Ионизирующие излучения
Last Updated on
Tuesday, 17 January 2012 07:40
Tuesday, 17 January 2012 07:36
Written by admin
Средняя годовая доза ионизирующих излучений, и внешних и внутренних источников (вдыхаемый воздух, вода, еда), на человека:
- солнечная радиация и космические лучи - от 0.3 миллизивертов в год (на высоте 2000м - втрое больше)
- почва и горные породы - 0.25 - 0.5 мЗв/г (на гранитах светит больше - 1 миллизиверт в год)
- жилище, строения - 0.3...
- еда - от 0.02 ...
- вода - до 0.1 милли зиверт (при ежедневном потреблении воды в объёме 2 литра).
- в воздухе (радон и продукты его распада) - 0.2 ... мЗв/год
Внутренний фон:
- накопленные в костях организма отложения радионуклидов - 0.1-0.5 мЗв/г о д.
- вдыхаемый радон (источник альфа-излучения) - 0.1-0.5 мЗв/год
В сумме, приблизительно - три-четыре миллизиверта в год. Это безопасная суммарная средняя индивидуальная эффективная эквивалентная годовая доза для населения, учитывающая и внешние и внутренние источники облучения (естественные природные, техногенные, медицинские и прочие). В СССР - её величина принималась около 4мЗв/год (приблизительно 0.4 Р/г).
Разовые, вынужденные облучения:
- в медицинских исследованиях: флюорография, рентген лёгких - до 3 мЗв, рентгеновский снимок у зубного врача - 0.2мЗв.
- перелёт на самолёте - 0.005-0.020 миллизивертов в час (основной вклад - от солнечной радиации, на высоте полёта дальней авиации - около 10 км.; при сильных вспышках на Солнце, в годы его максимальной активности в 11-летнем цикле - бывают наибольшие значения).
- сканеры (интроскопы) в аэропортах - до 0.001 мЗв за один акт проверки пассажира.
Ионизирующее радиоактивное облучение, применяемое в медицине для диагностики и лечения (флюрография, рентгенография и компьютерная томография), при частом и чрезмерном применении могут ещё больше навредить здоровью. Поэтому, постановлением главного санитарного врача РФ, указано не превышать при рентгенологических обследованиях в течение года (в том числе при проведении диспансеризации) эффективную дозу от них - 1 миллизиверт.
Естественные и искусственные источники радиации (гамма- и рентгеновского излучения, нейтронов), в том числе и большой мощности, применяются в практике физических, физико-химических и биологических исследований, а также в технике - для целей дефектоскопии (контроля качества и размеров, методами интроскопии - конструкционной стали, стальных листов, проволоки и других мет. изделий, в процессе их изготовления, а так же - для сортирования металлов по маркам и хим. составу, определения содержания некоторых химич. элементов в сплавах и т.п.), в медицине - при лучевой терапии онкобольных, в геологических исследованиях - при поисках полезных ископаемых и др. Для работы с такими источниками необходима надёжная биологическая защита персонала, чёткое соблюдение техники безопасности.
По оценкам ООН, средние годовые дозы, получаемые людьми во всем мире от естественного фонового излучения, составляют 2,4 мЗв/год, а типичный диапазон этих доз – 1-10 мЗв/г. Таким образом, накопленные дозы от естественного излучения, в течение жизни, могут составить около 100-700 мЗв (на разных континентах и в различных регионах планеты - свои значения). Дозы облучения человека могут считаться низкими, если они сравнимы с уровнями естественного фонового излучения, составляющими, обычно - несколько мЗв в год.
Согласно норм Федерального закона "О радиационной безопасности населения" Статья 9. п.2, зффективная доза для человека, в сумме, за период его жизни (принимаемый в расчетах равным 70 лет) - не должна превышать 70 мЗв, что никак не скажется на здоровье и считается безопасным уровнем поглощённой радиации.
Малые дозы при длительном облучении могут быть более опасными по последствиям, чем большие дозы краткосрочного облучения.
Радиационные поражения могут быть:
- соматическими, если радиационный эффект облучения проявляется у самого облученного лица;
- генетическими - и у его потомства.
Наиболее опасны для организма нарушения в системе кроветворных органов и прежде всего в костном мозге. При этом в крови резко уменьшается количество белых кровяных телец - лейкоцитов (в значительной степени уменьшаются защитные силы организма в борьбе с инфекцией), кровяных пластинок - тромбоцитов (ухудшается свертываемость крови) и красных кровяных телец -эритроцитов (ухудшается снабжение организма кислородом). Кроме этого, повреждаются стенки сосудов, происходят кровоизлияния и нарушение деятельности ряда органов и систем.
Кратковременное (до 4-х суток подряд), общее (наиболее опасный случай), однократное облучение
// Доза облучения "накапливается" в организме, поэтому надо суммировать непрерывные замеры с радиометра или индивидуального дозиметра, в местах с повышенным уровнем радиации. За всю жизнь, в сумме, значения "накопленной дозы" не должны превышать 100-700 мЗв (в зависимости от местного, привычного уровня фона).
Если суммарная доза кратковременного облучения - меньше 10 мкЗв (десяти микрозивертов), то считается, что излучение фактически отсутствует и его можно не учитывать.
Радиационно-опасные работы, при выполнении которых индивидуальные дозы облучения могут превысить, в течение только одной рабочей смены, 0.2 мЗв (миллизиверт) - выполняются по дозиметрическим нарядам.
до 100 мЗв (10 бэр) – допустимое аварийное облучение населения (разовое). Медицинскими методами не наблюдается каких-либо заметных изменений в тканях и органах.
Разовые эффективные дозы (по риску возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности) свыше 200 мЗв - являются потенциально-опасными, критичными для здоровья дозами.
Облучение дозой 500-1000 мЗв вызывает чувство усталости, наблюдаются умеренные изменения в составе крови. Состояние нормализуется за короткое время. Основная доля радиационного риска - возможность, в будущем, появления онкологических заболеваний (рак крови, кожи, щитовидной железы и т.д.)
1000-1500 мЗв - могут появиться выраженные соматические эффекты (тошното, рвота), нарушение работоспособности, возникают различные формы острой лучевой болезни.
1.5-2.5 грэй (1500-2500 мЗв) - наблюдается кратковременная легкая форма лучевой болезни, которая появляется в виде выраженной, продолжающейся длительное время лейкопении (снижения числа лейкоцитов). В 30-50% случаев может наблюдаться рвота в первые сутки после облучения. При дозах больше 2 грэй - высок риск летального исхода.
2.5-4 Гр (2500-4000мЗв) - возникает лучевая болезнь средней степени тяжести. У всех облученных в первые сутки после облучения наблюдается тошнота и рвота, резко снижается содержание лейкоцитов и появляются подкожные кровоизлияния. Такие дозы - вызывают существенный, непоправимый ущерб здоровью, облысение и белокровие.
Смертельные дозы проникающей радиации:
3-4Гр - повреждение костного мозга, в течение месяца после облучения смертельный исход возможен у 50% облученных (без медицинского вмешательства).
4-7 Гр (4000-7000 мЗв) - развивается тяжелая форма лучевой болезни и высока смертность.
свыше 7 Гр (7000 мЗв) - крайне тяжелая форма острой лучевой болезни. В крови полностью исчезают лейкоциты. Появляются множественные подкожные кровоизлияния. Смертность 100%. Причиной смерти, чаще всего являются инфекционные заболевания и кровоизлияния.
10Гр (10 зиверт) - смерть в течение 2-3 недель.
15 Гр - 1-5 суток и всё
Эффекты от облучения в течение года
Доза облучения "накапливается" в течение времени жизни человека и за 70 лет составляет, в сумме "накопленной дозы", порядка 100-700 мЗв/70лет - это безопасные для здоровья показатели.
3 миллизиверт в год - нормальная годовая доза радиационного фона от естественных природных источников ионизирующего излучения (на поверхности земли, при учтённой мощности дозы от радона, равной 2 мЗв/год). Считается абсолютно безопасной.
Лица, подвергшиеся однократному облучению в дозе, превышающей 100 мЗв, в дальнейшей работе не должны подвергаться облучению в дозе свыше 20 мЗв/год.
Радиационно-опасные - работы (персонала) в условиях фактической или потенциальной радиационной опасности, когда радиационная обстановка в месте проведения работ такова, что при стандартных условиях облучения индивидуальная эффективная доза работника может превысить значение равное 20 миллизиверт в год.
20 мЗв/год - усредненный более чем за 5 лет предел для персонала в ядерной и горнодобывающих отраслях промышленности.
150 мЗв/год - облучение дозами выше этой - увеличивает вероятность онкологии.
1 Зиверт (1000 мЗв) - риск появления раковых заболеваний, годами позже. Если общий показатель облучения изначально здорового человека не превышает 1 тысячи миллизиверт (предельная норма за время карьеры, общая для всех профессий, которые имеют дело с радиоактивными материалами или активно облучаются радиацией, как во время работы космонавтов на орбите) - его жизнь сократится не более чем на два с половиной — три года.
2 - 10 грэй (2-10 зивертов в год) - острая лучевая болезнь с вероятным фатальным исходом.
Проверка продуктов питания на радиацию
На зараженных территориях радиация может накапливаться в растениях, в рыбе и дичи.
У корнеплодов (свекла, морковь) рекомендуется удалять, срезать на 1,5 сантиметра верхнюю часть, в которой сконцентрированы радиоактивные и токсичные вещества (свинец, кадмий). Капуста накапливает их в кочерыжке и между листьями (в виде осевшей там пыли).
При варке - до половины радионуклидов оказывается в бульоне, поэтому его лучше вылить (в соленой воде - вытягивает сильнее, до 50%). Цезий вымывается - больше, стронций - очень мало). Если бульон, всё-таки, нужен - слить первый, десятиминутный, а дальше - варить до готовности. Мясо, прежде чем готовить, можно вымачивать в воде - час, примерно (порезать, сначала, на мелкие кусочки), с достаточным количеством уксуса.
Практически отсутствуют радиоактивные элементы в крахмале, сахаре, рафинированном растительном масле.
Растения и плоды, которые не накапливают и не содержат радиоактивные элементы: топинамбур.
Стронций-90 накапливается в рыбе - в костях, плавниках и чешуе. Для выявления стронция нужен радиометр, мерящий не только гамма- , но и бетта-излучение.
Для проверки, в домашних условиях, продуктов питания на радиацию - нужен прибор, который называется "бытовой радиометр". Им можно померить, по мощности, "гамма-излучение" (должно быть не больше 50 микрорентген в час). Более серьёзной аппаратурой можно мерить плотность потока "Бета-излучения" с поверхности продуктов, для выявления изотопов Стронция (в норме, прибор покажет меньше 50 частиц с квадратного сантиметра в минуту) и удельную активность радионуклида цезий-137 (допустимые, разрешённые значения активности пробы в беккерелях - до 3.7 х 103 Бк/кг). "Альфа-частицы" (< 5 ч/мин . см2) - регистрируются только профессиональной аппаратурой, непосредственно рядом с источником (на расстоянии в несколько сантиметров).
Основные единицы измерения ионизирующих излучений
Рентген (Р, R) - внесистемная единица экспозиционной дозы фотонного (гамма- и рентгеновского) излучений. Микрорентген - миллионная часть рентгена, мкР
Поглощённая доза - определяется двумя основными способами. Для малых и средних уровней облучения - применяют единицы Зиверт. Дальше - считают в единицах Грэй. По цифрам - они примерно равны.
Зиверт (Зв, Sv) - в системе единиц СИ, поглощенная доза с учётом, в виде коэффициентов, энергии и типов излучения (эквивалентная) и радиочувствительности живых органов и тканей в теле человека (эффективная). Используется до величин дозы - порядка 1.5 зиверта, для более высоких значений - используют Грэи.
1 миллизиверт (мЗв, mSv) = 0.001 зиверт
1 микрозиверт (мкЗв, µSv) = 0.001 милизиверт
бэр - старая, внесистемная единица поглощённой дозы, биологический эквивалент рентгена.
1 Зв = 100 бэр
Мощность дозы - д о з а излучения за единицу времени:
0.10 мкЗв/час == 10 мкР/час (двойной знак равенства означает здесь "примерно")
1 зиверт == 100 рентген
Коэффициент качества излучения для гамма-квантов и бета-частиц равен единице (Q=1), для быстрых нейтронов Q=10, для альфа-частиц Q=20 и т.д.
Грэй (Гр, Gy) - в системе СИ, величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу.
1 Гр (ед. СИ) = 100 рад (внесистемная единица) == 100 рентген (с точностью 15-20%, для энергий 0.1 - 5 МэВ)
5 мГр == 500 мР = 0.5 Р (безопасная доза общего кратковременного облучения - исключаются клинически выраженные соматические эффекты; при медицинском обследовании или лечении - это как снимок флюорографии, сделанный на старом аппарате, раз в год).
При экспозиционной дозе в 1 рентген поглощённая доза в воздухе будет 0,85 рад
Виды излучений:
Электромагнитные (фотонные) излучения: Гамма-излучение, Рентгеновское.
Корпускулярные излучения - состоящие из частиц (протонов, нейтронов, альфа-частиц и др.)