Žiarenie je tok častíc vznikajúcich počas jadrových reakcií alebo rádioaktívneho rozpadu.. Všetci sme počuli o nebezpečenstve rádioaktívneho žiarenia pre ľudský organizmus a vieme, že môže spôsobiť obrovské množstvo patologických stavov. Ale často väčšina ľudí nevie, aké presne je nebezpečenstvo žiarenia a ako sa pred ním môžete chrániť. V tomto článku sme skúmali, čo je žiarenie, aké je jeho nebezpečenstvo pre človeka a aké choroby môže spôsobiť.

Čo je žiarenie

Definícia tohto pojmu nie je pre človeka, ktorý sa netýka fyziky alebo napríklad medicíny, príliš jasná. Pojem "žiarenie" sa týka uvoľňovania častíc vytvorených počas jadrových reakcií alebo rádioaktívneho rozpadu. To znamená, že ide o žiarenie, ktoré vychádza z určitých látok.

Rádioaktívne častice majú rôznu schopnosť prenikať a prechádzať rôznymi látkami. Niektoré z nich môžu prejsť sklom, ľudským telom, betónom.

Na základe poznatkov o schopnosti špecifických rádioaktívnych vĺn prechádzať materiálmi sú vypracované pravidlá ochrany pred žiarením. Napríklad steny röntgenových miestností sú vyrobené z olova, cez ktoré neprejde rádioaktívne žiarenie.

K žiareniu dochádza:

• prirodzené. Tvorí prirodzené radiačné pozadie, na ktoré sme všetci zvyknutí. Slnko, pôda, kamene vyžarujú žiarenie. Nie sú nebezpečné pre ľudský organizmus.
• technogénna, teda taká, ktorá vznikla ako výsledok ľudskej činnosti. Patrí sem ťažba rádioaktívnych látok z hlbín Zeme, využívanie jadrových palív, reaktorov atď.

Ako žiarenie vstupuje do ľudského tela

Žiarenie je pre človeka nebezpečné. So zvýšením jeho úrovne nad prípustnú normu sa vyvíjajú rôzne ochorenia a lézie vnútorných orgánov a systémov. Na pozadí vystavenia žiareniu sa môžu vyvinúť malígne onkologické patológie. Žiarenie sa používa aj v medicíne. Používa sa na diagnostiku a liečbu mnohých chorôb.

Slovo "žiarenie" sa častejšie chápe ako ionizujúce žiarenie spojené s rádioaktívnym rozpadom. Zároveň človek zažíva pôsobenie neionizujúcich druhov žiarenia: elektromagnetického a ultrafialového.

Hlavnými zdrojmi žiarenia sú:

• prírodné rádioaktívne látky okolo nás a v nás – 73 %;
• lekárske postupy (rádioskopia a iné) - 13%;
• kozmické žiarenie – 14 %.

Samozrejme, existujú technogénne zdroje znečistenia, ktoré sa objavili v dôsledku veľkých havárií. Toto sú pre ľudstvo najnebezpečnejšie udalosti, pretože ako pri jadrovom výbuchu sa aj v tomto prípade môže uvoľňovať jód (J-131), cézium (Cs-137) a stroncium (hlavne Sr-90). Nemenej nebezpečné nie je ani plutónium na úrovni zbraní (Pu-241) a produkty jeho rozpadu.

Taktiež netreba zabúdať, že za posledných 40 rokov bola zemská atmosféra veľmi silne znečistená rádioaktívnymi produktmi atómových a vodíkových bômb. Samozrejme, v súčasnosti rádioaktívny spad padá len v súvislosti s prírodnými katastrofami, ako sú sopečné erupcie. Ale na druhej strane pri štiepení jadrovej nálože v čase výbuchu vzniká rádioaktívny izotop uhlíka-14 s polčasom rozpadu 5 730 rokov. Výbuchy zmenili rovnovážny obsah uhlíka-14 v atmosfére o 2,6 %. V súčasnosti je priemerný efektívny príkon dávkového ekvivalentu v dôsledku produktov výbuchu asi 1 mrem/rok, čo je približne 1 % príkonu dávky v dôsledku prirodzeného žiarenia pozadia.

mos-rep.ru

Energia je ďalším dôvodom vážneho hromadenia rádionuklidov v ľudskom a zvieracom tele. Uhlie používané na prevádzku elektrárne CHP obsahuje prirodzene sa vyskytujúce rádioaktívne prvky ako draslík-40, urán-238 a tórium-232. Ročná dávka v oblasti uhoľnej KVET je 0,5–5 mrem/rok. Mimochodom, jadrové elektrárne sa vyznačujú výrazne nižšími emisiami.

Takmer všetci obyvatelia Zeme podstupujú liečebné procedúry využívajúce zdroje ionizujúceho žiarenia. To je ale zložitejšia problematika, ku ktorej sa vrátime trochu neskôr.

V akých jednotkách sa meria žiarenie?

Na meranie množstva energie žiarenia sa používajú rôzne jednotky. V medicíne je hlavným sievert - efektívna ekvivalentná dávka prijatá v jednom postupe celým organizmom. Úroveň žiarenia pozadia sa meria v sievertoch za jednotku času. Becquerel je jednotka merania rádioaktivity vody, pôdy atď. na jednotku objemu.

Ostatné merné jednotky nájdete v tabuľke.

Termín	Jednotky		Pomer jednotiek	Definícia
	V sústave SI	V starom systéme
Aktivita	Becquerel, Bq		1 Ci = 3,7 × 1010 Bq	Počet rádioaktívnych rozpadov za jednotku času
Dávkový príkon	Sievert za hodinu, Sv/h	RTG za hodinu, R/h	1 uR/h = 0,01 uSv/h	Úroveň žiarenia za jednotku času
Absorbovaná dávka		radián, rad	1 rad = 0,01 Gy	Množstvo energie ionizujúceho žiarenia prenesené na konkrétny objekt
Účinná dávka	Sievert, Sv		1 rem = 0,01 Sv	Dávka žiarenia, berúc do úvahy rôzne citlivosť orgánov na žiarenie

Dôsledky ožiarenia

Účinok žiarenia na človeka sa nazýva ožarovanie. Jej hlavným prejavom je akútna choroba z ožiarenia, ktorá má rôzne stupne závažnosti. Choroba z ožiarenia sa môže prejaviť pri ožiarení dávkou rovnajúcou sa 1 sievertu. Dávka 0,2 Sv zvyšuje riziko rakoviny a dávka 3 Sv ohrozuje život ožiareného človeka.

Choroba z ožiarenia sa prejavuje vo forme nasledujúcich príznakov: strata sily, hnačka, nevoľnosť a vracanie; suchý, dráždivý kašeľ; srdcové poruchy.

Okrem toho žiarenie spôsobuje radiačné popáleniny. Veľmi veľké dávky vedú k odumretiu kože, až k poškodeniu svalov a kostí, ktoré sa lieči oveľa horšie ako chemické alebo tepelné popáleniny. Spolu s popáleninami sa môžu objaviť metabolické poruchy, infekčné komplikácie, radiačná neplodnosť, radiačná katarakta.

Následky ožiarenia sa môžu prejaviť až po dlhšom čase – ide o takzvaný stochastický efekt. Vyjadruje sa tým, že u exponovaných ľudí sa môže zvýšiť frekvencia niektorých onkologických ochorení. Teoreticky sú možné aj genetické vplyvy, ale ani medzi 78 000 japonskými deťmi, ktoré prežili atómové bombardovanie Hirošimy a Nagasaki, nezistili nárast počtu prípadov dedičných chorôb. A to aj napriek tomu, že účinky ožiarenia silnejšie pôsobia na deliace sa bunky, preto je žiarenie pre deti oveľa nebezpečnejšie ako pre dospelých.

Krátkodobé vystavenie nízkym dávkam, ktoré sa používajú na vyšetrenie a liečbu niektorých chorôb, vedie k zaujímavému účinku nazývanému horméza. Ide o stimuláciu akéhokoľvek systému tela vonkajšími vplyvmi, ktoré majú silu nedostatočnú na prejavenie sa škodlivých faktorov. Tento efekt umožňuje telu mobilizovať sily.

Štatisticky môže žiarenie zvýšiť úroveň onkológie, ale je veľmi ťažké identifikovať priamy účinok žiarenia, ktorý ho oddeľuje od pôsobenia chemicky škodlivých látok, vírusov a iných vecí. Je známe, že po bombardovaní Hirošimy sa prvé účinky v podobe zvýšenia incidencie začali prejavovať až po 10 a viac rokoch. Rakovina štítnej žľazy, prsníka a niektorých častí tela priamo súvisí so žiarením.

chornobyl.in.ua

Prirodzené radiačné pozadie je asi 0,1–0,2 µSv/h. Predpokladá sa, že konštantná úroveň pozadia nad 1,2 μSv / h je pre ľudí nebezpečná (je potrebné rozlišovať medzi okamžite absorbovanou dávkou žiarenia a konštantnou dávkou pozadia). je to veľa? Pre porovnanie: úroveň žiarenia vo vzdialenosti 20 km od japonskej jadrovej elektrárne "Fukušima-1" v čase havárie prekročila normu 1 600-krát. Maximálna zaznamenaná úroveň žiarenia v tejto vzdialenosti je 161 µSv/h. Po výbuchu dosahovala úroveň radiácie niekoľko tisíc mikrosievertov za hodinu.

Počas 2–3-hodinového letu nad ekologicky čistou oblasťou je človek vystavený 20–30 μSv. Rovnaká dávka žiarenia hrozí, ak človek urobí 10-15 snímok za jeden deň moderným röntgenovým prístrojom – viziografom. Pár hodín pred katódovým monitorom alebo televízorom dáva rovnakú dávku žiarenia ako jeden takýto obrázok. Ročná dávka z vyfajčenia jednej cigarety denne je 2,7 mSv. Jedna fluorografia - 0,6 mSv, jedna rádiografia - 1,3 mSv, jedna fluoroskopia - 5 mSv. Sálanie z betónových stien - do 3 mSv za rok.

Pri ožarovaní celého tela a pre prvú skupinu kritických orgánov (srdce, pľúca, mozog, pankreas a iné) stanovujú regulačné dokumenty maximálnu hodnotu dávky na 50 000 μSv (5 rem) ročne.

Akútna choroba z ožiarenia vzniká pri jednej expozičnej dávke 1 000 000 μSv (25 000 digitálnych fluorografií, 1 000 röntgenových snímok chrbtice za jeden deň). Veľké dávky majú ešte silnejší účinok:

• 750 000 µSv - krátkodobá nevýznamná zmena v zložení krvi;
• 1 000 000 µSv - mierny stupeň choroby z ožiarenia;
• 4 500 000 µSv - ťažká choroba z ožiarenia (50 % exponovaných zomrie);
• asi 7 000 000 µSv - smrť.

Sú röntgenové lúče nebezpečné?

Najčastejšie sa so žiarením stretávame pri medicínskom výskume. Dávky, ktoré pri tom dostávame, sú však také malé, že by sme sa ich nemali báť. Doba ožiarenia starým röntgenovým prístrojom je 0,5–1,2 sekundy. A s moderným viziografom sa všetko deje 10-krát rýchlejšie: za 0,05–0,3 sekundy.

Podľa medicínskych požiadaviek uvedených v SanPiN 2.6.1.1192-03 by počas preventívnych lekárskych rádiologických výkonov dávka žiarenia nemala presiahnuť 1 000 μSv za rok. Koľko je na obrázkoch? Pomerne málo:

• 500 pozorovacích snímok (2–3 μSv) získaných rádioviziografom;
• 100 rovnakých snímok, ale s použitím dobrého röntgenového filmu (10–15 µSv);
• 80 digitálnych ortopantomogramov (13–17 µSv);
• 40 filmových ortopantomogramov (25–30 μSv);
• 20 výpočtových tomogramov (45–60 μSv).

To znamená, že ak každý deň počas roka urobíme jednu snímku na viziografe, k tomu pridáme pár výpočtových tomogramov a rovnaký počet ortopantomogramov, tak ani v tomto prípade neprekročíme povolené dávky.

Kto by nemal byť ožarovaný

Sú však ľudia, ktorým sú aj takéto druhy vystavenia prísne zakázané. Podľa noriem schválených v Rusku (SanPiN 2.6.1.1192-03) sa ožarovanie vo forme röntgenových lúčov môže vykonávať iba v druhej polovici tehotenstva, s výnimkou prípadov, keď je problém potratu alebo potreba núdze alebo núdze. starostlivosť treba vyriešiť.

V bode 7.18 dokumentu sa píše: „Röntgenové vyšetrenia tehotných žien sa vykonávajú všetkými možnými prostriedkami a spôsobmi ochrany tak, aby dávka prijatá plodom nepresiahla 1 mSv za dva mesiace nezistenej gravidity. Ak plod dostane dávku presahujúcu 100 mSv, lekár musí pacientku upozorniť na možné následky a odporučiť prerušenie tehotenstva.“

Mladí ľudia, ktorí sa v budúcnosti stanú rodičmi, si potrebujú pokryť brušnú oblasť a pohlavné orgány pred ožiarením. Röntgenové žiarenie má najnegatívnejší vplyv na krvinky a zárodočné bunky. U detí by sa vo všeobecnosti malo chrániť celé telo okrem vyšetrovanej oblasti a štúdie by sa mali vykonávať iba v prípade potreby a podľa pokynov lekára.

Sergey Nelyubin, vedúci oddelenia röntgenovej diagnostiky, RNCH pomenovaná po I.I. B. V. Petrovský, kandidát lekárskych vied, docent

Ako sa chrániť

Existujú tri hlavné spôsoby röntgenovej ochrany: časová ochrana, ochrana na diaľku a tienenie. To znamená, že čím menej sa nachádzate v zóne pôsobenia röntgenového žiarenia a čím ďalej od zdroja žiarenia, tým je dávka žiarenia nižšia.

Aj keď sa bezpečná dávka ožiarenia počíta na rok, stále sa neoplatí robiť niekoľko röntgenových štúdií v ten istý deň, napríklad fluorografiu a. Nuž, každý pacient by mal mať radiačný pas (investuje sa do zdravotnej karty): rádiológ do neho zapisuje informácie o dávke prijatej pri každom vyšetrení.

Rádiografia postihuje predovšetkým endokrinné žľazy, pľúca. To isté platí pre malé dávky žiarenia pri haváriách a únikoch účinných látok. Preto lekári ako preventívne opatrenie odporúčajú dychové cvičenia. Pomôžu vyčistiť pľúca a aktivovať rezervy tela.

Na normalizáciu vnútorných procesov tela a odstránenie škodlivých látok stojí za to použiť viac antioxidantov: vitamíny A, C, E (červené víno, hrozno). Užitočná je kyslá smotana, tvaroh, mlieko, obilný chlieb, otruby, surová ryža, sušené slivky.

V prípade, že potravinárske výrobky vzbudzujú určité obavy, môžete použiť odporúčania pre obyvateľov regiónov postihnutých haváriou v jadrovej elektrárni v Černobyle.

»
Pri skutočnej expozícii v dôsledku nehody alebo v kontaminovanej oblasti je potrebné urobiť pomerne veľa. Najprv je potrebné vykonať dekontamináciu: rýchlo a presne vyzliecť odev a obuv s nosičmi žiarenia, správne ich zlikvidovať alebo aspoň odstrániť rádioaktívny prach z vašich vecí a okolitých povrchov. Telo a oblečenie stačí umyť (oddelene) pod tečúcou vodou s použitím čistiacich prostriedkov.

Pred alebo po ožiarení sa používajú výživové doplnky a lieky proti žiareniu. Najznámejšie lieky majú vysoký obsah jódu, ktorý pomáha účinne bojovať proti negatívnym účinkom jeho rádioaktívneho izotopu, ktorý je lokalizovaný v štítnej žľaze. Na blokovanie hromadenia rádioaktívneho cézia a zabránenie sekundárnemu poškodeniu sa používa "draselný orotát". Doplnky vápnika deaktivujú rádioaktívny prípravok stroncia o 90 %. Ukázalo sa, že dimetylsulfid chráni bunkové štruktúry.

Mimochodom, známe aktívne uhlie dokáže neutralizovať vplyv žiarenia. A výhody pitia vodky ihneď po expozícii nie sú vôbec mýtus. Naozaj pomáha odstraňovať rádioaktívne izotopy z tela v tých najjednoduchších prípadoch.

Len nezabudnite: samoliečba by sa mala vykonávať iba vtedy, ak nie je možné konzultovať s lekárom včas a iba v prípade skutočnej, nie fiktívnej expozície. Röntgenová diagnostika, sledovanie televízie či lietanie v lietadle neovplyvňujú zdravie priemerného obyvateľa Zeme.

Navigácia v článku:

Žiarenie a druhy rádioaktívneho žiarenia, zloženie rádioaktívneho (ionizujúceho) žiarenia a jeho hlavné charakteristiky. Pôsobenie žiarenia na hmotu.

Čo je žiarenie

Najprv definujme, čo je žiarenie:

V procese rozpadu látky alebo jej syntézy sú prvky atómu (protóny, neutróny, elektróny, fotóny) vyvrhnuté, inak môžeme povedať dochádza k ožiareniu tieto prvky. Takéto žiarenie je tzv ionizujúce žiarenie alebo čo je bežnejšie žiarenia alebo ešte jednoduchšie žiarenia . Ionizujúce žiarenie zahŕňa aj röntgenové a gama žiarenie.

Žiarenie - ide o proces emisie nabitých elementárnych častíc hmotou vo forme elektrónov, protónov, neutrónov, atómov hélia alebo fotónov a miónov. Typ žiarenia závisí od toho, ktorý prvok je emitovaný.

Ionizácia- je proces tvorby kladne alebo záporne nabitých iónov alebo voľných elektrónov z neutrálne nabitých atómov alebo molekúl.

Rádioaktívne (ionizujúce) žiarenie možno rozdeliť do niekoľkých typov v závislosti od typu prvkov, z ktorých pozostáva. Rôzne druhy žiarenia sú spôsobené rôznymi mikročasticami, a preto majú rôzne energetické účinky na hmotu, rôznu schopnosť prenikať cez ňu a v dôsledku toho aj rôzne biologické účinky žiarenia.

Alfa, beta a neutrónové žiarenie- Sú to žiarenia pozostávajúce z rôznych častíc atómov.

Gama a röntgenové lúče je emisia energie.

alfa žiarenia

• emitované: dva protóny a dva neutróny
• penetračná sila: nízka
• expozícia zdroja: do 10 cm
• rýchlosť žiarenia: 20 000 km/s
• ionizácia: 30 000 párov iónov na 1 cm behu
• vysoká

Alfa (α) žiarenie vzniká rozpadom nestálych izotopy prvkov.

alfa žiarenia- ide o žiarenie ťažkých, kladne nabitých častíc alfa, ktoré sú jadrami atómov hélia (dva neutróny a dva protóny). Častice alfa sú emitované pri rozpade zložitejších jadier, napríklad pri rozpade atómov uránu, rádia a tória.

Častice alfa majú veľkú hmotnosť a sú emitované v priemere relatívne nízkou rýchlosťou 20 000 km/s, čo je asi 15-krát menej ako rýchlosť svetla. Keďže alfa častice sú veľmi ťažké, pri kontakte s látkou sa častice zrazia s molekulami tejto látky, začnú s nimi interagovať, strácajú svoju energiu, a preto penetračná sila týchto častíc nie je veľká a dokonca aj obyčajný list papier ich udrží.

Alfa častice však nesú veľa energie a pri interakcii s hmotou spôsobujú jej výraznú ionizáciu. A v bunkách živého organizmu okrem ionizácie alfa žiarenie ničí tkanivá, čo vedie k rôznym poškodeniam živých buniek.

Zo všetkých druhov žiarenia má alfa žiarenie najmenšiu prenikavú silu, ale následky ožiarenia živých tkanív týmto typom žiarenia sú v porovnaní s inými typmi žiarenia najzávažnejšie a najvýznamnejšie.

Vystavenie žiareniu vo forme alfa žiarenia môže nastať, keď rádioaktívne prvky vstúpia do tela, napríklad so vzduchom, vodou alebo jedlom, ako aj cez rezné rany alebo rany. Keď sú tieto rádioaktívne prvky v tele, sú prenášané krvným obehom po celom tele, hromadia sa v tkanivách a orgánoch a majú na ne silný energetický účinok. Keďže niektoré typy rádioaktívnych izotopov, ktoré vyžarujú alfa žiarenie, majú dlhú životnosť, keď sa dostanú do tela, môžu spôsobiť vážne zmeny v bunkách a viesť k degenerácii tkanív a mutáciám.

Rádioaktívne izotopy sa v skutočnosti samy o sebe z tela nevylučujú, a preto, keď sa dostanú do tela, budú ožarovať tkanivá zvnútra po mnoho rokov, kým nevedú k vážnym zmenám. Ľudské telo nie je schopné neutralizovať, spracovať, asimilovať alebo využiť väčšinu rádioaktívnych izotopov, ktoré sa dostali do tela.

neutrónové žiarenie

• emitované: neutróny
• penetračná sila: vysoká
• expozícia zdroja: kilometrov
• rýchlosť žiarenia: 40 000 km/s
• ionizácia: od 3000 do 5000 párov iónov na 1 cm chodu
• biologický účinok žiarenia: vysoká

neutrónové žiarenie- Ide o umelé žiarenie, ktoré vzniká v rôznych jadrových reaktoroch a pri atómových výbuchoch. Taktiež neutrónové žiarenie vyžarujú hviezdy, v ktorých prebiehajú aktívne termonukleárne reakcie.

Bez náboja neutrónové žiarenie, ktoré sa zráža s hmotou, slabo interaguje s prvkami atómov na atómovej úrovni, preto má vysokú penetračnú silu. Neutrónové žiarenie je možné zastaviť použitím materiálov s vysokým obsahom vodíka, ako je nádoba s vodou. Neutrónové žiarenie tiež dobre nepreniká cez polyetylén.

Neutrónové žiarenie prechádzajúce biologickými tkanivami spôsobuje vážne poškodenie buniek, pretože má významnú hmotnosť a vyššiu rýchlosť ako alfa žiarenie.

beta žiarenia

• emitované: elektróny alebo pozitróny
• penetračná sila: priemer
• expozícia zdroja: do 20 m
• rýchlosť žiarenia: 300 000 km/s
• ionizácia: od 40 do 150 párov iónov na 1 cm behu
• biologický účinok žiarenia: priemer

Beta (β) žiarenie vzniká pri premene jedného prvku na druhý, pričom procesy prebiehajú už v samotnom jadre atómu hmoty so zmenou vlastností protónov a neutrónov.

Pri beta žiarení sa neutrón premieňa na protón alebo protón na neutrón, pri tejto premene je emitovaný elektrón alebo pozitrón (antičastica elektrónu) v závislosti od typu premeny. Rýchlosť emitovaných prvkov sa blíži rýchlosti svetla a je približne rovná 300 000 km/s. Emitované prvky sa nazývajú beta častice.

S počiatočnou vysokou rýchlosťou žiarenia a malými rozmermi emitovaných prvkov má beta žiarenie vyššiu penetračnú silu ako alfa žiarenie, ale má stokrát menšiu schopnosť ionizovať hmotu v porovnaní s alfa žiarením.

Beta žiarenie ľahko preniká cez odev a čiastočne cez živé tkanivá, ale pri prechode cez hustejšie štruktúry hmoty, napríklad cez kov, s ním začne intenzívnejšie interagovať a stratí väčšinu svojej energie, čím ju prenesie na prvky hmoty. Niekoľkomilimetrový plech dokáže úplne zastaviť beta žiarenie.

Ak je alfa žiarenie nebezpečné len pri priamom kontakte s rádioaktívnym izotopom, potom beta žiarenie môže v závislosti od svojej intenzity spôsobiť značné poškodenie živého organizmu už vo vzdialenosti niekoľkých desiatok metrov od zdroja žiarenia.

Ak sa rádioaktívny izotop, ktorý vyžaruje beta žiarenie, dostane do živého organizmu, hromadí sa v tkanivách a orgánoch, pričom na ne pôsobí energeticky, čo vedie k zmenám v štruktúre tkanív a časom spôsobuje značné poškodenie.

Niektoré rádioaktívne izotopy s beta žiarením majú dlhú dobu rozpadu, to znamená, že keď vstúpia do tela, budú ho ožarovať roky, kým nevedú k degenerácii tkaniva a v dôsledku toho k rakovine.

Gama žiarenie

• emitované: energie vo forme fotónov
• penetračná sila: vysoká
• expozícia zdroja: až stovky metrov
• rýchlosť žiarenia: 300 000 km/s
• ionizácia:
• biologický účinok žiarenia: nízka

Gama (γ) žiarenie- ide o energetické elektromagnetické žiarenie vo forme fotónov.

Gama žiarenie sprevádza proces rozpadu atómov hmoty a prejavuje sa vo forme vyžiarenej elektromagnetickej energie vo forme fotónov uvoľnených pri zmene energetického stavu atómového jadra. Gama lúče sú vyžarované z jadra rýchlosťou svetla.

Keď dôjde k rádioaktívnemu rozpadu atómu, potom z niektorých látok vznikajú ďalšie. Atóm novovzniknutých látok je v energeticky nestabilnom (excitovanom) stave. Vzájomným pôsobením sa neutróny a protóny v jadre dostávajú do stavu, v ktorom sú sily interakcie vyrovnané a prebytočná energia je emitovaná atómom vo forme gama žiarenia.

Gama žiarenie má vysokú prenikavú silu a ľahko preniká cez oblečenie, živé tkanivá, o niečo ťažšie cez husté štruktúry látky ako je kov. Na zastavenie gama žiarenia by bola potrebná značná hrúbka ocele alebo betónu. Ale zároveň gama žiarenie má stokrát slabší účinok na hmotu ako beta žiarenie a desaťtisíckrát slabší ako alfa žiarenie.

Hlavným nebezpečenstvom gama žiarenia je jeho schopnosť prekonávať značné vzdialenosti a pôsobiť na živé organizmy niekoľko sto metrov od zdroja gama žiarenia.

röntgenového žiarenia

• emitované: energie vo forme fotónov
• penetračná sila: vysoká
• expozícia zdroja: až stovky metrov
• rýchlosť žiarenia: 300 000 km/s
• ionizácia: od 3 do 5 párov iónov na 1 cm chodu
• biologický účinok žiarenia: nízka

röntgenového žiarenia- je to energetické elektromagnetické žiarenie vo forme fotónov, ktoré vzniká prechodom elektrónu vo vnútri atómu z jednej dráhy na druhú.

Röntgenové žiarenie je svojím účinkom podobné žiareniu gama, má však nižšiu prenikavosť, pretože má dlhšiu vlnovú dĺžku.

Po zvážení rôznych druhov rádioaktívneho žiarenia je zrejmé, že pojem žiarenie zahŕňa úplne odlišné typy žiarenia, ktoré majú rôzne účinky na hmotu a živé tkanivá, od priameho bombardovania elementárnymi časticami (alfa, beta a neutrónové žiarenie) až po energetické účinky v forma gama a röntgenového žiarenia.liečba.

Každé z uvažovaných žiarení je nebezpečné!

Porovnávacia tabuľka s charakteristikami rôznych druhov žiarenia

charakteristický	Druh žiarenia
	alfa žiarenia	neutrónové žiarenie	beta žiarenia	Gama žiarenie	röntgenového žiarenia
vyžarované	dva protóny a dva neutróny	neutróny	elektróny alebo pozitróny	energie vo forme fotónov	energie vo forme fotónov
prenikavú silu	nízka	vysoká	priemer	vysoká	vysoká
expozícia zdroja	do 10 cm	kilometrov	do 20 m	stovky metrov	stovky metrov
rýchlosť žiarenia	20 000 km/s	40 000 km/s	300 000 km/s	300 000 km/s	300 000 km/s
ionizácia, para na 1 cm behu	30 000	od 3000 do 5000	od 40 do 150	3 až 5	3 až 5
biologický účinok žiarenia	vysoká	vysoká	priemer	nízka	nízka

Ako je zrejmé z tabuľky, v závislosti od typu žiarenia bude mať žiarenie s rovnakou intenzitou, napríklad 0,1 Röntgenu, odlišný deštruktívny účinok na bunky živého organizmu. Na zohľadnenie tohto rozdielu bol zavedený koeficient k, ktorý odráža mieru vystavenia živých predmetov rádioaktívnemu žiareniu.

koeficient k
Typ žiarenia a energetický rozsah	Násobiteľ hmotnosti
Fotóny všetky energie (gama žiarenie)	1
Elektróny a mióny všetky energie (beta žiarenie)	1
neutróny s energiou < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
Neutróny od 10 do 100 keV (neutrónové žiarenie)	10
Neutróny od 100 keV do 2 MeV (neutrónové žiarenie)	20
Neutróny od 2 MeV do 20 MeV (neutrónové žiarenie)	10
Neutróny> 20 MeV (neutrónové žiarenie)	5
Protóny s energiami > 2 MeV (okrem spätných protónov)	5
alfa častice, štiepne fragmenty a iné ťažké jadrá (alfa žiarenie)	20

Čím je „koeficient k“ vyšší, tým je pôsobenie určitého druhu žiarenia pre tkanivá živého organizmu nebezpečnejšie.

Video:

Ionizujúce žiarenie (ďalej - IR) je žiarenie, ktorého interakciou s hmotou dochádza k ionizácii atómov a molekúl, t.j. táto interakcia vedie k excitácii atómu a odtrhnutiu jednotlivých elektrónov (záporne nabitých častíc) z atómových obalov. V dôsledku toho, zbavený jedného alebo viacerých elektrónov, sa atóm zmení na kladne nabitý ión - dochádza k primárnej ionizácii. AI zahŕňa elektromagnetické žiarenie (gama žiarenie) a toky nabitých a neutrálnych častíc – korpuskulárne žiarenie (alfa žiarenie, beta žiarenie a neutrónové žiarenie).

alfa žiarenia označuje korpuskulárne žiarenie. Ide o prúd ťažkých kladne nabitých a-častíc (jadier atómov hélia), ktoré sú výsledkom rozpadu atómov ťažkých prvkov, ako je urán, rádium a tórium. Keďže častice sú ťažké, rozsah alfa častíc v hmote (teda dráha, po ktorej produkujú ionizáciu) sa ukazuje ako veľmi krátky: stotiny milimetra v biologických médiách, 2,5-8 cm vo vzduchu. Bežný list papiera alebo vonkajšia mŕtva vrstva kože je teda schopná zadržať tieto častice.

Látky, ktoré emitujú alfa častice, sú však dlhoveké. V dôsledku požitia takýchto látok do tela potravou, vzduchom alebo ranami sú krvným obehom prenášané do celého tela a ukladajú sa v orgánoch zodpovedných za metabolizmus a ochranu tela (napríklad slezina, resp. lymfatické uzliny), čo spôsobuje vnútorné obnaženie tela. Nebezpečenstvo takéhoto vnútorného vystavenia tela je vysoké, pretože. tieto častice alfa vytvárajú veľmi veľké množstvo iónov (až niekoľko tisíc párov iónov na dráhu 1 mikrónu v tkanivách). Ionizácia zase spôsobuje množstvo vlastností tých chemických reakcií, ktoré sa vyskytujú v hmote, najmä v živom tkanive (tvorba silných oxidantov, voľného vodíka a kyslíka atď.).

beta žiarenia(beta lúče alebo prúd beta častíc) tiež označuje korpuskulárny typ žiarenia. Ide o prúd elektrónov (β-žiarenie, alebo častejšie jednoducho β-žiarenie) alebo pozitrónov (β+-žiarenie) emitované pri rádioaktívnom beta rozpade jadier niektorých atómov. Elektróny alebo pozitróny vznikajú v jadre pri premene neutrónu na protón alebo protónu na neutrón.

Elektróny sú oveľa menšie ako častice alfa a môžu preniknúť hlboko do látky (tela) o 10-15 centimetrov (v porovnaní so stotinami milimetra pre častice alfa). Pri prechode látkou beta žiarenie interaguje s elektrónmi a jadrami jej atómov, míňa na to svoju energiu a spomaľuje pohyb, až kým sa úplne nezastaví. Vďaka týmto vlastnostiam stačí mať primeranú hrúbku tienidla z organického skla na ochranu pred beta žiarením. Využitie beta žiarenia v medicíne na povrchovú, intersticiálnu a intrakavitárnu radiačnú terapiu je založené na rovnakých vlastnostiach.

neutrónové žiarenie- iný druh korpuskulárneho typu žiarenia. Neutrónové žiarenie je prúd neutrónov (elementárnych častíc, ktoré nemajú elektrický náboj). Neutróny nemajú ionizačný účinok, ale dochádza k veľmi výraznému ionizačnému účinku v dôsledku elastického a nepružného rozptylu na jadrách hmoty.

Látky ožiarené neutrónmi môžu získať rádioaktívne vlastnosti, to znamená, že dostanú takzvanú indukovanú rádioaktivitu. Neutrónové žiarenie vzniká pri prevádzke urýchľovačov elementárnych častíc, v jadrových reaktoroch, priemyselných a laboratórnych zariadeniach, pri jadrových výbuchoch a pod. Neutrónové žiarenie má najvyššiu prenikavosť. Najlepšie na ochranu pred neutrónovým žiarením sú materiály obsahujúce vodík.

Gama žiarenie a röntgenové lúče súvisia s elektromagnetickým žiarením.

Zásadný rozdiel medzi týmito dvoma typmi žiarenia spočíva v mechanizme ich vzniku. Röntgenové žiarenie je mimojadrového pôvodu, gama žiarenie je produktom rozpadu jadier.

Röntgenové žiarenie, objavené v roku 1895 fyzikom Roentgenom. Ide o neviditeľné žiarenie, ktoré môže preniknúť, aj keď v rôznej miere, do všetkých látok. Predstavuje elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou rádovo od - od 10 -12 do 10 -7. Zdrojom röntgenového žiarenia je röntgenová trubica, niektoré rádionuklidy (napríklad beta žiariče), urýchľovače a akumulátory elektrónov (synchrotrónové žiarenie).

Röntgenová trubica má dve elektródy - katódu a anódu (záporné a kladné elektródy). Keď sa katóda zahrieva, dochádza k emisii elektrónov (fenomén emisie elektrónov povrchom pevnej látky alebo kvapaliny). Elektróny emitované z katódy sú urýchľované elektrickým poľom a dopadajú na povrch anódy, kde sú prudko spomalené, čo vedie k röntgenovému žiareniu. Podobne ako viditeľné svetlo, aj röntgenové lúče spôsobujú sčernenie fotografického filmu. Toto je jedna z jeho vlastností, pre medicínu je hlavná vec, že ​​ide o prenikajúce žiarenie, a preto môže byť pacient s jeho pomocou osvetlený a odvtedy. tkanivá rôznej hustoty absorbujú röntgenové lúče rôznymi spôsobmi – vtedy vieme diagnostikovať mnohé druhy ochorení vnútorných orgánov už vo veľmi skorom štádiu.

Gama žiarenie je vnútrojadrového pôvodu. Dochádza k nemu pri rozpade rádioaktívnych jadier, prechode jadier z excitovaného stavu do základného stavu, pri interakcii rýchlo nabitých častíc s hmotou, anihilácii elektrón-pozitrónových párov atď.

Vysoká penetračná sila gama žiarenia je spôsobená krátkou vlnovou dĺžkou. Na utlmenie toku gama žiarenia sa používajú látky, ktoré majú značné hmotnostné číslo (olovo, volfrám, urán atď.) a všetky druhy vysokohustotných kompozícií (rôzne betóny s kovovými plnivami).

Čo je to žiarenie? Aké nebezpečné je žiarenie?

Žiarenie je forma energie, ktorá pochádza z určitého zdroja a šíri sa vesmírom. Zdroje môžu siahať od slnka, zeme, skál až po autá.

Energia, ktorú vytvárajú, sa bežne označuje ako ionizačné žiarenie. Ionizujúce žiarenie je produkované nestabilnými atómami, ktoré majú energiu aj hmotnosť väčšiu ako stabilné atómy, a preto môžu spôsobiť poškodenie.

Žiarenie sa môže šíriť priestorom vo forme častíc alebo vĺn. Žiarenie častíc môže byť ľahko blokované oblečením, zatiaľ čo vlnové žiarenie môže byť smrteľné a môže prechádzať aj betónom.

Žiarenie sa meria pomocou Geigerových počítačov a vo forme Sievertov (μSv).

Aké nebezpečné je žiarenie?

Každý človek dostane každý deň určité množstvo žiarenia. Chôdza na slnku, röntgen, CT vyšetrenie, let.

Problémom nie je žiarenie. Skutočným problémom je množstvo žiarenia alebo inými slovami úrovne žiarenia, ktoré človek dostáva.

V priemere človek dostane 10 µSv za deň a 3 600 µSv za rok. Bežný 5-hodinový 30-minútový let dáva dávku 40 µSv, zatiaľ čo röntgenové lúče poskytujú dávku 100 µSv.

Všetky tieto indikované dávky sú pre ľudské telo prijateľné, ale čokoľvek nad 100 000 μSv môže viesť k ochoreniu a dokonca k smrti.

Riziko rakoviny sa zvyšuje v momente, keď človek prekročí hladinu 100 000 µSv a hladiny nad 200 000 µSv sú smrteľné.

Vystavenie žiareniu

Žiarenie môže poškodiť tkanivá ľudského tela, čo vedie k popáleninám, rakovine a dokonca k smrti.

Dokonca aj vysoká úroveň vystavenia slnku môže spôsobiť spálenie, pretože ultrafialové lúče sú formou žiarenia.

Hlbšia poznámka: žiarenie oslabuje alebo ničí deoxyribonukleovú kyselinu (DNA) ľudského tela, čo spôsobuje nerovnováhu v bunkách.

Nerovnováha potom zvyšuje poškodenie buniek alebo ich zabíja do bodu, kedy tento proces vedie k život ohrozujúcim ochoreniam, ako je rakovina.

U detí sa ľahko vyvinie vysoká úroveň žiarenia, pretože ich bunky nie sú dostatočne silné, aby odolali hrozbe žiarenia.

Incidenty v minulosti, keď úroveň žiarenia prekročila obávaných 200 000 µSv, zaznamenané napríklad v rokoch , a , mali za následok detskú úmrtnosť a rakovinu.

Čo je alfa žiarenie a aké je jeho nebezpečenstvo?

Alfa žiarenie, tiež známe ako alfa rozpad, je druh rádioaktívneho rozpadu, pri ktorom jadrové jadro vybíja molekulu alfa a tak sa mení s hmotnostným číslom, ktoré sa zníži o štyri, a s jadrovým číslom, ktoré sa zníži o dva.

Alfa žiarenie je ťažké odhaliť a zmerať. Dokonca aj tie najbežnejšie zariadenia, ako je CD V-700, nie sú schopné detekovať častice alfa, kým s nimi nie je prijaté beta žiarenie.

High-tech zariadenia schopné merať alfa žiarenie vyžadujú profesionálny tréningový program, inak na to laik nepríde.

Navyše, keďže alfa žiarenie nepreniká, nemôže byť detekované ani zmerané žiadnym zariadením, dokonca ani cez slabú vrstvu vody, krvi, prachu, papiera alebo iného materiálu.

Existujú dva typy žiarenia: ionizujúce/neionizujúce a alfa žiarenie, ktoré sú klasifikované ako ionizujúce.

Ionizácia nie je taká nebezpečná ako neionizujúca z nasledujúcich dôvodov: alfa žiarenie nemôže preniknúť pokožkou a materiály s alfa emisiami môžu byť pre človeka škodlivé iba vtedy, ak sú materiály vdýchnuté, požité alebo preniknuté cez otvorené rany.

V opačnom prípade alfa žiarenie nebude môcť preniknúť cez oblečenie.

Čo je beta žiarenie a aké sú jeho účinky?

Beta žiarenie je žiarenie, ktoré vzniká, keď rádioaktívny rozpad začne uvoľňovať rádioaktívne častice.

Je to neionizujúce žiarenie a pohybuje sa vo forme vĺn. Beta žiarenie sa považuje za nebezpečné, pretože má schopnosť preniknúť do akéhokoľvek pevného materiálu, ako sú steny.

Vystavenie beta žiareniu môže mať oneskorené účinky na telo, ako je rast buniek alebo poškodenie buniek.

Keďže účinky zavedenia beta žiarenia nie sú rýchle a neexistuje skutočný spôsob, ako zistiť, či kontakt spôsobil agresívny dopad, problémy sa môžu objaviť po niekoľkých rokoch.