Ionizujúce (rádioaktívne) žiarenie zahŕňa röntgenové a γ-žiarenie, čo sú elektromagnetické oscilácie s veľmi krátkou vlnovou dĺžkou, ako aj α- a β-žiarenie, pozitrónové a neutrónové žiarenie, čo je prúd častíc s nábojom alebo bez neho. . Röntgenové žiarenie a γ-žiarenie sa súhrnne označujú ako fotónové žiarenie.

Hlavnou vlastnosťou rádioaktívneho žiarenia je jeho ionizačný účinok. Keď neutrálne atómy alebo molekuly prechádzajú cez tkanivá, získavajú kladný alebo záporný náboj a menia sa na ióny. Alfa žiarenie, čo je kladne nabité jadro hélia, má vysokú ionizačnú schopnosť (až niekoľko desiatok tisíc párov iónov na 0,01 m svojej dráhy), ale malý dosah: vo vzduchu 0,02 ... 0,11 m, v r. biologické tkanivá (2..,6)10-6 m.Žiarenie beta a pozitrónové žiarenie sú toky elektrónov a pozitrónov s oveľa nižšou ionizačnou schopnosťou, ktorá je pri rovnakej energii 1000-krát menšia ako u β- častice. Neutrónové žiarenie má veľmi veľkú prenikavú silu. Neutróny - častice, ktoré nemajú náboj, prechádzajú tkanivami a spôsobujú v nich tvorbu rádioaktívnych látok (indukovaná aktivita). Röntgenové lúče vznikajúce z β-žiarenia alebo v röntgenových trubiciach, urýchľovačoch elektrónov a pod., ako aj γ-žiarenie emitované rádionuklidmi - jadrami rádioaktívnych prvkov, majú najnižšiu schopnosť ionizovať prostredie, ale najvyššiu penetračnú schopnosť. Ich dosah vo vzduchu je niekoľko stoviek metrov a v materiáloch používaných na ochranu pred ionizujúcim žiarením (olovo, betón) desiatky centimetrov.

Expozícia môže byť vonkajšia, keď je zdroj žiarenia mimo tela, a vnútorná, ktorá vzniká požitím rádioaktívnych látok cez dýchacie cesty, gastrointestinálny trakt alebo absorpciou poškodenou pokožkou. Rádioaktívne látky, ktoré vstupujú do pľúc alebo tráviaceho traktu, sa šíria krvným obehom po celom tele. Zároveň sa niektoré látky v tele distribuujú rovnomerne, iné sa hromadia len v určitých (kritických) orgánoch a tkanivách: rádioaktívny jód - v štítnej žľaze, rádioaktívne rádium a stroncium - v kostiach atď. Vnútorná expozícia môže nastať pri konzumácii potravín rastlinnej a živočíšnej výroby získanej z kontaminovanej poľnohospodárskej pôdy.

Trvanie prítomnosti rádioaktívnych látok v tele závisí od rýchlosti uvoľňovania a polčasu rozpadu – času, počas ktorého sa rádioaktivita zníži na polovicu. K odstraňovaniu takýchto látok z tela dochádza najmä cez gastrointestinálny trakt, obličky a pľúca, čiastočne cez kožu, ústnu sliznicu, potom a mlieko.

Ionizujúce žiarenie môže spôsobiť lokálne a celkové poškodenie. Lokálne kožné lézie sú vo forme popálenín, dermatitídy a iných foriem. Niekedy existujú benígne novotvary, je tiež možný vývoj rakoviny kože. Dlhodobé vystavenie šošovke žiareniu spôsobuje šedý zákal.

Celkové lézie sa vyskytujú vo forme akútnej a chronickej choroby z ožiarenia. Akútne formy sú charakterizované špecifickými léziami hematopoetických orgánov, gastrointestinálneho traktu a nervového systému na pozadí všeobecných toxických symptómov (slabosť, nevoľnosť, strata pamäti atď.). V ranom štádiu chronickej formy sa pozoruje narastajúca fyzická a neuropsychická slabosť, znížená hladina červených krviniek v krvi a zvýšená krvácavosť. Vdychovanie rádioaktívneho prachu spôsobuje pneumosklerózu, niekedy rakovinu priedušiek a pľúc. Ionizujúce žiarenie inhibuje reprodukčnú funkciu tela a ovplyvňuje zdravie budúcich generácií.

V mieste výroby je možné vykonávať práce s uzavretými zdrojmi žiarenia a otvorenými rádioaktívnymi látkami.

Uzavreté zdroje sú zapečatené; najčastejšie ide o oceľové ampulky s obsahom rádioaktívnej látky. Spravidla používajú γ- a menej často β-žiariče. Medzi uzavreté zdroje patria aj röntgenové prístroje a urýchľovače. Zariadenia s takýmito zdrojmi sa používajú na kontrolu kvality zvarov, určenie opotrebovania dielov, dezinfekciu kože a vlny, ošetrenie semien na ničenie hmyzích škodcov av medicíne a veterinárnej medicíne. Práca na týchto zariadeniach je plná nebezpečenstva iba z vonkajšieho žiarenia.

S prácami s rádioaktívnymi látkami v otvorenej forme sa stretávame pri diagnostike a liečbe v medicíne a veterinárnej medicíne, kedy sa rádioaktívne látky nanášajú ako súčasť svietiacich farieb na číselníky, v závodných laboratóriách a pod. expozícia je nebezpečná, pretože rádioaktívne látky sa môžu dostať do ovzdušia pracovného priestoru vo forme pár, plynov a aerosólov.

Aby sa zohľadnilo nerovnaké nebezpečenstvo rôznych druhov ionizujúceho žiarenia, zaviedla sa koncepcia ekvivalentnej dávky. Meria sa v sievertoch a určuje sa podľa vzorca

kde k je kvalitatívny faktor, ktorý zohľadňuje biologickú účinnosť rôznych druhov žiarenia v porovnaní s röntgenovým žiarením: k = 20 pre α-žiarenie, k- 10 pre tok protónov a neutrónov; k-1 pre fotón a β-žiarenie; D je absorbovaná dávka charakterizujúca absorpciu energie akéhokoľvek ionizujúceho žiarenia jednotkovou hmotnosťou látky, Sv.

Efektívna dávka umožňuje posúdiť následky ožiarenia jednotlivých orgánov a tkanív človeka s prihliadnutím na ich rádiosenzitivitu.

Normy radiačnej bezpečnosti NRB-96 schválené vyhláškou č.7 Štátneho výboru pre sanitárny a epidemiologický dohľad Ruskej federácie dňa 19. apríla 1996 ustanovili tieto kategórie ohrozených osôb:

personál - ľudia pracujúci s umelými zdrojmi žiarenia (skupina A) alebo ktorí sa podľa podmienok práce nachádzajú v oblasti ich vplyvu (skupina B);

celé obyvateľstvo vrátane personálu mimo rámca a podmienok ich výrobnej činnosti (tabuľka 21.2).

21.2. Základné limity expozičných dávok, mSv

Normalizovaná hodnota	Obslužný personál (Skupina A)	Populácia
Účinná dávka	20 ročne v priemere počas 5 rokov, ale nie viac ako 50 za 1 rok	1 za rok v priemere na ľubovoľných 5 rokov, ale nie viac ako 5 za 1 rok
Ekvivalentná dávka za rok:
v objektíve
na koži
na rukách a nohách

Ročná dávka ožiarenia obyvateľstva z prirodzeného pozadia je v priemere (0,1 ... 0,12) 10-2 Sv, s fluorografiou 0,37 * 10-2 Sv, s rádiografiou zubov 3 o 10-2 Sv.

Hlavné limity dávok pre exponované osoby nezahŕňajú dávky z prírodných a medicínskych zdrojov ionizujúceho žiarenia a dávku prijatú v dôsledku radiačných havárií. Pre tieto typy expozície platia špeciálne obmedzenia.

Ochrana pred vonkajším žiarením sa vykonáva v troch smeroch: 1) tienením zdroja; 2) zvýšenie vzdialenosti od neho k pracovníkom; 3) skrátenie času stráveného ľuďmi v zóne ožarovania. Ako clony sa používajú materiály, ktoré dobre absorbujú ionizujúce žiarenie, ako je olovo, betón. Hrúbka ochrannej vrstvy sa vypočíta v závislosti od druhu a sily žiarenia. Malo by sa vziať do úvahy, že výkon žiarenia klesá úmerne so štvorcom vzdialenosti od zdroja. Táto závislosť sa používa pri implementácii diaľkového riadenia procesov. Čas strávený pracovníkmi v zóne ožiarenia je limitovaný podmienkou dodržania maximálnych dávok ožiarenia uvedených v tabuľke 21.2.

Pri práci s otvorenými zdrojmi žiarenia je miestnosť, kde sa nachádzajú rádioaktívne látky, maximálne izolovaná. Steny musia mať dostatočnú hrúbku. Povrchy obvodových konštrukcií a zariadení sú pokryté materiálmi, ktoré sa ľahko čistia (plast, olejová farba atď.). Práce s rádioaktívnymi látkami znečisťujúcimi ovzdušie pracovného priestoru sa vykonávajú len v uzavretých digestoroch (boxoch) s filtráciou odpadového vzduchu. Zároveň je potrebné venovať dostatočnú pozornosť účinnosti celkovej a lokálnej ventilácie, ako aj používaniu osobných ochranných prostriedkov (respirátory, izolačné pneumosuity s prívodom čistého vzduchu, okuliare, kombinézy, zástery, gumené rukavice a obuv), ktoré sa vyberajú v závislosti od vlastností použitých rádioaktívnych látok, ich aktivity a druhu práce. Medzi dôležité preventívne opatrenia patrí dozimetrická kontrola a lekárske vyšetrenie pracovníkov. Pre jednotlivé dozimetrické kontrolné prístroje sa používajú IFKU-1, TLD, KID-6 a iné, - neutrónové žiarenie sa meria prístrojmi RUP-1, UIM2-1eM a objemová aktivita rádioaktívnych plynov a aerosólov vo vzduchu - RV -4, zariadenia RGB-3-01.

Žiarenie v 20. storočí predstavuje rastúcu hrozbu pre celé ľudstvo. Rádioaktívne látky spracovávané na jadrovú energiu, dostávajúce sa do stavebných materiálov a napokon využívané na vojenské účely majú škodlivý vplyv na ľudské zdravie. Preto ochrana pred ionizujúcim žiarením ( radiačnej bezpečnosti) sa stáva jednou z najdôležitejších úloh pre zaistenie bezpečnosti ľudského života.

rádioaktívne látky(alebo rádionuklidy) sú látky schopné emitovať ionizujúce žiarenie. Dôvodom je nestabilita atómového jadra, v dôsledku čoho dochádza k jeho samovoľnému rozpadu. Takýto proces samovoľných premien jadier atómov nestabilných prvkov sa nazýva rádioaktívny rozpad, resp. rádioaktivita.

Ionizujúce žiarenie -žiarenie, ktoré vzniká pri rádioaktívnom rozpade a pri interakcii s prostredím vytvára ióny rôznych znakov.

Akt rozpadu je sprevádzaný emisiou žiarenia vo forme gama lúčov, alfa, beta častíc a neutrónov.

Rádioaktívne žiarenie sa vyznačuje rôznou penetračnou a ionizačnou (poškodzujúcou) schopnosťou. Častice alfa majú takú nízku penetračnú schopnosť, že ich zadrží list obyčajného papiera. Ich rozsah vo vzduchu je 2-9 cm, v tkanivách živého organizmu - zlomky milimetra. Inými slovami, tieto častice, keď sú zvonka vystavené živému organizmu, nie sú schopné preniknúť vrstvou kože. Zároveň je ionizačná schopnosť takýchto častíc extrémne vysoká a nebezpečenstvo ich dopadu sa zvyšuje, keď sa dostanú do tela s vodou, potravou, vdychovaným vzduchom alebo cez otvorenú ranu, pretože môžu poškodiť tie orgány a tkanivá, do ktorých prenikli.

Častice beta sú prenikavejšie ako častice alfa, ale menej ionizujú; ich dosah vo vzduchu dosahuje 15 ma v tkanivách tela - 1-2 cm.

Gama žiarenie sa šíri rýchlosťou svetla, má najväčšiu hĺbku prieniku a môže byť oslabené iba hrubou olovenou alebo betónovou stenou. Pri prechode hmotou s ňou rádioaktívne žiarenie reaguje a stráca svoju energiu. Navyše, čím vyššia je energia rádioaktívneho žiarenia, tým väčšia je jeho škodlivá schopnosť.

Množstvo energie žiarenia absorbovaného telesom alebo látkou sa nazýva absorbovaná dávka. Ako jednotka merania absorbovanej dávky žiarenia v sústave SI, šedá (gr. V praxi sa používa jednotka mimo systému - rád(1 rad = 0,01 Gy). Avšak pri rovnakej absorbovanej dávke majú častice alfa oveľa väčší škodlivý účinok ako žiarenie gama. Preto sa na posúdenie škodlivého účinku rôznych typov ionizujúceho žiarenia na biologické objekty používa špeciálna jednotka merania - rem(biologický ekvivalent RTG). Jednotkou SI pre túto ekvivalentnú dávku je sievert(1 Sv = 100 rem).

Na posúdenie radiačnej situácie na zemi, v pracovnej alebo obytnej oblasti v dôsledku vystavenia röntgenovému alebo gama žiareniu použite expozičná dávka. Jednotkou expozičnej dávky v systéme SI je coulomb na kilogram (C/kg). V praxi sa najčastejšie meria v röntgenoch (R). Expozičná dávka v röntgenoch pomerne presne charakterizuje potenciálne nebezpečenstvo vystavenia ionizujúcemu žiareniu pri všeobecnej a rovnomernej expozícii ľudského tela. Expozičná dávka 1 R zodpovedá absorbovanej dávke približne rovnej 0,95 rad.

Za iných identických podmienok je dávka ionizujúceho žiarenia tým väčšia, čím je expozícia dlhšia, t.j. dávka sa časom akumuluje. Dávka vztiahnutá na jednotku času sa nazýva dávkový príkon, príp úroveň žiarenia. Ak je teda úroveň žiarenia v oblasti 1 R / h, znamená to, že za 1 hodinu pobytu v tejto oblasti človek dostane dávku 1 R.

Röntgen je veľmi veľká merná jednotka a úrovne žiarenia sa zvyčajne vyjadrujú v zlomkoch röntgenu - tisícinách (milironentgén za hodinu - mR / h) a milióntinách (mikroröntgen za hodinu - mikroR / h).

Na detekciu ionizujúceho žiarenia, meranie jeho energie a iných vlastností sa používajú dozimetrické prístroje: rádiometre a dozimetre.

Rádiometer je prístroj určený na stanovenie množstva rádioaktívnych látok (rádionuklidov) alebo toku žiarenia.

Dozimeter- prístroj na meranie ožiarenia alebo absorbovaného dávkového príkonu.

Človek je vystavený ionizujúcemu žiareniu počas celého života. Toto je v prvom rade prirodzené radiačné pozadie Zeme kozmického a pozemského pôvodu. V priemere je expozičná dávka zo všetkých prírodných zdrojov ionizujúceho žiarenia asi 200 mR za rok, hoci táto hodnota sa v rôznych oblastiach Zeme môže pohybovať medzi 50-1000 mR/rok a viac.

Prírodné radiačné pozadie– žiarenie generované kozmickým žiarením, prírodnými rádionuklidmi prirodzene distribuovanými v zemi, vode, vzduchu a iných prvkoch biosféry (napríklad potravinárske výrobky).

Okrem toho sa človek stretáva s umelými zdrojmi žiarenia. (pozadie technogénneho žiarenia). Patrí sem napríklad ionizujúce žiarenie používané na lekárske účely. Určitým príspevkom k technogénnemu pozadiu sú podniky jadrového palivového cyklu a uhoľné tepelné elektrárne, lety lietadiel vo veľkých výškach, sledovanie televíznych programov, používanie hodín so svietiacimi ciferníkmi atď. Vo všeobecnosti sa technogénne pozadie pohybuje od 150 do 200 mrem.

Technogénne radiačné pozadie - prirodzené radiačné pozadie, upravené v dôsledku ľudskej činnosti.

Teda každý obyvateľ Zeme v priemere ročne prijíma dávka žiarenia 250-400 mrem. Toto je normálny stav ľudského prostredia. Nepriaznivý vplyv tejto úrovne žiarenia na ľudské zdravie nebol stanovený.

Úplne iná situácia nastáva pri jadrových výbuchoch a haváriách jadrových reaktorov, kedy vznikajú rozsiahle zóny rádioaktívnej kontaminácie (kontaminácie) s vysokou úrovňou radiácie.

Akýkoľvek organizmus (rastlina, zviera alebo človek) nežije izolovane, ale tak či onak je spojený so všetkou živou a neživou prírodou. V tomto reťazci je cesta rádioaktívnych látok približne nasledovná: rastliny ich asimilujú listami priamo z atmosféry, koreňmi z pôdy (pôdna voda), t.j. hromadia, a preto je koncentrácia RS v rastlinách vyššia ako v prostredí. Všetky hospodárske zvieratá dostávajú RS z potravy, vody a atmosféry. Rádioaktívne látky, ktoré vstupujú do ľudského tela s jedlom, vodou, vzduchom, sú súčasťou molekúl kostného tkaniva a svalov a zostávajú v nich a naďalej ožarujú telo zvnútra. Bezpečnosť človeka v podmienkach rádioaktívnej kontaminácie (kontaminácie) životného prostredia sa preto dosahuje ochranou pred vonkajším žiarením, kontamináciou rádioaktívnym spadom, ako aj ochranou dýchacieho a gastrointestinálneho traktu pred prenikaním rádioaktívnych látok do organizmu s potravinami, voda a vzduch. Vo všeobecnosti sa konanie obyvateľstva v oblasti infekcie obmedzuje najmä na dodržiavanie príslušných pravidiel správania a vykonávanie sanitárnych a hygienických opatrení. Pri hlásení radiačného nebezpečenstva sa odporúča okamžite vykonať nasledovné:

1. Ukryte sa v obytných budovách alebo kancelárskych priestoroch. Je dôležité vedieť, že steny dreveného domu zoslabujú ionizujúce žiarenie 2-krát a murovaného domu 10-krát. Hlboké prístrešky (pivnice) ešte viac oslabujú dávku žiarenia: s dreveným náterom - 7-krát, s tehlou alebo betónom - 40-100-krát.

2. Vykonajte opatrenia na ochranu pred prenikaním rádioaktívnych látok do bytu (domu) vzduchom: zatvorte okná, vetracie otvory, vetracie otvory, utesnite rámy a dverné otvory.

3. Vytvorte zásobu pitnej vody: zbierajte vodu do uzavretých nádob, pripravte si najjednoduchšie sanitárne výrobky (napríklad mydlové roztoky na ošetrenie rúk), zatvorte kohútiky.

4. Vykonajte núdzovú jódovú profylaxiu (čo najskôr, ale po osobitnom upozornení!). Jódová profylaxia spočíva v užívaní stabilných jódových prípravkov: tabliet jodidu draselného alebo vodno-alkoholového roztoku jódu. Jodid draselný sa má užívať po jedle s čajom alebo vodou raz denne počas 7 dní, po jednej tablete (0,125 g). Vodno-alkoholový roztok jódu sa má užívať po jedle 3-krát denne počas 7 dní, 3-5 kvapiek na pohár vody.

Mali by ste vedieť, že predávkovanie jódom je spojené s množstvom vedľajších účinkov, ako je alergický stav a zápalové zmeny v nosohltane.

5. Začnite sa pripravovať na prípadnú evakuáciu. Pripravte si doklady a peniaze, nevyhnutné veci, zabaľte lieky, na ktoré sa často obraciate, minimum bielizne a oblečenia (1-2 smeny). Pripravte si zásobu konzervovaného jedla, ktorú máte na 2-3 dni. To všetko by malo byť zabalené v plastových vreciach a taškách. Zapnite rádio, aby ste si vypočuli informačné správy Komisie pre mimoriadne situácie.

6. Snažte sa dodržiavať pravidlá radiačnej bezpečnosti a osobnej hygieny, a to:

Jedzte iba konzervované mlieko a potravinové výrobky, ktoré boli skladované vo vnútri a neboli vystavené rádioaktívnej kontaminácii. Nepijte mlieko od kráv, ktoré sa naďalej pasú na kontaminovaných poliach: rádioaktívne látky už začali cirkulovať cez takzvané biologické reťazce;

Nejedzte zeleninu, ktorá rástla na otvorenom poli a je odtrhnutá po uvoľnení rádioaktívnych látok do životného prostredia;

Jedzte iba v uzavretých priestoroch, pred jedlom si dôkladne umyte ruky mydlom a vypláchnite si ústa 0,5% roztokom sódy bikarbóny;

Po oficiálnom oznámení radiačného nebezpečenstva nepite vodu z otvorených zdrojov a tečúcu vodu; zakryte jamky fóliou alebo krytmi;

Vyhnite sa dlhodobému pohybu na kontaminovanej ploche, najmä na prašnej ceste alebo tráve, nechoďte do lesa, zdržte sa kúpania v najbližšej vodnej ploche;

Pri vstupe do priestorov z ulice si vymeňte topánky („špinavé“ topánky by ste mali nechať na odpočívadle alebo na verande);

7. V prípade pohybu na otvorených priestranstvách je potrebné použiť improvizované ochranné prostriedky:

Dýchacie orgány - zakryte si ústa a nos gázovým obväzom navlhčeným vodou, vreckovkou, uterákom alebo akoukoľvek časťou odevu;

Koža a vlasová línia – zakryte sa akýmikoľvek časťami oblečenia – čiapky, šály, peleríny, rukavice. Ak musíte ísť von, odporúčame vám obuť si gumené čižmy.

Nasledujú opatrenia v podmienkach vysokej radiácie, ktoré odporúča známy americký lekár Gale - špecialista na radiačnú bezpečnosť.

POTREBNÉ:

1. Dobrá výživa.

2. Denná stolica.

3. Odvary z ľanových semien, sušených sliviek, žihľavy, laxatívnych bylín.

4. Pite veľa vody, potte sa častejšie.

5. Šťavy s farbiacimi pigmentmi (hroznové, paradajkové).

6. Arónia, granátové jablká, hrozienka.

7. Vitamíny P, C, B, repná šťava, mrkva, červené víno (3 polievkové lyžice denne).

8. Nastrúhaná reďkovka (nastrúhajte ráno, zjedzte večer a naopak).

9. 4-5 vlašských orechov denne.

10. Chren, cesnak.

11. Pohánka, ovsené vločky.

12. Chlieb kvass.

13. Kyselina askorbová s glukózou (3x denne).

14. Aktívne uhlie (1-2 kusy pred jedlom).

15. Vitamín A (nie viac ako dva týždne).

16. Quademite (3x denne).

Z mliečnych výrobkov je najlepšie jesť tvaroh, smotanu, kyslú smotanu, maslo. Zeleninu a ovocie ošúpte do 0,5 cm, z hláv kapusty odstráňte aspoň tri listy. Cibuľa a cesnak majú zvýšenú schopnosť absorbovať rádioaktívne prvky. Z mäsových výrobkov je to najmä bravčové mäso a hydina. Vyhnite sa mäsovým vývarom. Mäso uvaríme takto: prvý vývar scedíme, zalejeme vodou a varíme do mäkka.

PRODUKTY S ANTI-RÁDIOAKTÍVNYM ÚČINKOM:

1. Mrkva.

2. Rastlinný olej.

3. Tvaroh.

4. Tablety vápnika.

NEJEDIA:

2. Aspik, kosti, kostný tuk.

3. Čerešne, marhule, slivky.

4. Hovädzie mäso: Toto je s najväčšou pravdepodobnosťou kontaminované.

1. Katedra BJD

1. Test

disciplína: Bezpečnosť života

na tému: Ionizujúce žiarenie

1. Perm, 2004

Úvod

Ionizujúce žiarenie sa nazýva žiarenie, ktorého interakcia s prostredím vedie k vzniku elektrických nábojov rôznych znakov.

Ionizujúce žiarenie je žiarenie, ktoré majú rádioaktívne látky.

Pod vplyvom ionizujúceho žiarenia sa u človeka vyvinie choroba z ožiarenia.

Hlavným cieľom radiačnej bezpečnosti je chrániť zdravie obyvateľstva vrátane personálu pred škodlivými účinkami ionizujúceho žiarenia dodržiavaním základných zásad a noriem radiačnej bezpečnosti bez neprimeraných obmedzení užitočných činností pri využívaní žiarenia v rôznych oblastiach hospodárstva. , vo vede a medicíne.

Normy radiačnej bezpečnosti (NRB-2000) sa používajú na zaistenie bezpečnosti ľudí pod vplyvom ionizujúceho žiarenia umelého alebo prírodného pôvodu.

Hlavné charakteristiky ionizujúceho žiarenia

Ionizujúce žiarenie sa nazýva žiarenie, ktorého interakcia s prostredím vedie k vzniku elektrických nábojov rôznych znakov. Zdroje tohto žiarenia majú široké využitie v strojárstve, chémii, medicíne, poľnohospodárstve a iných oblastiach, napríklad pri meraní hustoty pôdy, detekcii netesností v plynovodoch, meraní hrúbky plechov, rúr a tyčí, antistatickej úprave látok, polymerizácii z plastov, radiačná terapia zhubných nádorov a pod. Treba však pamätať na to, že zdroje ionizujúceho žiarenia výrazne ohrozujú zdravie a život ľudí, ktorí ich používajú.

Existujú 2 typy ionizujúceho žiarenia:

korpuskulárne, pozostávajúce z častíc s pokojovou hmotnosťou inou ako nula (alfa a beta žiarenie a neutrónové žiarenie);

elektromagnetické (gama žiarenie a röntgenové lúče) s veľmi krátkou vlnovou dĺžkou.

alfa žiarenia je prúd jadier hélia s vysokou rýchlosťou. Tieto jadrá majú hmotnosť 4 a náboj +2. Vznikajú pri rádioaktívnom rozpade jadier alebo pri jadrových reakciách. V súčasnosti je známych viac ako 120 umelých a prirodzených alfa-rádioaktívnych jadier, ktoré vyžarovaním alfa častice strácajú 2 protóny a 2 neuróny.

Energia častíc alfa nepresahuje niekoľko MeV (mega-elektrón-volt). Vyžarované častice alfa sa pohybujú takmer priamočiaro rýchlosťou asi 20 000 km/s.

Pod dĺžkou dráhy častice vo vzduchu alebo inom prostredí sa zvykne nazývať najväčšia vzdialenosť od zdroja žiarenia, pri ktorej je ešte možné detekovať časticu predtým, ako je absorbovaná látkou. Dĺžka dráhy častice závisí od náboja, hmotnosti, počiatočnej energie a média, v ktorom sa pohyb vyskytuje. S nárastom počiatočnej energie častice a znížením hustoty média sa dĺžka dráhy zvyšuje. Ak je počiatočná energia emitovaných častíc rovnaká, potom ťažké častice majú nižšie rýchlosti ako ľahké. Ak sa častice pohybujú pomaly, ich interakcia s atómami látky média je efektívnejšia a častice rýchlo míňajú svoju energetickú rezervu.

Dĺžka dráhy častíc alfa vo vzduchu je zvyčajne menšia ako 10 cm.V dôsledku ich veľkej hmotnosti alfa častice rýchlo strácajú energiu pri interakcii s hmotou. To vysvetľuje ich nízku penetračnú silu a vysokú špecifickú ionizáciu: alfa častica pri pohybe vo vzduchu vytvorí niekoľko desiatok tisíc párov nabitých častíc - iónov na 1 cm svojej dráhy.

beta žiarenia je prúd elektrónov alebo pozitrónov, ktorý je výsledkom rádioaktívneho rozpadu. V súčasnosti je známych asi 900 beta rádioaktívnych izotopov.

Hmotnosť častíc beta je niekoľko desiatok tisíc krát menšia ako hmotnosť častíc alfa. V závislosti od povahy zdroja beta žiarenia môže rýchlosť týchto častíc ležať v rozmedzí 0,3 - 0,99 rýchlosti svetla. Energia beta častíc nepresahuje niekoľko MeV, dĺžka dráhy vo vzduchu je približne 1800 cm a v mäkkých tkanivách ľudského tela ~ 2,5 cm. náboj).

neutrónové žiarenie je prúd jadrových častíc, ktoré nemajú elektrický náboj. Hmotnosť neutrónu je približne 4-krát menšia ako hmotnosť častíc alfa. V závislosti od energie sa rozlišujú pomalé neutróny (s energiou menšou ako 1 KeV (kilo-elektrón-Volt) \u003d 10 3 eV), neutróny so strednou energiou (od 1 do 500 KeV) a rýchle neutróny (od 500 KeV do 20 MeV). Pri nepružnej interakcii neutrónov s jadrami atómov prostredia vzniká sekundárne žiarenie pozostávajúce z nabitých častíc a gama kvánt (gama žiarenia). Pri elastických interakciách neutrónov s jadrami možno pozorovať obvyklú ionizáciu hmoty. Prenikavá sila neutrónov závisí od ich energie, ale je oveľa vyššia ako u alfa alebo beta častíc. Neutrónové žiarenie má vysokú prenikavú silu a predstavuje pre človeka najväčšie nebezpečenstvo zo všetkých typov korpuskulárneho žiarenia. Výkon toku neutrónov sa meria hustotou toku neutrónov.

Gama žiarenie Ide o elektromagnetické žiarenie s vysokou energiou a krátkou vlnovou dĺžkou. Uvoľňuje sa pri jadrových premenách alebo pri interakcii častíc. Vysoká energia (0,01 - 3 MeV) a krátka vlnová dĺžka určuje vysokú penetračnú silu gama žiarenia. Gama lúče sa neodchyľujú v elektrických a magnetických poliach. Toto žiarenie má nižšiu ionizačnú silu ako žiarenie alfa a beta.

röntgenové žiarenie možno získať v špeciálnych röntgenových trubiciach, v urýchľovačoch elektrónov, v prostredí obklopujúcom zdroj beta žiarenia atď. Röntgenové žiarenie je jedným z druhov elektromagnetického žiarenia. Jeho energia zvyčajne nepresahuje 1 MeV. Röntgenové žiarenie má podobne ako gama žiarenie nízku ionizačnú schopnosť a veľkú hĺbku prieniku.

Na charakterizáciu účinku ionizujúceho žiarenia na látku sa zaviedol pojem dávka žiarenia. Dávka žiarenia je časť energie, ktorú žiarenie prenesie na látku a absorbuje. Kvantitatívna charakteristika interakcie ionizujúceho žiarenia a hmoty je absorbovaná dávka žiarenia(E), ktorá sa rovná pomeru priemernej energie dE prenesenej ionizujúcim žiarením na látku v elementárnom objeme k hmotnosti ožiarenej látky v tomto objeme dm:

Donedávna sa ako kvantitatívna charakteristika považovalo iba röntgenové a gama žiarenie na základe ich ionizujúceho účinku. expozičná dávka X je pomer celkového elektrického náboja dQ iónov rovnakého znamienka, vznikajúcich v malom objeme suchého vzduchu, k hmotnosti vzduchu dm v tomto objeme, t.j.

Na posúdenie možného poškodenia zdravia pri chronickej expozícii ionizujúcemu žiareniu ľubovoľného zloženia je koncepcia ekvivalentná dávka(H). Táto hodnota je definovaná ako súčin absorbovanej dávky D a priemerného faktora kvality žiarenia Q (bezrozmerný) v danom bode tkaniva ľudského tela, t.j.

Existuje ďalšia charakteristika ionizujúceho žiarenia - dávkový príkon X (v uvedenom poradí absorbované, expozícia alebo ekvivalent) predstavujúce prírastok dávky za krátke časové obdobie dx delené týmto obdobím dt. Dávkový pomer expozície (x alebo w, C / kg s) teda bude:

X \u003d W \u003d dx / dt

Biologický účinok uvažovaných žiarení na ľudský organizmus je rôzny.

Častice alfa, ktoré prechádzajú hmotou a zrážajú sa s atómami, ich ionizujú (nabíjajú) a vyraďujú elektróny. V zriedkavých prípadoch sú tieto častice absorbované jadrami atómov, čím sa prenášajú do stavu vyššej energie. Táto prebytočná energia prispieva k toku rôznych chemických reakcií, ktoré neprebiehajú bez ožiarenia alebo prebiehajú veľmi pomaly. Alfa žiarenie má silný vplyv na organické látky, ktoré tvoria ľudské telo (tuky, bielkoviny a sacharidy). Na slizniciach toto žiarenie spôsobuje popáleniny a iné zápalové procesy.

Pôsobením beta žiarenia dochádza k rádiolýze (rozkladu) vody obsiahnutej v biologických tkanivách za vzniku vodíka, kyslíka, peroxidu vodíka H 2 O 2, nabitých častíc (iónov) OH - a HO - 2. Produkty rozkladu vody majú oxidačné vlastnosti a spôsobujú deštrukciu mnohých organických látok, ktoré tvoria tkanivá ľudského tela.

Pôsobenie gama a röntgenového žiarenia na biologické tkanivá je spôsobené najmä vytvorenými voľnými elektrónmi. Neutróny prechádzajúce hmotou spôsobujú v nej najsilnejšie zmeny v porovnaní s iným ionizujúcim žiarením.

Biologický účinok ionizujúceho žiarenia sa teda redukuje na zmenu štruktúry alebo deštrukciu rôznych organických látok (molekúl), ktoré tvoria ľudské telo. To vedie k narušeniu biochemických procesov prebiehajúcich v bunkách alebo dokonca k ich smrti, čo vedie k poškodeniu tela ako celku.

Rozlišujte medzi vonkajším a vnútorným ožiarením tela. Vonkajšou expozíciou sa rozumie pôsobenie ionizujúceho žiarenia na organizmus z vonkajších zdrojov.Vnútorné ožiarenie je uskutočňované rádioaktívnymi látkami, ktoré sa do tela dostali cez dýchacie orgány, gastrointestinálny trakt alebo cez kožu. Zdroje vonkajšieho žiarenia - kozmické žiarenie, prírodné rádioaktívne zdroje v atmosfére, vode, pôde, potravinách a pod., zdroje alfa, beta, gama, röntgenového a neutrónového žiarenia používané v strojárstve a medicíne, urýchľovače nabitých častíc, jadrové reaktory (vrátane nehôd v jadrových reaktoroch) a množstvo ďalších.

Pri jedení, fajčení, pití kontaminovanej vody sa do nej dostávajú rádioaktívne látky, ktoré spôsobujú vnútorné ožiarenie organizmu. Vstup rádioaktívnych látok do ľudského tela cez kožu sa vyskytuje v ojedinelých prípadoch (ak má koža poškodenú alebo otvorené rany). Vnútorné ožiarenie tela trvá do rozpadu rádioaktívnej látky alebo jej odstránenia z tela v dôsledku fyziologických metabolických procesov. Vnútorná expozícia je nebezpečná, pretože spôsobuje dlhodobé nehojace sa vredy rôznych orgánov a zhubné nádory.

Pri práci s rádioaktívnymi látkami sú ruky operátorov vystavené značnému žiareniu. Pod vplyvom ionizujúceho žiarenia vzniká chronické alebo akútne (radiačné popálenie) poškodenie kože rúk. Chronické poškodenie je charakterizované suchou pokožkou, výskytom trhlín na nej, ulceráciou a ďalšími príznakmi. Pri akútnych léziách rúk sa vyskytujú edémy, nekróza tkanív, vredy, v mieste tvorby ktorých je možný vývoj malígnych nádorov.

Pod vplyvom ionizujúceho žiarenia sa u človeka vyvinie choroba z ožiarenia. Existujú tri stupne: prvý (ľahký), druhý a tretí (ťažký).

Symptómy choroby z ožiarenia prvého stupňa sú slabosť, bolesti hlavy, poruchy spánku a chuti do jedla, ktoré sa v druhom štádiu choroby zvyšujú, ale navyše sú sprevádzané poruchami činnosti kardiovaskulárneho systému, metabolizmu a zmeny krvného zloženia a tráviace orgány sú narušené. V treťom štádiu ochorenia sa pozorujú krvácania, vypadávanie vlasov, je narušená činnosť centrálneho nervového systému a pohlavných žliaz. Ľudia, ktorí prekonali chorobu z ožiarenia, majú väčšiu pravdepodobnosť vzniku zhubných nádorov a ochorení krvotvorných orgánov. Choroba z ožiarenia v akútnej (ťažkej) forme vzniká následkom ožiarenia organizmu veľkými dávkami ionizujúceho žiarenia v krátkom časovom období. Vplyv na ľudské telo a malé dávky žiarenia je nebezpečný, pretože v tomto prípade môže dôjsť k porušeniu dedičných informácií ľudského tela, dochádza k mutáciám.

Nízka úroveň rozvoja ľahkej formy choroby z ožiarenia nastáva pri ekvivalentnej dávke ožiarenia približne 1 Sv, ťažká forma choroby z ožiarenia, pri ktorej zomiera polovica všetkých exponovaných ľudí, sa vyskytuje pri ekvivalentnej dávke ožiarenia 4,5 Sv. 100 % smrteľný výsledok choroby z ožiarenia zodpovedá ekvivalentnej dávke ožiarenia 5,5–7,0 Sv.

V súčasnosti je vyvinutých množstvo chemických prípravkov (protektorov), ktoré výrazne znižujú negatívny vplyv ionizujúceho žiarenia na ľudský organizmus.

V Rusku maximálne prípustné úrovne ionizujúceho žiarenia a zásady radiačnej bezpečnosti upravujú „Štandardy radiačnej bezpečnosti“ NRB-76, „Základné hygienické pravidlá pre prácu s rádioaktívnymi látkami a inými zdrojmi ionizujúceho žiarenia“ OSP72-80. V súlade s týmito regulačnými dokumentmi sú normy expozície stanovené pre tieto tri kategórie osôb:

Pre osoby kategórie A je hlavným limitom dávky individuálna ekvivalentná dávka vonkajšieho a vnútorného žiarenia za rok (Sv / rok) v závislosti od rádiosenzitivity orgánov (kritických orgánov). Ide o maximálnu prípustnú dávku (MAD) - najvyššiu hodnotu individuálnej ekvivalentnej dávky za rok, ktorá pri rovnomernej expozícii počas 50 rokov nespôsobí nepriaznivé zmeny zdravotného stavu personálu zistené modernými metódami.

Pre personál kategórie A individuálna ekvivalentná dávka ( H, Sv) sa časom nahromadili v kritickom orgáne T(rokov) od začiatku profesionálnej práce by nemala prekročiť hodnotu určenú vzorcom:

H = SDA ∙ T. Okrem toho by dávka nahromadená do veku 30 rokov nemala prekročiť 12 SDA.

Pre kategóriu B je stanovený dávkový limit za rok (PD, Sv/rok), ktorým sa rozumie najvyššia priemerná hodnota individuálnej ekvivalentnej dávky za kalendárny rok pre kritickú skupinu osôb, pri ktorej nie je možné rovnomerné ožiarenie počas 70 rokov. spôsobiť nepriaznivé zmeny zdravotného stavu, zistené modernými metódami. V tabuľke 1 sú uvedené hlavné limity dávok vonkajšej a vnútornej expozície v závislosti od rádiosenzitivity orgánov.

Tabuľka 1 - Základné hodnoty limitov dávok pre vonkajšiu a vnútornú expozíciu

ionizujúce žiarenie spôsobuje reťazec vratných a nezvratných zmien v organizme. Spúšťacím mechanizmom vplyvu sú procesy ionizácie a excitácie atómov a molekúl v tkanivách. Disociácia zložitých molekúl v dôsledku prerušenia chemických väzieb je priamym účinkom žiarenia. Významnú úlohu pri tvorbe biologických účinkov zohrávajú radiačno-chemické zmeny spôsobené produktmi rádiolýzy vody. Voľné radikály vodíka a hydroxylovej skupiny, ktoré majú vysokú aktivitu, vstupujú do chemických reakcií s proteínovými molekulami, enzýmami a inými prvkami biologického tkaniva, čo vedie k narušeniu biochemických procesov v tele. V dôsledku toho sú metabolické procesy narušené, rast tkaniva sa spomaľuje a zastavuje, objavujú sa nové chemické zlúčeniny, ktoré nie sú charakteristické pre telo. To vedie k narušeniu činnosti jednotlivých funkcií a systémov tela.

Chemické reakcie vyvolané voľnými radikálmi sa vyvíjajú s vysokým výťažkom a zahŕňajú stovky a tisíce molekúl, ktoré sa nezúčastňujú žiarenia. Toto je špecifikum pôsobenia ionizujúceho žiarenia na biologické objekty. Účinky sa vyvíjajú v rôznych časových obdobiach: od niekoľkých sekúnd po mnoho hodín, dní, rokov.

Ionizujúce žiarenie, keď je vystavené ľudskému telu, môže spôsobiť dva typy účinkov, ktoré klinická medicína označuje ako choroby: deterministické prahové účinky (choroba z ožiarenia, popáleniny z ožiarenia, katarakta z ožiarenia, radiačná neplodnosť, anomálie vo vývoji plodu atď.) a stochastické (pravdepodobnostné) bezprahové účinky (zhubné nádory, leukémia, dedičné choroby).

Akútne lézie vznikajú pri jednom rovnomernom gama ožiarení celého tela a absorbovanej dávke nad 0,5 Gy. Pri dávke 0,25-0,5 Gy možno pozorovať dočasné zmeny v krvi, ktoré sa rýchlo normalizujú. V rozmedzí dávok 0,5-1,5 Gy nastáva pocit únavy, menej ako 10 % exponovaných môže pociťovať vracanie, stredne ťažké zmeny v krvi. Pri dávke 1,5-2,0 Gy sa pozoruje mierna forma akútnej choroby z ožiarenia, ktorá sa prejavuje predĺženou lymfopéniou, v 30-50% prípadov - vracaním v prvý deň po expozícii. Úmrtia sa nezaznamenávajú.

Choroba z ožiarenia strednej závažnosti sa vyskytuje pri dávke 2,5-4,0 Gy. Takmer všetci ožiarení ľudia prvý deň pociťujú nevoľnosť, zvracanie, prudký pokles obsahu leukocytov v krvi, objavujú sa subkutánne krvácania, v 20% prípadov je možný smrteľný výsledok, smrť nastáva 2-6 týždňov po ožiarení. Pri dávke 4,0-6,0 Gy vzniká ťažká forma choroby z ožiarenia, ktorá vedie k smrti v 50% prípadov počas prvého mesiaca. Pri dávkach presahujúcich 6,0 Gy vzniká mimoriadne ťažká forma choroby z ožiarenia, ktorá takmer v 100 % prípadov končí smrťou v dôsledku krvácania alebo infekčných ochorení. Uvedené údaje sa vzťahujú na prípady, keď neexistuje žiadna liečba. V súčasnosti existuje množstvo antiradiačných činidiel, ktoré pri komplexnej liečbe umožňujú vylúčiť letálny výsledok pri dávkach okolo 10 Gy.

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 choroby z ožiarenia sú zmeny v krvi, množstvo symptómov z nervového systému, lokálne kožné lézie, lézie šošovky, pneumoskleróza (s inhaláciou plutónia-239) a zníženie imunoreaktivity organizmu.

Stupeň vystavenia žiareniu závisí od toho, či je ožiarenie vonkajšie (keď rádioaktívny izotop vstúpi do tela) alebo vnútorné. Vnútorná expozícia je možná inhaláciou, požitím rádioizotopov a ich prienikom do tela cez kožu.

Niektoré rádioaktívne látky sú absorbované a akumulované v špecifických orgánoch, čo vedie k vysokým lokálnym dávkam žiarenia. V kostiach sa hromadí vápnik, rádium, stroncium atď., izotopy jódu spôsobujú poškodenie štítnej žľazy, prvky vzácnych zemín spôsobujú prevažne nádory pečene. Izotopy cézia a rubídia sú rovnomerne rozdelené, čo spôsobuje útlm hematopoézy, atrofiu semenníkov a nádory mäkkých tkanív. S vnútorným ožiarením sú najnebezpečnejšie alfa-emitujúce izotopy polónia a plutónia.

Schopnosť spôsobiť dlhodobé následky: leukémia, zhubné novotvary, skoré starnutie je jednou zo zákerných vlastností ionizujúceho žiarenia.

Hygienická regulácia ionizujúceho žiarenia sa vykonáva podľa noriem radiačnej bezpečnosti NRB-99 (Sanitárne pravidlá SP 2.6.1.758-99). Hlavné limity vystavenia dávke a prípustné úrovne sú stanovené pre nasledujúce kategórie exponovaných osôb:

• - personál - osoby pracujúce s technogénnymi zdrojmi (skupina A) alebo ktoré sú vzhľadom na pracovné podmienky v sfére ich vplyvu (skupina B);
• - celé obyvateľstvo vrátane osôb z radov zamestnancov mimo rámca a podmienok ich výrobnej činnosti.

Pre kategórie exponovaných osôb sú stanovené tri triedy noriem: hlavné limity dávok - PD (tabuľka 3.13), prípustné hladiny zodpovedajúce hlavným limitom dávok a kontrolné hladiny.

Tabuľka 3.13. Základné limity dávok (získané z NRB-99)

* Pre jednotlivcov skupiny B by všetky dávkové limity nemali prekročiť 0,25 dávkového limitu skupiny A.

Dávka ekvivalentná NT n - absorbovanej dávky v orgáne alebo tkanive Od n, vynásobené príslušným váhovým faktorom pre toto žiarenie UYA:

Ekvivalentná dávková jednotka je J o kg-1, ktorá má špeciálny názov - sievert (Sv).

Hodnota Ng pre fotóny, elektróny a mióny akejkoľvek energie je 1, pre a-častice, štiepne fragmenty, ťažké jadrá - 20.

Účinná dávka - hodnota používaná ako miera rizika dlhodobých následkov ožiarenia celého ľudského tela a jeho jednotlivých orgánov s prihliadnutím na ich rádiosenzitivitu. Je to súčet produktov ekvivalentnej dávky v orgáne NxT na príslušný váhový faktor pre daný orgán alebo tkanivo ]¥t:

kde NxT- ekvivalentná dávka v tkanive G v čase t.

Jednotka merania efektívnej dávky je rovnaká ako ekvivalentná dávka, - J o kg“ (sievert).

Hodnoty Y/y pre jednotlivé typy tkanív a orgánov sú uvedené nižšie.

Typ tkaniva, orgánu: ¥t

pohlavné žľazy ................................................. ............................................. 0.2

Kostná dreň................................................ ........................0.12

pečeň, mliečna žľaza, štítna žľaza................0,05

koža................................................. ...................................................... 0,01

Hlavné limity dávok ožiarenia nezahŕňajú dávky z prirodzeného a lekárskeho ožiarenia, ako aj dávky vyplývajúce z radiačných havárií. Tieto typy expozície podliehajú špeciálnym obmedzeniam.

Efektívna dávka pre personál by nemala presiahnuť 1000 mSv za obdobie pracovnej činnosti (50 rokov) a 7 mSv pre obyvateľstvo za obdobie života (70 rokov).

V tabuľke. 3.14 sú uvedené hodnoty prípustnej rádioaktívnej kontaminácie pracovných plôch, kože, kombinézy, obuvi, osobných ochranných prostriedkov pre personál.

Tabuľka 3.14. Prípustné úrovne rádioaktívnej kontaminácie pracovných plôch, kože, kombinéz, špeciálnej obuvi a osobných ochranných prostriedkov, časť / (cm-1 - min) (vybraté z NRB-99)

Predmet znečistenia	a-aktívne nuklidy		(i-aktívne nuklidy
	individuálny	iní
Neporušená pokožka, uteráky, špeciálna spodná bielizeň, vnútorný povrch predných častí osobných ochranných prostriedkov
Základné kombinézy, vnútorný povrch doplnkových osobných ochranných prostriedkov, vonkajší povrch špeciálnej obuvi
Vonkajší povrch dodatočných osobných ochranných prostriedkov, odstránených v sanitárnych zámkoch
Plochy priestorov na pravidelný pobyt personálu a zariadení, ktoré sa v nich nachádzajú