracovanie vyhoreného jadrového paliva, ktoré má veľmi vysokú aktivitu. V týchto podnikoch vzniká veľké množstvo tekutého odpadu s vysokou rádioaktivitou, existuje nebezpečenstvo rozvoja spontánnej reťazovej reakcie (jadrové nebezpečenstvo).

Problém nakladania s rádioaktívnym odpadom, ktorý je veľmi významným zdrojom rádioaktívnej kontaminácie biosféry, je veľmi zložitý.

Zložitá a nákladná radiácia v podnikoch NFC však umožňuje zabezpečiť ochranu ľudí a životného prostredia na veľmi malé hodnoty, výrazne nižšie ako existujúce technogénne pozadie. Iná situácia nastáva pri odchýlke od bežného režimu prevádzky a najmä pri nehodách. Nehoda, ku ktorej došlo v roku 1986 (ktorú možno pripísať globálnym katastrofám - najväčšej nehode v podnikoch s jadrovým palivovým cyklom v celej histórii rozvoja jadrovej energetiky), teda v jadrovej elektrárni v Černobyle viedla k uvoľneniu iba 5 % všetkého paliva do životného prostredia. V dôsledku toho sa do životného prostredia dostali rádionuklidy s celkovou aktivitou 50 miliónov Ci. Toto uvoľnenie viedlo k vystaveniu veľkého počtu ľudí, veľkému počtu úmrtí, kontaminácii veľmi rozsiahlych oblastí, potrebe hromadného premiestňovania ľudí.

Nehoda v jadrovej elektrárni v Černobyle jasne ukázala, že jadrový spôsob výroby energie je možný len vtedy, ak sú v zásade vylúčené rozsiahle havárie v podnikoch jadrového palivového cyklu.

Ionizujúce žiarenie je kombináciou rôznych druhov mikročastíc a fyzikálnych polí, ktoré majú schopnosť látku ionizovať, teda vytvárať v nej elektricky nabité častice – ióny. Existuje niekoľko typov ionizujúceho žiarenia: alfa, beta, gama žiarenie a neutrónové žiarenie.

alfa žiarenia

Na tvorbe kladne nabitých častíc alfa sa podieľajú 2 protóny a 2 neutróny, ktoré sú súčasťou jadier hélia. Častice alfa vznikajú pri rozpade jadra atómu a môžu mať počiatočnú kinetickú energiu od 1,8 do 15 MeV. Charakteristickými znakmi alfa žiarenia sú vysoká ionizačná a nízka penetračná sila. Alfa častice pri pohybe veľmi rýchlo strácajú energiu a to spôsobuje, že nestačí prekonávať ani tenké plastové povrchy. Vo všeobecnosti vonkajšie ožiarenie alfa časticami, ak neberieme do úvahy vysokoenergetické alfa častice získané pomocou urýchľovača, nespôsobuje človeku žiadnu ujmu, ale prienik častíc do organizmu môže byť zdraviu nebezpečný, keďže alfa rádionuklidy majú dlhý polčas rozpadu a sú vysoko ionizované. Pri požití môžu byť alfa častice často ešte nebezpečnejšie ako beta a gama žiarenie.

beta žiarenia

Nabité beta častice, ktorých rýchlosť je blízka rýchlosti svetla, vznikajú v dôsledku beta rozpadu. Beta lúče sú prenikavejšie ako alfa lúče – môžu spôsobiť chemické reakcie, luminiscenciu, ionizovať plyny, pôsobiť na fotografické platne. Ako ochrana proti prúdeniu nabitých beta častíc (s energiou nie väčšou ako 1 MeV) bude stačiť použiť obyčajný hliníkový plech s hrúbkou 3-5 mm.

Fotónové žiarenie: gama žiarenie a röntgenové lúče

Fotónové žiarenie zahŕňa dva typy žiarenia: röntgenové (môže byť brzdné žiarenie a charakteristické) a gama žiarenie.

Najbežnejším typom fotónového žiarenia je veľmi vysoká energia častíc gama s ultrakrátkou vlnovou dĺžkou, ktoré sú prúdom vysokoenergetických, bez nábojov fotónov. Na rozdiel od lúčov alfa a beta nie sú častice gama vychyľované magnetickým a elektrickým poľom a majú oveľa väčšiu prenikavú silu. V určitom množstve a počas určitej doby expozície môže gama žiarenie spôsobiť chorobu z ožiarenia a viesť k rôznym onkologickým ochoreniam. Len také ťažké chemické prvky ako napríklad olovo, ochudobnený urán a volfrám môžu zabrániť šíreniu toku gama častíc.

neutrónové žiarenie

Zdrojom neutrónového žiarenia môžu byť jadrové výbuchy, jadrové reaktory, laboratórne a priemyselné zariadenia. Samotné neutróny sú elektricky neutrálne, nestabilné (polčas rozpadu voľného neutrónu je cca 10 minút) častice, ktoré sa vďaka tomu, že nemajú náboj, vyznačujú vysokou penetračnou silou s nízkym stupňom interakcie s hmotou. Neutrónové žiarenie je veľmi nebezpečné, preto sa na jeho ochranu používa množstvo špeciálnych materiálov obsahujúcich najmä vodík. Najlepšie zo všetkého je, že neutrónové žiarenie absorbuje obyčajná voda, polyetylén, parafín a roztoky hydroxidov ťažkých kovov.

Ako ionizujúce žiarenie ovplyvňuje látky?

Všetky druhy ionizujúceho žiarenia do určitej miery ovplyvňujú rôzne látky, no najvýraznejšie je to u častíc gama a neutrónov. Takže pri dlhšom pôsobení môžu výrazne zmeniť vlastnosti rôznych materiálov, zmeniť chemické zloženie látok, ionizovať dielektrikum a mať deštruktívny účinok na biologické tkanivá. Prirodzené radiačné pozadie neprinesie človeku veľa škody, avšak pri manipulácii s umelými zdrojmi ionizujúceho žiarenia by ste mali byť veľmi opatrní a prijať všetky potrebné opatrenia na minimalizáciu úrovne vystavenia tela žiareniu.