Ionizujúce žiarenie sa nazýva žiarenie, ktorého interakcia s látkou vedie k tvorbe iónov rôznych znakov v tejto látke. Ionizujúce žiarenie pozostáva z nabitých a nenabitých častíc, medzi ktoré patria aj fotóny. Energia častíc ionizujúceho žiarenia sa meria v mimosystémových jednotkách - elektrónvoltoch, eV. 1 eV = 1,6 10-19 J.
Existuje korpuskulárne a fotónové ionizujúce žiarenie.
Korpuskulárne ionizujúce žiarenie- prúd elementárnych častíc s pokojovou hmotnosťou odlišnou od nuly, vznikajúci pri rádioaktívnom rozpade, jadrových premenách, alebo vznikajúci na urýchľovačoch. Zahŕňa: α- a β-častice, neutróny (n), protóny (p) atď.
α-žiarenie je prúd častíc, ktoré sú jadrami atómu hélia a majú dve jednotky náboja. Energia α-častíc emitovaných rôznymi rádionuklidmi leží v rozmedzí 2-8 MeV. V tomto prípade všetky jadrá daného rádionuklidu emitujú α-častice s rovnakou energiou.
β-žiarenie je prúd elektrónov alebo pozitrónov. Pri rozpade jadier β-aktívneho rádionuklidu na rozdiel od α-rozpadu vyžarujú rôzne jadrá daného rádionuklidu β-častice rôznych energií, takže energetické spektrum β-častíc je spojité. Priemerná energia β spektra je približne 0,3 E tah. Maximálna energia β-častíc v v súčasnosti známych rádionuklidoch môže dosiahnuť 3,0-3,5 MeV.
Neutróny (neutrónové žiarenie) sú neutrálne elementárne častice. Keďže neutróny nemajú elektrický náboj, pri prechode hmotou interagujú iba s jadrami atómov. V dôsledku týchto procesov vznikajú buď nabité častice (jadrá spätného rázu, protóny, neutróny) alebo g-žiarenie spôsobujúce ionizáciu. Podľa povahy interakcie s médiom, ktorá závisí od úrovne energie neutrónov, sú podmienene rozdelené do 4 skupín:
1) tepelné neutróny 0,0-0,5 keV;
2) stredné neutróny 0,5-200 keV;
3) rýchle neutróny 200 KeV - 20 MeV;
4) relativistické neutróny nad 20 MeV.
Fotónové žiarenie- prúd elektromagnetických kmitov, ktoré sa šíria vo vákuu konštantnou rýchlosťou 300 000 km/s. Zahŕňa g-žiarenie, charakteristiku, brzdné žiarenie a röntgenové žiarenie
žiarenia.
Tieto typy elektromagnetického žiarenia, ktoré majú rovnakú povahu, sa líšia v podmienkach vzniku, ako aj vo vlastnostiach: vlnová dĺžka a energia.
G-žiarenie sa teda vyžaruje pri jadrových premenách alebo pri anihilácii častíc.
Charakteristické žiarenie - fotónové žiarenie s diskrétnym spektrom, emitované pri zmene energetického stavu atómu v dôsledku preskupenia vnútorných elektrónových obalov.
Bremsstrahlung – súvisí so zmenou kinetickej energie nabitých častíc, má spojité spektrum a vyskytuje sa v prostredí obklopujúcom zdroj β-žiarenia, v röntgenových trubiciach, v urýchľovačoch elektrónov atď.
Röntgenové žiarenie je kombináciou brzdného žiarenia a charakteristického žiarenia, ktorého energetický rozsah fotónu je 1 keV - 1 MeV.
Žiarenia sa vyznačujú svojou ionizačnou a prenikavou silou.
Ionizačná schopnosťžiarenie je určené špecifickou ionizáciou, t.j. počtom párov iónov vytvorených časticou na jednotku objemu hmotnosti média alebo na jednotku dĺžky dráhy. Rôzne druhy žiarenia majú rôzne ionizačné schopnosti.
prenikavú silužiarenie je určené dosahom. Beh je dráha, ktorú prejde častica v látke, kým sa úplne nezastaví v dôsledku jedného alebo druhého typu interakcie.
α-častice majú najvyššiu ionizačnú silu a najnižšiu penetračnú silu. Ich špecifická ionizácia sa pohybuje od 25 do 60 tisíc párov iónov na 1 cm dráhu vo vzduchu. Dĺžka dráhy týchto častíc vo vzduchu je niekoľko centimetrov a v mäkkom biologickom tkanive - niekoľko desiatok mikrónov.
β-žiarenie má výrazne nižšiu ionizačnú silu a väčšiu penetračnú silu. Priemerná hodnota špecifickej ionizácie vo vzduchu je asi 100 párov iónov na 1 cm dráhy a maximálny dosah dosahuje pri vysokých energiách niekoľko metrov.
Fotónové žiarenie má najnižšiu ionizačnú silu a najvyššiu penetračnú silu. Pri všetkých procesoch interakcie elektromagnetického žiarenia s prostredím sa časť energie premieňa na kinetickú energiu sekundárnych elektrónov, ktoré pri prechode látkou spôsobujú ionizáciu. Prechod fotónového žiarenia hmotou nemožno vôbec charakterizovať pojmom dosah. Oslabenie toku elektromagnetického žiarenia v látke sa riadi exponenciálnym zákonom a je charakterizované koeficientom útlmu p, ktorý závisí od energie žiarenia a vlastností látky. Bez ohľadu na hrúbku vrstvy látky nie je možné úplne absorbovať tok fotónového žiarenia, ale iba niekoľkokrát oslabiť jeho intenzitu.
Toto je podstatný rozdiel medzi charakterom útlmu fotónového žiarenia a útlmom nabitých častíc, pre ktoré existuje minimálna hrúbka vrstvy absorbujúcej látky (dráhy), kde je tok nabitých častíc úplne absorbovaný.
Biologický účinok ionizujúceho žiarenia. Vplyvom ionizujúceho žiarenia na ľudský organizmus môžu v tkanivách prebiehať zložité fyzikálne a biologické procesy. V dôsledku ionizácie živého tkaniva dochádza k porušeniu molekulárnych väzieb a zmene chemickej štruktúry rôznych zlúčenín, čo následne vedie k bunkovej smrti.
Ešte významnejšiu úlohu pri tvorbe biologických následkov zohrávajú produkty rádiolýzy vody, ktoré tvoria 60 – 70 % hmoty biologického tkaniva. Pôsobením ionizujúceho žiarenia na vodu vznikajú voľné radikály H· a OH· a v prítomnosti kyslíka aj voľný radikál hydroperoxidu (HO· 2) a peroxidu vodíka (H 2 O 2), ktoré sú silne oxidačné. agentov. Produkty rádiolýzy vstupujú do chemických reakcií s molekulami tkaniva a vytvárajú zlúčeniny, ktoré nie sú charakteristické pre zdravý organizmus. To vedie k narušeniu jednotlivých funkcií alebo systémov, ako aj životnej činnosti organizmu ako celku.
Intenzita chemických reakcií vyvolaných voľnými radikálmi sa zvyšuje a podieľa sa na nich mnoho stoviek a tisícok molekúl neovplyvnených žiarením. Toto je špecifickosť pôsobenia ionizujúceho žiarenia na biologické objekty, to znamená, že účinok žiarenia nie je spôsobený ani tak množstvom absorbovanej energie v ožiarenom objekte, ale formou, v ktorej sa táto energia prenáša. Žiadny iný druh energie (tepelná, elektrická atď.) absorbovaný biologickým objektom v rovnakom množstve nevedie k takým zmenám ako ionizujúce žiarenie.
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).
Porušenie biologických procesov môže byť buď reverzibilné, keď sa úplne obnoví normálne fungovanie buniek ožarovaného tkaniva, alebo nezvratné, čo vedie k poškodeniu jednotlivých orgánov alebo celého organizmu a vzniku choroba z ožiarenia.
Existujú dve formy choroby z ožiarenia – akútna a chronická.
akútna forma sa vyskytuje v dôsledku vystavenia vysokým dávkam v krátkom časovom období. Pri dávkach rádovo tisícok radov môže byť poškodenie tela okamžité ("smrť pod lúčom"). Akútna choroba z ožiarenia sa môže vyskytnúť aj vtedy, keď sa do tela dostane veľké množstvo rádionuklidov.
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 rozsahu 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 (pokles počtu lymfocytov - imunokompetentných buniek), v 30 ... 50% prípadov - vracanie v prvý deň po ožiarení. Úmrtia sa nezaznamenávajú.
Radiačná choroba strednej závažnosti sa vyskytuje pri dávke 2,5 ... 4,0 Gy. Takmer všetci ožiarení pacienti majú prvý deň 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 v 50% prípadov k smrti v priebehu 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 alebo vnútorné (keď rádioaktívny izotop vstúpi do tela). Vnútorná expozícia je možná inhaláciou, požitím rádioizotopov a ich prienikom do tela cez kožu. Niektoré látky sa absorbujú a hromadia v špecifických orgánoch, čo vedie k vysokým lokálnym dávkam žiarenia. V kostiach sa hromadí vápnik, rádium, stroncium a iné, izotopy jódu spôsobujú poškodenie štítnej žľazy, prvky vzácnych zemín – hlavne 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 – leukémiu, zhubné novotvary, skoré starnutie – je jednou zo zákerných vlastností ionizujúceho žiarenia.
Pri riešení otázok radiačnej bezpečnosti sú zaujímavé predovšetkým účinky pozorované pri „nízkych dávkach“ – rádovo niekoľko centisievertov za hodinu a menej, ktoré sa reálne vyskytujú pri praktickom využívaní atómovej energie.
Tu je veľmi dôležité, že podľa moderných koncepcií výstup nežiaducich účinkov v rozsahu „nízkych dávok“, ktoré sa vyskytujú za normálnych podmienok, príliš nezávisí od dávkového príkonu. To znamená, že účinok je určený predovšetkým celkovou akumulovanou dávkou bez ohľadu na to, či bola prijatá za 1 deň, 1 sekundu alebo 50 rokov. Pri hodnotení účinkov chronickej expozície by sa teda malo pamätať na to, že tieto účinky sa v tele kumulujú počas dlhého časového obdobia.
Dozimetrické veličiny a jednotky ich merania. Pôsobenie ionizujúceho žiarenia na látku sa prejavuje ionizáciou a excitáciou atómov a molekúl, ktoré látku tvoria. Kvantitatívnym meradlom tohto účinku je absorbovaná dávka. D p je priemerná energia odovzdaná žiarením jednotkovej hmotnosti hmoty. Jednotkou absorbovanej dávky je šedá (Gy). 1 Gy = 1 J/kg. V praxi sa používa aj mimosystémová jednotka - 1 rad \u003d 100 erg / g \u003d 1 10 -2 J / kg \u003d 0,01 Gy.
Absorbovaná dávka žiarenia závisí od vlastností žiarenia a absorbujúceho média.
Pre nabité častice (α, β, protóny) nízkych energií, rýchle neutróny a niektoré ďalšie žiarenia, kedy hlavnými procesmi ich interakcie s hmotou sú priama ionizácia a excitácia, slúži absorbovaná dávka ako jednoznačná charakteristika ionizujúceho žiarenia z hľadiska jeho vplyv na médium. Je to spôsobené tým, že medzi parametrami charakterizujúcimi tieto druhy žiarenia (tok, hustota toku a pod.) a parametrom charakterizujúcim ionizačnú schopnosť žiarenia v prostredí – absorbovanou dávkou, je možné stanoviť primerané priame vzťahy.
Pre röntgenové a g-žiarenie sa takéto závislosti nepozorujú, pretože tieto typy žiarenia sú nepriamo ionizujúce. V dôsledku toho absorbovaná dávka nemôže slúžiť ako charakteristika týchto žiarení z hľadiska ich účinku na životné prostredie.
Donedávna sa ako charakteristika röntgenového žiarenia a žiarenia g ionizačným účinkom používala takzvaná expozičná dávka. Expozičná dávka vyjadruje energiu fotónového žiarenia premenenú na kinetickú energiu sekundárnych elektrónov, ktoré produkujú ionizáciu na jednotku hmotnosti atmosférického vzduchu.
Prívesok na kilogram (C/kg) sa berie ako jednotka expozičnej dávky röntgenového žiarenia a g-žiarenia. To je taká dávka röntgenového alebo g žiarenia, kedy pri pôsobení 1 kg suchého atmosférického vzduchu za normálnych podmienok vznikajú ióny, ktoré nesú 1 C elektriny každého znamenia.
V praxi sa stále široko používa mimosystémová jednotka expozičnej dávky, röntgen. 1 röntgen (R) - expozičná dávka röntgenového a g žiarenia, pri ktorej sa v 0,001293 g (1 cm 3 vzduchu za normálnych podmienok) tvoria ióny, ktoré nesú náboj jednej elektrostatickej jednotky množstva elektriny každého z nich znak alebo 1 P \u003d 2,58 10 -4 C/kg. Pri expozičnej dávke 1 R sa v 0,001293 g atmosférického vzduchu vytvorí 2,08 x 10 9 párov iónov.
Štúdie biologických účinkov spôsobených rôznym ionizujúcim žiarením ukázali, že poškodenie tkaniva nie je spojené len s množstvom absorbovanej energie, ale aj s jej priestorovým rozložením charakterizovaným lineárnou hustotou ionizácie. Čím vyššia je hustota lineárnej ionizácie, alebo, inými slovami, lineárny prenos energie častíc v médiu na jednotku dĺžky dráhy (LET), tým väčší je stupeň biologického poškodenia. Na zohľadnenie tohto účinku bol zavedený koncept ekvivalentnej dávky.
Dávkový ekvivalent H T , R - absorbovanej dávky v orgáne alebo tkanive DT, R , vynásobené príslušným váhovým faktorom pre toto žiarenie W R:
Ht, r=W R D T, R
Jednotkou ekvivalentnej dávky je J kg -1, ktorý má špeciálny názov sievert (Sv).
hodnoty W R pre fotóny, elektróny a mióny akejkoľvek energie je 1, pre α-častice, štiepne fragmenty, ťažké jadrá - 20. Váhové koeficienty pre jednotlivé druhy žiarenia pri výpočte ekvivalentnej dávky:
Fotóny akejkoľvek energie……………………………………………………………….1
Elektróny a mióny (menej ako 10 keV)……………………………………….1
Neutróny s energiou menšou ako 10 keV……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………….
od 10 keV do 100 keV ……………………………………………………………………… 10
od 100 keV do 2 MeV………………………………………………………..20
od 2 MeV do 20 MeV………………………………………………………..10
nad 20 MeV……………………………………………………………………………… 5
Protóny iné ako spätné protóny
energie viac ako 2 MeV…………………………………………………………5
Alfa častice
štiepne fragmenty, ťažké jadrá……………………………………………….20
Dávka účinná- hodnota používaná ako miera rizika dlhodobých následkov ožiarenia celého ľudského tela a jeho jednotlivých orgánov s prihliadnutím na ich rádiosenzitivitu predstavuje súčet súčinov ekvivalentnej dávky v orgáne N τT na príslušný váhový faktor pre daný orgán alebo tkanivo WT:
kde H τT - tkanivová ekvivalentná dávka T počas τ .
Jednotkou merania efektívnej dávky je J × kg -1, nazývaná sievert (Sv).
hodnoty W T pre určité typy tkanív a orgánov sú uvedené nižšie:
Typ tkaniva, orgánu W 1
Pohlavné žľazy ................................................. ................................................. ............0.2
Kostná dreň, (červená), pľúca, žalúdok………………………………0.12
Pečeň, prsia, štítna žľaza. …………………………...0,05
Koža……………………………………………………………………………………………… 0,01
Absorbované, expozičné a ekvivalentné dávky za jednotku času sa nazývajú zodpovedajúce dávkové príkony.
Spontánny (samovoľný) rozpad rádioaktívnych jadier sa riadi zákonom:
N = N0 exp(-λt),
kde N0- počet jadier v danom objeme hmoty v čase t = 0; N- počet jadier v rovnakom objeme v čase t ; λ je rozpadová konštanta.
Konštanta λ má význam pravdepodobnosti rozpadu jadra za 1 s; rovná sa časti rozpadu jadier za 1 s. Rozpadová konštanta nezávisí od celkového počtu jadier a má presne definovanú hodnotu pre každý rádioaktívny nuklid.
Vyššie uvedená rovnica ukazuje, že v priebehu času počet jadier rádioaktívnej látky klesá exponenciálne.
Vzhľadom na skutočnosť, že polčas rozpadu značného počtu rádioaktívnych izotopov sa meria v hodinách a dňoch (tzv. izotopy s krátkou životnosťou), musí byť známe, že v prípade náhodného výskytu uvoľnenia rádioaktívnej látky do životného prostredia, zvoliť spôsob dekontaminácie, ako aj pri spracovaní rádioaktívnych odpadov a ich následnom zneškodňovaní.
Opísané typy dávok sa vzťahujú na individuálnu osobu, to znamená, že sú individuálne.
Sčítaním jednotlivých efektívnych ekvivalentných dávok obdržaných skupinou ľudí sa dostaneme ku kolektívnej efektívnej ekvivalentnej dávke, ktorá sa meria v man-sievertoch (man-Sv).
Je potrebné uviesť ešte jednu definíciu.
Mnohé rádionuklidy sa rozkladajú veľmi pomaly a zostanú v ďalekej budúcnosti.
Kolektívna efektívna ekvivalentná dávka, ktorú budú dostávať generácie ľudí z akéhokoľvek rádioaktívneho zdroja počas celej doby jeho existencie, sa nazýva očakávaná (celková) kolektívna efektívna ekvivalentná dávka.
Aktivita lieku je to miera množstva rádioaktívneho materiálu.
Aktivita je určená počtom rozpadajúcich sa atómov za jednotku času, to znamená rýchlosťou rozpadu jadier rádionuklidu.
Jednotkou aktivity je jedna jadrová transformácia za sekundu. V sústave jednotiek SI je tzv becquerel (Bq).
Curie (Ci) sa berie ako mimosystémová jednotka aktivity - aktivita takého počtu rádionuklidov, v ktorom dochádza k 3,7 × 10 10 rozpadu za sekundu. V praxi sa široko používajú deriváty Ki: milicurie - 1 mCi = 1 × 10 -3 Ci; mikrokurie - 1 μCi = 1 × 10 -6 Ci.
Meranie ionizujúceho žiarenia. Je potrebné mať na pamäti, že neexistujú žiadne univerzálne metódy a zariadenia použiteľné pre všetky podmienky. Každá metóda a zariadenie má svoju vlastnú oblasť použitia. Nerešpektovanie týchto poznámok môže viesť k hrubým chybám.
V radiačnej bezpečnosti sa používajú rádiometre, dozimetre a spektrometre.
rádiometre- ide o prístroje určené na stanovenie množstva rádioaktívnych látok (rádionuklidov) alebo toku žiarenia. Napríklad počítadlá vypúšťania plynu (Geiger-Muller).
Dozimetre- sú to zariadenia na meranie ožiarenia alebo absorbovaného dávkového príkonu.
Spektrometre slúžia na registráciu a analýzu energetického spektra a identifikáciu emitujúcich rádionuklidov na tomto základe.
Prideľovanie. Otázky radiačnej bezpečnosti upravuje federálny zákon „O radiačnej bezpečnosti obyvateľstva“, normy radiačnej bezpečnosti (NRB-99) a ďalšie pravidlá a predpisy. V zákone „O radiačnej bezpečnosti obyvateľstva“ sa uvádza: „Radiačná bezpečnosť obyvateľstva je stav ochrany súčasných a budúcich generácií ľudí pred škodlivými účinkami ionizujúceho žiarenia na ich zdravie“ (čl. 1).
„Právo na radiačnú bezpečnosť majú občania Ruskej federácie, cudzinci a osoby bez štátnej príslušnosti s pobytom na území Ruskej federácie. Toto právo sa zabezpečuje vykonávaním súboru opatrení na zamedzenie radiačného vplyvu ionizujúceho žiarenia na ľudský organizmus nad rámec ustanovených noriem, pravidiel a predpisov, vykonávaním občanmi a organizáciami, ktoré vykonávajú činnosti využívajúce zdroje ionizujúceho žiarenia, požiadavky na zaistenie radiačnej bezpečnosti“ (článok 22).
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
exponované osoby:
Personál - osoby pracujúce s technogénnymi zdrojmi (skupina A) alebo ktoré sa v dôsledku pracovných podmienok nachádzajú v oblasti ich vplyvu (skupina B);
· celé obyvateľstvo vrátane osôb z radov zamestnancov mimo rámca a podmienok ich výrobnej činnosti.
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 je schopná preniknúť 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, 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.
1. Ionizujúce žiarenie, jeho druhy, povaha a základné vlastnosti.
2. Ionizujúce žiarenie, jeho vlastnosti, základné vlastnosti, jednotky merania. (2 v 1)
Pre lepšie vnímanie následného materiálu je potrebné
navliecť niektoré pojmy.
1. Jadrá všetkých atómov jedného prvku majú rovnaký náboj, teda obsahujú
zber rovnakého počtu kladne nabitých protónov a rôznych ko-
počet častíc bez náboja – neutrónov.
2. Kladný náboj jadra sa vplyvom počtu protónov vyrovná
vážený záporným nábojom elektrónov. Preto je atóm elektricky
neutrálny.
3. Atómy toho istého prvku s rovnakým nábojom, ale rozdielnym
počet neutrónov sa nazýva izotopy.
4. Izotopy toho istého prvku majú rovnakú chemickú látku, ale odlišnú
osobné fyzikálne vlastnosti.
5. Izotopy (alebo nuklidy) podľa stability delíme na stabilné a
chátrajúce, t.j. rádioaktívne.
6. Rádioaktivita - samovoľná premena jadier atómov jedného prvku
policajtov ostatným, sprevádzané emisiou ionizujúceho žiarenia
7. Rádioaktívne izotopy sa rozpadajú určitou rýchlosťou, merané
môj polčas rozpadu, teda čas, kedy pôvodné číslo
jadrá sú rozdelené na polovicu. Odtiaľ sa rádioaktívne izotopy delia na
krátkodobý (polčas rozpadu sa počíta zo zlomkov sekundy do ne-
koľko dní) a dlhoveké (s polčasom rozpadu niekoľko
týždne až miliardy rokov).
8. Rádioaktívny rozpad sa nedá žiadnym zastaviť, urýchliť ani spomaliť
nejakým spôsobom.
9. Rýchlosť jadrových premien je charakterizovaná aktivitou, t.j. číslo
rozpadov za jednotku času. Jednotkou aktivity je becquerel.
(Bq) - jedna transformácia za sekundu. Jednotka aktivity mimo systému -
curie (Ci), 3,7 x 1010 krát väčšia ako becquerel.
Existujú nasledujúce typy rádioaktívnych premien:
polárne a vlnové.
Korpuskulárne zahŕňajú:
1. Alfa rozpad. Charakteristické pre prírodné rádioaktívne prvky s
veľké sériové čísla a je to prúd jadier hélia,
nesúci dvojitý kladný náboj. Emisia alfa častíc je odlišná
energie jadrami rovnakého typu sa vyskytuje v prítomnosti rôznych
ny energetickej hladiny. V tomto prípade vznikajú excitované jadrá, ktoré
ktoré pri prechode do základného stavu vyžarujú gama kvantá. Keď vzájomné
interakcia častíc alfa s hmotou, ich energia sa vynakladá na excitáciu
ionizácia a ionizácia atómov média.
Častice alfa majú najvyšší stupeň ionizácie – tvoria sa
60 000 párov iónov na ceste k 1 cm vzduchu. Najprv trajektória častíc
gie, zrážka s jadrami), čo zvyšuje hustotu ionizácie na konci
dráha častíc.
S relatívne veľkou hmotnosťou a nábojom, častice alfa
majú malú prenikavú silu. Takže pre alfa časticu
s energiou 4 MeV je dĺžka dráhy vo vzduchu 2,5 cm a biologická
tkanina 0,03 mm. Alfa rozpad vedie k zníženiu ordinálu
miera látky dvomi jednotkami a hmotnostné číslo štyrmi jednotkami.
Príklad: ----- +
Alfa častice sa považujú za interné krmivá. za-
štít: hodvábny papier, odev, hliníková fólia.
2. Elektronický beta rozpad. charakteristické pre prirodzené aj
umelé rádioaktívne prvky. Jadro emituje elektrón a
zároveň jadro nového prvku zaniká pri konštantnom hmotnostnom čísle a s
veľké sériové číslo.
Príklad: ----- + ē
Keď jadro vyžaruje elektrón, je to sprevádzané uvoľnením neutrína.
(1/2000 elektrónovej pokojovej hmotnosti).
Pri emisii beta častíc môžu byť jadrá atómov v excitovanom stave.
stav. Ich prechod do nevzrušeného stavu je sprevádzaný
gama lúčmi. Dĺžka dráhy beta častice vo vzduchu pri 4 MeV 17
cm, s tvorbou 60 párov iónov.
3. Rozpad pozitrónu beta. Pozorované v niektorých umelých rastlinách
diaktívne izotopy. Hmotnosť jadra sa prakticky nemení a poradie
počet sa zníži o jeden.
4. K-záchyt orbitálneho elektrónu jadrom. Jadro zachytáva elektrón s K-
obal, pričom z jadra vyletí neutrón a charakteristika
röntgenové žiarenie.
5. Korpuskulárne žiarenie zahŕňa aj neutrónové žiarenie. Neutróny - nie
majúce náboj elementárne častice s hmotnosťou rovnajúcou sa 1. V závislosti od
z ich energie, pomalé (studené, tepelné a supratermálne)
rezonančný, stredný, rýchly, veľmi rýchly a extra rýchly
neutróny. Neutrónové žiarenie má najkratšiu životnosť: po 30-40 sekundách
kund neutrón sa rozpadá na elektrón a protón. prenikavú silu
tok neutrónov je porovnateľný s tokom gama žiarenia. Pri prenikaní
zavedenie neutrónového žiarenia do tkaniva do hĺbky 4-6 cm, a
Okamžitá rádioaktivita: stabilné prvky sa stávajú rádioaktívnymi.
6. Spontánne jadrové štiepenie. Tento proces je pozorovaný v rádioaktívnych
prvky s veľkým atómovým číslom, keď sú zachytené ich jadrami pomalých
ny elektrónov. Rovnaké jadrá tvoria rôzne páry fragmentov s
nadmerný počet neutrónov. Jadrové štiepenie uvoľňuje energiu.
Ak sa neutróny opätovne použijú na následné štiepenie iných jadier,
reakcia bude reťazová.
Pri radiačnej terapii nádorov sa využívajú pi-mezóny – elementárne častice
častice so záporným nábojom a hmotnosťou 300-krát väčšou ako hmotnosť elektrického
trón. Pi-mezóny interagujú s atómovými jadrami až na konci dráhy, kde
ničia jadrá ožarovaného tkaniva.
Vlnové typy transformácií.
1. Gama lúče. Ide o prúd elektromagnetických vĺn s dĺžkou 0,1 až 0,001
nm. Ich rýchlosť šírenia je blízka rýchlosti svetla. Prenikavý
vysoká schopnosť: dokážu preniknúť nielen cez ľudské telo
ka, ale aj cez hustejšie médiá. Vo vzduchu je rozsah gama-
lúče dosahujú niekoľko stoviek metrov. Energia gama žiarenia je takmer
10 000-krát vyššia ako energia kvanta viditeľného svetla.
2. Röntgenové lúče. Elektromagnetické žiarenie, umelo polo-
nachádzajúce sa v röntgenových trubiciach. Pri použití vysokého napätia
katóda, vyletujú z nej elektróny, ktoré sa pohybujú veľkou rýchlosťou
priľnúť k antikatóde a naraziť na jej povrch, vyrobený z ťažkej
žltý kov. Existuje brzdné röntgenové žiarenie, ktoré má
s vysokou penetračnou silou.
Vlastnosti žiarenia
1. Ani jeden zdroj rádioaktívneho žiarenia nie je určený žiadnou vyhláškou
genóm pocitov.
2. Rádioaktívne žiarenie je univerzálnym faktorom pre rôzne vedy.
3. Rádioaktívne žiarenie je globálnym faktorom. V prípade jadrovej
znečistenie územia jednej krajiny, účinok žiarenia prijímajú iné.
4. Pri pôsobení rádioaktívneho žiarenia v tele, špecifické
cal reakcie.
Vlastnosti rádioaktívnych prvkov
a ionizujúceho žiarenia
1. Zmena fyzikálnych vlastností.
2. Schopnosť ionizovať prostredie.
3. Penetrácia.
4. Polčas rozpadu.
5. Polčas rozpadu.
6. Prítomnosť kritického orgánu, t.j. tkanivo, orgán alebo časť tela, ožiarenie
ktoré môžu spôsobiť najväčšiu ujmu na zdraví človeka resp
potomstvo.
3. Etapy pôsobenia ionizujúceho žiarenia na ľudský organizmus.
Účinok ionizujúceho žiarenia na organizmus
Vyskytujú sa okamžité priame poruchy v bunkách a tkanivách
po žiarení sú zanedbateľné. Takže napríklad pri pôsobení žiarenia si
spôsobenie smrti pokusného zvieraťa, teplota v jeho tele
stúpa len o jednu stotinu stupňa. Avšak pod pôsobením
dioaktívne žiarenie v tele sú veľmi závažné
nye porušenia, ktoré by sa mali posudzovať postupne.
1. Fyzikálne a chemické štádium
Javy, ktoré sa v tomto štádiu vyskytujú, sa nazývajú primárne resp
odpaľovacie zariadenia. Práve tie určujú celý ďalší priebeh vývoja žiarenia
porážky.
Po prvé, ionizujúce žiarenie interaguje s vodou a vyraďuje
jeho molekuly sú elektróny. Vznikajú molekulárne ióny, ktoré nesú pozitívne
nye a záporné náboje. Dochádza k takzvanej rádiolýze vody.
H2O - ē → H2O+
H2O + ē → H2O-
Molekula H2O môže byť zničená: H a OH
Hydroxyly sa môžu rekombinovať: OH
OH tvorí peroxid vodíka H2O2
Interakciou H2O2 a OH vzniká HO2 (hydroperoxid) a H2O
Ionizované a excitované atómy a molekuly po dobu 10 sekúnd
vody interagujú navzájom a s rôznymi molekulárnymi systémami,
čím vznikajú chemicky aktívne centrá (voľné radikály, ióny, iónové
radikály atď.). Počas rovnakého obdobia sú možné pretrhnutia väzieb v molekulách ako
v dôsledku priamej interakcie s ionizujúcim činidlom a v dôsledku
účet intra- a intermolekulárneho prenosu excitačnej energie.
2. Biochemické štádium
Priepustnosť membrán sa zvyšuje, cez ne začína difúzia.
rove elektrolyty, vodu, enzmy do organel.
Radikály vznikajúce pri interakcii žiarenia s vodou
interagujú s rozpustenými molekulami rôznych zlúčenín, pričom dávajú
začiatok sekundárnych radikálových produktov.
Ďalší vývoj radiačného poškodenia molekulárnych štruktúr
znížená na zmeny bielkovín, lipidov, sacharidov a enzýmov.
Čo sa deje v bielkovinách:
Zmeny konfigurácie v štruktúre proteínu.
Agregácia molekúl v dôsledku tvorby disulfidových väzieb
Prerušenie peptidových alebo uhlíkových väzieb vedie k degradácii proteínov
Zníženie hladiny metionínu, donátora sulfhydrylových skupín, trypto-
Fana, čo vedie k prudkému spomaleniu syntézy bielkovín
Zníženie obsahu sulfhydrylových skupín v dôsledku ich inaktivácie
Poškodenie systému syntézy nukleových kyselín
V lipidoch:
Vznikajú peroxidy mastných kyselín, ktoré nemajú špecifické enzýmy.
policajti, aby ich zničili (účinok peroxidázy je zanedbateľný)
Antioxidanty sú inhibované
V sacharidoch:
Polysacharidy sa štiepia na jednoduché cukry
Ožarovanie jednoduchých cukrov vedie k ich oxidácii a rozkladu na organické
kyseliny a formaldehyd
Heparín stráca svoje antikoagulačné vlastnosti
Kyselina hyalurónová stráca schopnosť viazať sa na proteín
Znížená hladina glykogénu
Procesy anaeróbnej glykolýzy sú narušené
Znížený obsah glykogénu vo svaloch a pečeni.
V enzýmovom systéme je narušená oxidačná fosforylácia a
mení sa aktivita množstva enzýmov, rozvíjajú sa chemicky aktívne reakcie
látky s rôznymi biologickými štruktúrami, v ktorých
dochádza k deštrukcii aj tvorbe nových, ktoré nie sú charakteristické pre ožiarenie.
daného organizmu, zlúčeniny.
Nasledujúce štádiá vývoja radiačného poškodenia sú spojené s porušením
metabolizmu v biologických systémoch so zmenami v príp
4. Biologické štádium alebo osud ožiarenej bunky
Účinok žiarenia je teda spojený so zmenami, ku ktorým dochádza,
tak v bunkových organelách, ako aj vo vzťahoch medzi nimi.
Najcitlivejšie na žiarenie organely telových buniek
cicavce sú jadro a mitochondrie. Poškodenie týchto štruktúr
vyskytujú pri nízkych dávkach a v najskoršom možnom čase. V jadrách rádiosnímania
bunky tela, energetické procesy sú inhibované, funkcia o
membrány. Vznikajú bielkoviny, ktoré stratili svoje normálne biologické
činnosť. Výraznejšiu rádiosenzitivitu ako jadrá majú mi-
tochondria. Tieto zmeny sa prejavujú vo forme opuchu mitochondrií,
poškodenie ich membrán, prudká inhibícia oxidatívnej fosforylácie.
Rádiosenzitivita buniek do značnej miery závisí od rýchlosti
ich metabolické procesy. Bunky, ktoré sa vyznačujú in-
intenzívne biosyntetické procesy, vysoká úroveň oxid
pozitívna fosforylácia a výrazná rýchlosť rastu, majú viac
vyššiu rádiosenzitivitu ako bunky v stacionárnej fáze.
Biologicky najvýznamnejšie zmeny v ožiarenej bunke sú
Zmeny DNA: prerušenia reťazca DNA, chemická modifikácia purínov a
pyrimidínové bázy, ich oddelenie od reťazca DNA, deštrukcia fosfoesteru
väzby v makromolekule, poškodenie komplexu DNA-membrána, deštrukcia
Väzba DNA-proteín a mnohé ďalšie poruchy.
Vo všetkých deliacich sa bunkách sa ihneď po ožiarení dočasne zastaví
mitotická aktivita („radiačný blok mitóz“). Porušenie meta-
bolické procesy v bunke vedú k zvýšeniu závažnosti molekulárnych
veľké poškodenie v bunke. Tento jav sa nazýva biologický
zosilnenie primárneho radiačného poškodenia. Avšak spolu s
V bunke sa tak vyvíjajú opravné procesy, v dôsledku ktorých
je úplná alebo čiastočná obnova štruktúr a funkcií.
Najcitlivejšie na ionizujúce žiarenie sú:
lymfatické tkanivo, kostná dreň plochých kostí, pohlavné žľazy, menej citlivé
pozitívne: spojivové, svalové, chrupavkové, kostné a nervové tkanivá.
Bunková smrť môže nastať priamo v reprodukčnej fáze
priamo spojené s procesom delenia a v ktorejkoľvek fáze bunkového cyklu.
Novorodenci sú citlivejší na ionizujúce žiarenie (kvôli
v dôsledku vysokej mitotickej aktivity buniek), starých ľudí (cesta
schopnosť buniek zotaviť sa) a tehotné ženy. Zvýšená citlivosť na
ionizujúceho žiarenia a so zavedením určitých chemických zlúčenín
(tzv. rádiosenzibilizácia).
Biologický účinok závisí od:
Od typu ožiarenia
Z absorbovanej dávky
Z distribúcie dávky v čase
Zo špecifík ožarovaného orgánu
Najnebezpečnejšie ožarovanie krýpt tenkého čreva, semenníkov, kostí
mozgu plochých kostí, brušnej oblasti a ožiarenia celého organizmu.
Jednobunkové organizmy sú asi 200-krát menej citlivé na
vystavenie žiareniu ako mnohobunkové organizmy.
4. Prírodné a umelé zdroje ionizujúceho žiarenia.
Zdroje ionizujúceho žiarenia sú prírodné a umelé
prírodného pôvodu.
Prírodné žiarenie je spôsobené:
1. Kozmické žiarenie (protóny, častice alfa, jadrá lítia, berýlia,
uhlík, kyslík, dusík tvoria primárne kozmické žiarenie.
Zemská atmosféra absorbuje primárne kozmické žiarenie a potom sa formuje
sekundárne žiarenie, reprezentované protónmi, neutrónmi,
elektróny, mezóny a fotóny).
2. Žiarenie rádioaktívnych prvkov zeme (urán, tórium, aktínium, rádioaktívne
kutilstvo, radón, thoron), voda, vzduch, stavebné materiály obytných budov,
vdychovaný radón a rádioaktívny uhlík (C-14).
3. Žiarenie rádioaktívnych prvkov obsiahnutých vo svete zvierat
a ľudské telo (K-40, urán -238, tórium -232 a rádium -228 a 226).
Poznámka: počnúc polóniom (č. 84), všetky prvky sú rádioaktívne
aktívne a schopné spontánneho štiepenia jadier počas zachytávania ich jadier -
mi pomalé neutróny (prirodzená rádioaktivita). Avšak, prirodzené
rádioaktivita sa nachádza aj v niektorých svetelných prvkoch (izotopoch
rubídium, samárium, lantán, rénium).
5. Deterministické a stochastické klinické účinky, ktoré sa vyskytujú u ľudí pri vystavení ionizujúcemu žiareniu.
Najdôležitejšie biologické reakcie ľudského tela na pôsobenie
ionizujúce žiarenie sa delí na dva typy biologických účinkov
1. Deterministické (kauzálne) biologické účinky
pre ktoré existuje prahová dávka účinku. Pod prahom choroby
neprejavuje, ale pri dosiahnutí určitého prahu dochádza k chorobám
ani priamo úmerné dávke: radiačné popáleniny, radiácia
dermatitída, radiačná katarakta, radiačná horúčka, radiačná neplodnosť, ano-
Malia vývoja plodu, akútna a chronická choroba z ožiarenia.
2. Stochastické (pravdepodobnostné) biologické účinky nie sú
ha akcia. Môže sa vyskytnúť pri akejkoľvek dávke. Majú účinok
malé dávky a dokonca aj jedna bunka (bunka sa stáva rakovinovou, ak je ožiarená
vyskytuje sa pri mitóze): leukémia, onkologické ochorenia, dedičné ochorenia.
Podľa času výskytu sú všetky účinky rozdelené na:
1. okamžitá – môže nastať do týždňa, mesiaca. Je to pikantné
a chronická choroba z ožiarenia, popáleniny kože, katarakta z ožiarenia...
2. vzdialené - vznikajúce počas života jedinca: onkologické
choroby, leukémia.
3. vznikajúce po neurčitom čase: genetické následky – v dôsledku
zmeny dedičných štruktúr: genómové mutácie – mnohopočetné zmeny
haploidný počet chromozómov, chromozomálne mutácie alebo chromozomálne
aberácie - štrukturálne a numerické zmeny v chromozómoch, bodové (gen.
nye) mutácie: zmeny v molekulárnej štruktúre génov.
Korpuskulárne žiarenie – rýchle neutróny a častice alfa, spôsobujúce
spôsobujú chromozomálne preskupenia častejšie ako elektromagnetické žiarenie.__
6. Rádiotoxicita a rádiogenetika.
Rádiotoxicita
V dôsledku radiačných porúch metabolických procesov v tele
rádiotoxíny sa hromadia - to sú chemické zlúčeniny, ktoré hrajú
určitú úlohu v patogenéze radiačných poranení.
Rádiotoxicita závisí od viacerých faktorov:
1. Typ rádioaktívnych premien: alfa žiarenie je 20-krát toxickejšie ako be-
žiarenie.
2. Priemerná energia rozpadového aktu: energia P-32 je väčšia ako C-14.
3. Schémy rádioaktívneho rozpadu: izotop je toxickejší, ak vzniká
nový rádioaktívny materiál.
4. Cesty vstupu: vstup cez gastrointestinálny trakt v 300
krát toxickejšie ako cez neporušenú kožu.
5. Doba pobytu v tele: väčšia toxicita s výrazným
polčas a nízky polčas rozpadu.
6. Distribúcia podľa orgánov a tkanív a špecifiká ožarovaného orgánu:
osteotropné, hepatotropné a rovnomerne distribuované izotopy.
7. Trvanie príjmu izotopov v tele: náhodné požitie -
Použitie rádioaktívnej látky môže skončiť bezpečne, s chronickým
príjem, je možné nahromadenie nebezpečného množstva žiarenia
telo.
7. Akútna choroba z ožiarenia. Prevencia.
Melničenko - strana 172
8. Chronická choroba z ožiarenia. Prevencia.
Melničenko, strana 173
9. Využitie zdrojov ionizujúceho žiarenia v medicíne (koncept uzavretých a otvorených zdrojov žiarenia).
Zdroje ionizujúceho žiarenia sa delia na uzavreté a
zakryté. V závislosti od tejto klasifikácie sa interpretujú rôzne a
spôsoby ochrany pred týmto žiarením.
uzavreté zdroje
Ich zariadenie vylučuje prenikanie rádioaktívnych látok do prostredia.
prostredia v podmienkach aplikácie a opotrebovania. Mohlo by to byť spájkované ihlami
v oceľových nádobách, tele-gama ožarovacích jednotkách, ampulkách, guľôčkach,
zdroje nepretržitého žiarenia a periodicky generujúce žiarenie.
Žiarenie z uzavretých zdrojov je len vonkajšie.
Zásady ochrany pri práci s uzavretými žiaričmi
1. Ochrana množstvom (zníženie dávkového príkonu na pracovisku - než
Čím nižšia je dávka, tým nižšia je expozícia. Avšak, manipulačná technika
vždy umožňuje znížiť dávkový príkon na minimálnu hodnotu).
2. Časová ochrana (skrátenie času kontaktu s ionizujúcim žiarením
možno dosiahnuť cvičením bez vysielača).
3. Vzdialenosť (diaľkové ovládanie).
4. Sitá (sitá-kontajnery na skladovanie a prepravu rádioaktívnych
drogy v mimopracovnej polohe, na vybavenie, mobil
nye - obrazovky v röntgenových miestnostiach, časti stavebných konštrukcií
na ochranu území - steny, dvere, osobné ochranné prostriedky -
štíty z plexiskla, rukavice potiahnuté olovom).
Alfa a beta žiarenie je oneskorené látkami obsahujúcimi vodík
materiály (plast) a hliník, gama žiarenie je tlmené materiálmi
s vysokou hustotou - olovo, oceľ, liatina.
Na absorbovanie neutrónov musí mať clona tri vrstvy:
1. vrstva - na spomalenie neutrónov - materiály s veľkým počtom atómov
mov vodík - voda, parafín, plast a betón
2. vrstva - pre absorpciu pomalých a tepelných neutrónov - bór, kadmium
3. vrstva - na pohlcovanie gama žiarenia - olovo.
Na posúdenie ochranných vlastností konkrétneho materiálu, jeho schopnosti
na oneskorenie ionizujúceho žiarenia použite index polovičnej vrstvy
útlm, označujúci hrúbku vrstvy tohto materiálu, po prechode
počas ktorého sa intenzita gama žiarenia zníži na polovicu.
Otvorené zdroje rádioaktívneho žiarenia
Otvorený zdroj je zdrojom žiarenia, pri použití ktorého
Do životného prostredia sa môžu dostať aj rádioaktívne látky. o
to nevylučuje nielen vonkajšiu, ale aj vnútornú expozíciu personálu
(plyny, aerosóly, pevné a kvapalné rádioaktívne látky, rádioaktívne
izotopy).
Všetky práce s otvorenými izotopmi sú rozdelené do troch tried. Ra-trieda
bot je inštalovaný v závislosti od skupiny rádiotoxicity rádioaktívneho materiálu
izotopu (A, B, C, D) a jeho skutočného množstva (aktivity) na diele
miesto.
10. Spôsoby ochrany človeka pred ionizujúcim žiarením. Radiačná bezpečnosť obyvateľstva Ruskej federácie. Normy radiačnej bezpečnosti (NRB-2009).
Spôsoby ochrany pred otvorenými zdrojmi ionizujúceho žiarenia
1. Organizačné opatrenia: pridelenie troch tried práce v závislosti od
dostať sa z nebezpečenstva.
2. Plánovanie činností. Pre prvú triedu nebezpečenstva - špeciálne
izolované budovy, kde nie je povolený vstup neoprávneným osobám. Pre druhú
triedy sa prideľuje len poschodie alebo časť budovy. Práca tretieho ročníka
možno vykonať v bežnom laboratóriu s digestorom.
3. Tesniace zariadenie.
4. Použitie nenasiakavých materiálov na obklady stolov a stien,
racionálne vetracie zariadenie.
5. Osobné ochranné prostriedky: odev, obuv, izolačné obleky,
ochrana dýchacích ciest.
6. Dodržiavanie radiačnej asepsie: plášte, rukavice, osobná hygiena.
7. Radiačná a medicínska kontrola.
Na zaistenie bezpečnosti ľudí vo všetkých podmienkach vystavenia
ionizujúce žiarenie umelého alebo prírodného pôvodu
platia normy radiačnej bezpečnosti.
V normách sú stanovené tieto kategórie exponovaných osôb:
Personál (skupina A - osoby neustále pracujúce so zdrojmi iónov-
žiarenia a skupiny B – obmedzená časť populácie, ktorá je inak
kde môže byť vystavený ionizujúcemu žiareniu - čistiace prostriedky,
zámočníci a pod.)
Celé obyvateľstvo, vrátane osôb zo štábu, mimo rámca a podmienok ich výroby
vodné aktivity.
Hlavné limity dávok pre personál skupiny B sú ¼ hodnôt pre
personál skupiny A. Efektívna dávka pre personál by nemala prekročiť
dobu pracovnej činnosti (50 rokov) 1000 mSv, a pre obyvateľov za ob
životnosť (70 rokov) - 70 mSv.
Plánovaná expozícia personálu skupiny A je vyššia ako stanovená pred
prípady pri likvidácii alebo prevencii havárie možno riešiť
len v prípade, ak je to potrebné na záchranu ľudí alebo zabránenie ich expozícii
cheniya. Povolené pre mužov nad 30 rokov s dobrovoľným zápisom
súhlas, informovanie o možných dávkach žiarenia a ohrození zdravia
priekopa. V núdzových situáciách by expozícia nemala presiahnuť 50 mSv.__
11. Možné príčiny mimoriadnych udalostí v radiačne nebezpečných zariadeniach.
Klasifikácia radiačných havárií
Nehody spojené s narušením bežnej prevádzky ROO sa delia na projektové a nadprojektové.
Projektová nehoda je nehoda, pre ktorú sú počiatočné udalosti a konečné stavy určené projektom, v súvislosti s ktorým sú zabezpečované bezpečnostné systémy.
Nadprojektová nehoda je spôsobená iniciačnými udalosťami, ktoré sa neberú do úvahy pri projektových haváriách a vedú k vážnym následkom. V tomto prípade môžu byť rádioaktívne produkty uvoľnené v množstvách, ktoré vedú k rádioaktívnej kontaminácii priľahlého územia a možnému ožiareniu obyvateľstva nad stanovené normy. V závažných prípadoch môže dôjsť k tepelným a jadrovým výbuchom.
Potenciálne havárie v jadrových elektrárňach sú rozdelené do šiestich typov v závislosti od hraníc zón distribúcie rádioaktívnych látok a radiačných následkov: lokálne, miestne, územné, regionálne, federálne, cezhraničné.
Ak pri regionálnej havárii počet osôb, ktoré dostali radiačné dávky nad úrovne ustanovené pre bežnú prevádzku, presiahne 500 osôb alebo počet osôb, ktorých životné podmienky môžu byť narušené, presiahne 1 000 osôb alebo materiálne škody presiahnu 5 miliónov minimálnej mzdy pracovnej sily, potom bude takáto nehoda federálna.
V prípade cezhraničných havárií presahujú radiačné následky havárie územie Ruskej federácie, alebo k tejto havárii došlo v zahraničí a zasahuje územie Ruskej federácie.
12. Hygienické a hygienické opatrenia v mimoriadnych situáciách v zariadeniach s radiačným nebezpečenstvom.
Medzi opatrenia, spôsoby a prostriedky, ktoré zabezpečujú ochranu obyvateľstva pred ožiarením pri radiačnej havárii patria:
zistenie skutočnosti o radiačnej havárii a jej oznámenie;
identifikácia radiačnej situácie v oblasti havárie;
organizovanie radiačného monitorovania;
vytvorenie a udržiavanie režimu radiačnej bezpečnosti;
vykonávanie v prípade potreby vo včasnom štádiu havárie jódovou profylaxiou obyvateľstva, personálu havarijného zariadenia a účastníkov likvidácie následkov havárie;
poskytovanie potrebných osobných ochranných pracovných prostriedkov obyvateľstvu, personálu, účastníkom likvidácie následkov havárie a použitie týchto prostriedkov;
ukrytie obyvateľstva v krytoch a protiradiačných krytoch;
sanitácia;
dekontaminácia havarijného zariadenia, iných zariadení, technických prostriedkov a pod.;
evakuácia alebo presídlenie obyvateľstva z oblastí, v ktorých úroveň kontaminácie alebo dávky žiarenia prekračujú prípustné hodnoty pre obyvateľstvo.
Zisťovanie radiačnej situácie sa vykonáva za účelom zistenia rozsahu havárie, určenia veľkosti zón rádioaktívneho zamorenia, dávkového príkonu a úrovne rádioaktívneho zamorenia v priestoroch optimálnych trás pohybu osôb, vozidiel, ako aj určiť možné trasy evakuácie obyvateľstva a hospodárskych zvierat.
Radiačná kontrola v podmienkach radiačnej havárie sa vykonáva s cieľom dodržať povolenú dobu pobytu osôb v zóne havárie, kontrolovať dávky žiarenia a úrovne rádioaktívnej kontaminácie.
Režim radiačnej bezpečnosti je zabezpečený ustanovením osobitného postupu pre vstup do havarijnej zóny, zónovanie havarijného priestoru; vykonávanie núdzových záchranných operácií, vykonávanie radiačného monitorovania v zónach a pri výjazde do „čistej“ zóny a pod.
Používanie osobných ochranných pracovných prostriedkov spočíva v používaní izolačných prostriedkov na ochranu pokožky (ochranné súpravy), ako aj prostriedkov na ochranu dýchacích ciest a očí (bavlnené obväzy, rôzne druhy respirátorov, filtračné a izolačné plynové masky, okuliare a pod.) . Chránia človeka najmä pred vnútorným žiarením.
Na ochranu štítnej žľazy dospelých a detí pred vystavením rádioaktívnym izotopom jódu sa v počiatočnom štádiu nehody vykonáva jódová profylaxia. Spočíva v užívaní stabilného jódu, hlavne jodidu draselného, ktorý sa užíva v tabletách v týchto dávkach: pre deti od dvoch rokov a staršie, ako aj pre dospelých 0,125 g do dvoch rokov 0,04 g, požitie po jedlá, spolu s želé, čaj, voda 1 krát denne počas 7 dní. Vodno-alkoholický roztok jódu (5% jódová tinktúra) je indikovaný pre deti od dvoch rokov a staršie, ako aj pre dospelých, 3-5 kvapiek na pohár mlieka alebo vody počas 7 dní. Deťom do dvoch rokov sa podávajú 1-2 kvapky na 100 ml mlieka alebo umelej výživy počas 7 dní.
Maximálny ochranný účinok (zníženie dávky žiarenia asi 100-krát) sa dosiahne pri predbežnom a súčasnom príjme rádioaktívneho jódu užívaním jeho stabilného analógu. Ochranný účinok lieku sa výrazne zníži, ak sa užijú viac ako dve hodiny po začiatku expozície. V tomto prípade však existuje účinná ochrana pred vystavením opakovanému príjmu rádioaktívneho jódu.
Ochranu pred vonkajším žiarením je možné zabezpečiť len ochrannými konštrukciami, ktoré musia byť vybavené filtrami-absorbérmi rádionuklidov jódu. Dočasné úkryty obyvateľstva pred evakuáciou môžu poskytnúť takmer akékoľvek uzavreté priestory.
51. Ionizujúce žiarenie. Druhy ionizujúceho žiarenia, hlavné charakteristiky.
AI sú rozdelené do 2 typov:
Korpuskulárne žiarenie
- 𝛼-žiarenie je prúd jadier hélia emitovaný látkou počas rádioaktívneho rozpadu alebo počas jadrových reakcií;
- 𝛽-žiarenie - prúd elektrónov alebo pozitrónov vznikajúcich pri rádioaktívnom rozpade;
Neutrónové žiarenie (Pri elastických interakciách dochádza k bežnej ionizácii hmoty. Pri nepružných interakciách dochádza k sekundárnemu žiareniu, ktoré môže pozostávať z nabitých častíc aj z kvanta).
2. Elektromagnetické žiarenie
- 𝛾-žiarenie je elektromagnetické (fotónové) žiarenie emitované počas jadrových premien alebo interakcií častíc;
Röntgenové žiarenie – vyskytuje sa v prostredí obklopujúcom zdroj žiarenia, v röntgenových trubiciach.
Charakteristika AI: energia (MeV); rýchlosť (km/s); najazdené kilometre (vo vzduchu, v živom tkanive); ionizačná kapacita (pár iónov na 1 cm dráhu vo vzduchu).
Najnižšia ionizačná schopnosť α-žiarenia.
Nabité častice vedú k priamej silnej ionizácii.
Aktivita (A) rádioaktívnej látky je počet spontánnych jadrových premien (dN) v tejto látke za krátky čas (dt):
1 Bq (becquerel) sa rovná jednej jadrovej premene za sekundu.
52. Ionizujúce žiarenie. Dávky ionizujúceho žiarenia a jednotky ich merania.
Ionizujúce žiarenie (IR) je žiarenie, ktorého interakcia s prostredím vedie k vzniku nábojov opačných znamienok. Ionizujúce žiarenie vzniká pri rádioaktívnom rozpade, jadrových premenách, ako aj pri interakcii nabitých častíc, neutrónov, fotónového (elektromagnetického) žiarenia s hmotou.
Dávka žiarenia je hodnota používaná na hodnotenie expozície ionizujúcemu žiareniu.
Expozičná dávka(charakterizuje zdroj žiarenia ionizačným efektom):
Expozičná dávka na pracovisku pri práci s rádioaktívnymi látkami:
kde A je aktivita zdroja [mCi], K je gama konštanta izotopu [Rcm2/(hmCi)], t je expozičný čas, r je vzdialenosť od zdroja k pracovisku [cm].
Dávkový príkon(intenzita ožiarenia) - prírastok zodpovedajúcej dávky pod vplyvom tohto žiarenia na jednotku. čas.
Príkon dávky expozície [rh -1 ].
Absorbovaná dávka ukazuje, koľko energie AI absorbuje jednotka. hmotnosti ožiareného in-va:
D absorpcia = D exp. K 1
kde K 1 - koeficient zohľadňujúci druh ožarovanej látky
Absorpcia dávka, Gray, [J/kg] = 1 Gy
Ekvivalent dávky charakterizované chronickým vystavením žiareniu ľubovoľného zloženia
H = D Q [Sv] 1 Sv = 100 rem.
Q je bezrozmerný váhový faktor pre daný typ žiarenia. Pre RTG a -žiarenie Q=1, pre alfa-, beta-častice a neutróny Q=20.
Efektívna ekvivalentná dávka znaková citlivosť dekomp. orgánov a tkanív k žiareniu.
Ožarovanie neživých predmetov - Absorbujte. dávka
Ožarovanie živých predmetov - Ekviv. dávka
53. Účinok ionizujúceho žiarenia(AI) na tele. Vonkajšia a vnútorná expozícia.
Biologický účinok AI je založená na ionizácii živého tkaniva, čo vedie k rozpadu molekulárnych väzieb a zmene chemickej štruktúry rôznych zlúčenín, čo vedie k zmene DNA buniek a ich následnej smrti.
Porušenie životne dôležitých procesov tela je vyjadrené v takých poruchách, ako sú
inhibícia funkcií hematopoetických orgánov,
Porušenie normálnej zrážanlivosti krvi a zvýšená krehkosť krvných ciev,
Porucha gastrointestinálneho traktu,
Znížená odolnosť voči infekciám
Vyčerpanie tela.
Vonkajšia expozícia nastáva, keď je zdroj žiarenia mimo ľudského tela a neexistujú žiadne spôsoby, ako sa dostať dovnútra.
Vnútorná expozícia pôvodu keď je zdroj AI vo vnútri človeka; zatiaľ čo vnútorné Nebezpečné je aj ožarovanie vzhľadom na blízkosť IR zdroja k orgánom a tkanivám.
prahové efekty (Н > 0,1 Sv/rok) závisia od dávky IR, vyskytujú sa pri celoživotných expozičných dávkach
Choroba z ožiarenia je ochorenie, ktoré je charakterizované symptómami, ktoré sa vyskytujú pri vystavení AI, ako je zníženie hematopoetickej schopnosti, gastrointestinálne ťažkosti a zníženie imunity.
Stupeň choroby z ožiarenia závisí od dávky ožiarenia. Najzávažnejší je 4. stupeň, ktorý nastáva pri vystavení AI dávkou vyššou ako 10 Gray. Chronické radiačné poranenia sú zvyčajne spôsobené vnútornou expozíciou.
Bezprahové (stochastické) účinky sa objavujú pri dávkach H<0,1 Зв/год, вероятность возникновения которых не зависит от дозы излучения.
Stochastické efekty zahŕňajú:
Somatické zmeny
Imunitné zmeny
genetické zmeny
Princíp prídelu – t.j. neprekročenie prípustných limitov individuálne. Dávky žiarenia zo všetkých zdrojov AI.
Princíp odôvodnenia – t.j. zákaz všetkých druhov činností na používanie zdrojov umelej inteligencie, pri ktorých prínos pre osobu a spoločnosť neprevyšuje riziko možnej ujmy spôsobenej popri prírodnej radiácii. skutočnosť.
Princíp optimalizácie - údržba na najnižšej možnej a dosiahnuteľnej úrovni s prihliadnutím na ekonomické. a sociálne individuálnych faktorov. expozičné dávky a počet exponovaných osôb pri použití zdroja AI.
SanPiN 2.6.1.2523-09 "Normy radiačnej bezpečnosti".
V súlade s týmto dokumentom boli 3 gr. osoby:
gr.A - Toto sú tváre, určite. práca s umelými zdrojmi AI
gr .B - to sú osoby, podmienky pre prácu mačky nah-Xia v bezprostrednom. vánok zo zdroja AI, ale deyat. tieto osoby okamžite. nie je spojený so zdrojom.
gr .AT je zvyšok obyvateľstva vr. osoby gr. A a B mimo ich výrobných činností.
Je nastavený hlavný limit dávky. podľa účinnej dávky:
Pre osoby gr.A: 20mSv za rok v stredu. pre ďalšie 5 rokov, ale nie viac ako 50 mSv v roku.
Pre osoby skupiny B: 1mSv za rok v stredu. pre ďalšie 5 rokov, ale nie viac ako 5 mSv v roku.
Pre osoby skupiny B: by nemala presiahnuť ¼ hodnôt pre personálnu skupinu A.
V prípade mimoriadnej udalosti spôsobenej radiačnou haváriou dochádza k tzv. vrchol zvýšenej expozície, kat. je povolené len v tých prípadoch, keď nie je možné prijať opatrenia vylučujúce poškodenie tela.
Použitie takýchto dávok môže byť odôvodnené len záchranou životov a predchádzaním úrazom, doplnkové len pre mužov nad 30 rokov s dobrovoľnou písomnou dohodou.
Ochrana AI m/s:
Ochrana množstva
časová ochrana
Ochrana na diaľku
Zónovanie
Diaľkové ovládanie
Tienenie
Na ochranu protiγ - žiarenie: kovové sitá vyrobené s veľkou atómovou hmotnosťou (W, Fe), ako aj z betónu, liatiny.
Na ochranu pred β-žiarením sa používajú materiály s nízkou atómovou hmotnosťou (hliník, plexisklo).
Na ochranu pred α-žiarením: používajte kovy s obsahom H2 (voda, parafín atď.)
Hrúbka obrazovky К=Ро/Рdop, Ро – výkon. dávka, meraná na rad. miesto; Rdop - maximálna prípustná dávka.
Zónovanie - rozdelenie územia na 3 zóny: 1) úkryt; 2) predmety a priestory, v ktorých môžu ľudia nájsť; 3) zónový post. pobyt ľudí.
Dozimetrická kontrola na základe isp-ii stopy. metódy: 1. Ionizačné 2. Fonografické 3. Chemické 4. Kalorimetrické 5. Scintilačné.
Základné spotrebiče , používa sa na dozimetriu. ovládanie:
RTG meter (na meranie výkonných exp. dávok)
Rádiometer (na meranie hustoty toku AI)
Individuálne. dozimetre (na meranie expozície alebo absorbovanej dávky).
Hlavný účinok všetkého ionizujúceho žiarenia na telo je redukovaný na ionizáciu tkanív tých orgánov a systémov, ktoré sú im vystavené. Náboje získané v dôsledku toho spôsobujú výskyt oxidačných reakcií neobvyklých pre normálny stav v bunkách, ktoré zase spôsobujú množstvo reakcií. V ožiarených tkanivách živého organizmu tak dochádza k sérii reťazových reakcií, ktoré narúšajú normálny funkčný stav jednotlivých orgánov, systémov a organizmu ako celku. Existuje predpoklad, že v dôsledku takýchto reakcií v tkanivách tela sa vytvárajú škodlivé produkty - toxíny, ktoré majú nepriaznivý účinok.
Pri práci s výrobkami, ktoré majú ionizujúce žiarenie, môžu byť spôsoby vystavenia ionizujúcemu žiareniu dvojaké: prostredníctvom vonkajšieho a vnútorného žiarenia. Vonkajšie ožiarenie môže nastať pri práci na urýchľovačoch, röntgenových prístrojoch a iných zariadeniach, ktoré vyžarujú neutróny a röntgenové lúče, ako aj pri práci s uzavretými rádioaktívnymi zdrojmi, t. j. rádioaktívnymi prvkami zapečatenými v skle alebo iných slepých ampulkách, ak tieto zostať nedotknuté. Zdroje beta a gama žiarenia môžu predstavovať riziko vonkajšej aj vnútornej expozície. alfa žiarenie predstavuje nebezpečenstvo prakticky len pri vnútornej expozícii, keďže vzhľadom na veľmi nízku prenikavosť a malý dosah alfa častíc vo vzduchu malá vzdialenosť od zdroja žiarenia alebo malé tienenie eliminuje nebezpečenstvo vonkajšej expozície.
Pri vonkajšom ožiarení lúčmi s výraznou prenikavou silou dochádza k ionizácii nielen na ožiarenom povrchu kože a iných kožných obalov, ale aj v hlbších tkanivách, orgánoch a systémoch. Doba priamej vonkajšej expozície ionizujúcemu žiareniu - expozícia - je určená dobou expozície.
Vnútorná expozícia nastáva pri vstupe rádioaktívnych látok do organizmu, ku ktorému môže dôjsť pri vdýchnutí pár, plynov a aerosólov rádioaktívnych látok, ich vstupe do tráviaceho traktu alebo pri vstupe do krvného obehu (v prípadoch kontaminácie poškodenej kože a slizníc). Vnútorné ožarovanie je nebezpečnejšie, pretože po prvé, pri priamom kontakte s tkanivami má na tieto tkanivá vplyv aj žiarenie nízkych energií as minimálnou prenikavou silou; po druhé, pri výskyte rádioaktívnej látky v organizme nie je trvanie jej ožiarenia (expozície) obmedzené na dobu priamej práce so zdrojmi, ale nepretržite pokračuje až do úplného rozpadu alebo odstránenia z tela. Okrem toho niektoré rádioaktívne látky, ktoré majú určité toxické vlastnosti, majú pri požití okrem ionizácie aj lokálny alebo všeobecný toxický účinok (pozri „Škodlivé chemikálie“).
V tele sú rádioaktívne látky, rovnako ako všetky ostatné produkty, prenášané krvným obehom do všetkých orgánov a systémov, po ktorých sú čiastočne vylučované z tela vylučovacími systémami (gastrointestinálny trakt, obličky, pot a mliečne žľazy atď.). a niektoré z nich sa ukladajú v určitých orgánoch a systémoch, pričom na ne majú prevládajúci, výraznejší účinok. Niektoré rádioaktívne látky (napríklad sodík - Na24) sú v tele distribuované pomerne rovnomerne. Prevládajúce ukladanie rôznych látok v určitých orgánoch a systémoch je určené ich fyzikálno-chemickými vlastnosťami a funkciami týchto orgánov a systémov.
Komplex pretrvávajúcich zmien v organizme pod vplyvom ionizujúceho žiarenia sa nazýva choroba z ožiarenia. Choroba z ožiarenia sa môže vyvinúť v dôsledku chronického vystavenia ionizujúcemu žiareniu, ako aj pri krátkodobom vystavení vysokým dávkam. Vyznačuje sa najmä zmenami centrálneho nervového systému (depresia, závraty, nevoľnosť, celková slabosť atď.), krvi a krvotvorných orgánov, ciev (modriny v dôsledku krehkosti ciev), žliaz s vnútornou sekréciou.
V dôsledku dlhodobej expozície značným dávkam ionizujúceho žiarenia sa môžu vyvinúť zhubné nádory rôznych orgánov a tkanív, ktoré: sú dlhodobými následkami tejto expozície. K tým druhým patrí aj zníženie odolnosti organizmu voči rôznym infekčným a iným ochoreniam, nepriaznivý vplyv na reprodukčnú funkciu a iné.
