Articolul discută tipurile de radiații ionizante și proprietățile acestora, vorbește despre efectul lor asupra corpului uman, oferă recomandări despre cum să vă protejați împotriva efectelor nocive ale radiațiilor ionizante.

Radiațiile ionizante sunt astfel de tipuri de energie radiantă care, pătrunzând în anumite medii sau pătrunzând prin acestea, produc ionizare în ele. Astfel de proprietăți sunt posedate de radiațiile radioactive, radiațiile de înaltă energie, razele X etc.
Utilizarea pe scară largă a energiei atomice în scopuri pașnice, diverse acceleratoare și aparate cu raze X în diverse scopuri a dus la prevalența radiațiilor ionizante în economia națională și la contingentele uriașe, din ce în ce mai mari, de oameni care lucrează în acest domeniu.

Tipuri de radiații ionizante și proprietățile acestora

Cele mai diverse tipuri de radiații ionizante sunt așa-numitele radiații radioactive, care se formează ca urmare a dezintegrarii radioactive spontane a nucleelor ​​atomice ale elementelor cu modificarea proprietăților fizice și chimice ale acestora din urmă. Elementele care au capacitatea de a se descompune radioactiv sunt numite radioactive; pot fi naturale, precum uraniu, radiu, toriu etc. (aproximativ 50 de elemente în total), și artificiale, pentru care proprietățile radioactive sunt obținute artificial (peste 700 de elemente).
În dezintegrarea radioactivă, există trei tipuri principale de radiații ionizante: alfa, beta și gamma.
O particulă alfa este un ion de heliu încărcat pozitiv format în timpul descompunerii nucleelor, de regulă, a elementelor naturale grele (radiu, toriu etc.). Aceste raze nu pătrund adânc în mediile solide sau lichide, prin urmare, pentru a vă proteja împotriva influenței externe, este suficient să vă protejați cu orice strat subțire, chiar și cu o bucată de hârtie.

Radiația beta este un flux de electroni produs în timpul dezintegrarii nucleelor ​​elementelor radioactive naturale și artificiale. Radiațiile beta au o putere de penetrare mai mare în comparație cu razele alfa, prin urmare, pentru a proteja împotriva lor, sunt necesare ecrane mai dense și mai groase. O varietate de radiații beta, formate în timpul dezintegrarii unor elemente radioactive artificiale, sunt pozitronii. Diferă de electroni doar prin sarcina lor pozitivă, prin urmare, atunci când sunt expuși la un câmp magnetic, sunt deviați în direcția opusă.
Radiațiile gamma, sau quanta de energie (fotoni), sunt oscilații electromagnetice dure generate în timpul dezintegrarii nucleelor ​​multor elemente radioactive. Aceste raze au o putere de penetrare mult mai mare. Prin urmare, pentru protejarea împotriva acestora, sunt necesare dispozitive speciale din materiale care pot reține bine aceste raze (plumb, beton, apă). Efectul ionizant al radiațiilor gamma se datorează în principal atât consumului direct de energie proprie, cât și efectului ionizant al electronilor scoși din substanța iradiată.
Radiațiile de raze X sunt generate în timpul funcționării tuburilor de raze X, precum și a instalațiilor electronice complexe (betatroni etc.). În natură, razele X sunt asemănătoare în multe privințe cu razele gamma și diferă de acestea ca origine și uneori prin lungimea de undă: razele X, de regulă, au o lungime de undă mai mare și frecvențe mai mici decât razele gamma. Ionizarea datorată acțiunii razelor X are loc într-o măsură mai mare datorită electronilor eliminați de acestea și doar puțin datorită consumului direct de energie proprie. Aceste raze (mai ales cele dure) au și o putere de penetrare semnificativă.
Radiația neutronică este un flux de particule neutre, adică particule neîncărcate de neutroni (n), care sunt parte integrantă a tuturor nucleelor, cu excepția atomului de hidrogen. Nu au încărcături, prin urmare ei înșiși nu au un efect ionizant, totuși, apare un efect ionizant foarte semnificativ datorită interacțiunii neutronilor cu nucleele substanțelor iradiate. Substanțele iradiate de neutroni pot dobândi proprietăți radioactive, adică să primească așa-numita radioactivitate indusă. Radiația neutronică este produsă în timpul funcționării acceleratoarelor de particule elementare, reactoarelor nucleare etc. Radiația neutronică are cea mai mare putere de penetrare. Neutronii sunt întârziați de substanțele care conțin hidrogen în molecula lor (apă, parafină etc.).
Toate tipurile de radiații ionizante diferă unele de altele în diferite sarcini, masă și energie. Există, de asemenea, diferențe în cadrul fiecărui tip de radiație ionizantă, determinând o capacitate de penetrare și ionizare mai mare sau mai mică și alte caracteristici ale acestora. Intensitatea tuturor tipurilor de expunere radioactive, ca și în cazul altor tipuri de energie radiantă, este invers proporțională cu pătratul distanței de la sursa de radiație, adică dacă distanța este dublată sau triplă, intensitatea expunerii scade cu 4 și de 9 ori, respectiv.
Elementele radioactive pot fi prezente sub formă de solide, lichide și gaze, prin urmare, pe lângă proprietatea lor specifică de radiație, au proprietățile corespunzătoare acestor trei stări; pot forma aerosoli, vapori, se răspândesc în aer, pot contamina suprafețele înconjurătoare, inclusiv echipamentele, salopete, pielea lucrătorilor etc., pătrund în tractul digestiv și în organele respiratorii.

Efectul radiațiilor ionizante asupra corpului uman

Efectul principal al tuturor radiațiilor ionizante asupra organismului este de a ioniza țesuturile acelor organe și sisteme care sunt expuse acestora. Sarcinile dobândite ca urmare a acestui fapt determină apariția unor reacții oxidative neobișnuite pentru starea normală în celule, care, la rândul lor, determină o serie de răspunsuri. Astfel, în țesuturile iradiate ale unui organism viu, au loc o serie de reacții în lanț care perturbă starea funcțională normală a organelor, sistemelor individuale și a organismului în ansamblu. Există o presupunere că, în urma unor astfel de reacții în țesuturile corpului, se formează produse dăunătoare - toxine, care au un efect advers.
Atunci când se lucrează cu produse care au radiații ionizante, căile de expunere la acestea din urmă pot fi duble: prin radiații externe și interne. Expunerea externă poate apărea atunci când se lucrează la acceleratoare, aparate cu raze X și alte instalații care emit neutroni și raze X, precum și atunci când se lucrează cu surse radioactive sigilate, adică elemente radioactive sigilate în sticlă sau alte fiole oarbe, dacă acestea din urmă rămâne intactă. Sursele de radiații beta și gamma pot prezenta un risc atât de expunere externă, cât și de expunere internă. Radiația alfa este practic periculoasă doar cu expunerea internă, deoarece datorită puterii de penetrare foarte scăzută și a gamei mici de particule alfa din aer, o distanță ușoară de sursa de radiație sau o mică ecranare elimină pericolul expunerii externe.
Cu iradierea externă cu raze cu o putere de penetrare semnificativă, ionizarea are loc nu numai pe suprafața iradiată a pielii și a altor tegumente, ci și în țesuturile, organele și sistemele mai profunde. Perioada de expunere directă externă la radiații ionizante - expunere - este determinată de timpul de expunere.
Expunerea internă apare atunci când substanțele radioactive pătrund în organism, ceea ce poate apărea la inhalarea vaporilor, gazelor și aerosolilor substanțelor radioactive, la intrarea acestora în tubul digestiv sau la intrarea în sânge (în cazurile de contaminare a pielii și mucoaselor deteriorate). Iradierea internă este mai periculoasă, deoarece, în primul rând, în contact direct cu țesuturile, chiar și radiațiile de energii scăzute și cu putere de penetrare minimă mai au efect asupra acestor țesuturi; în al doilea rând, atunci când o substanță radioactivă se află în organism, durata expunerii (expunerea) ei nu se limitează la timpul lucrului direct cu sursele, ci continuă neîntrerupt până la descompunerea sau îndepărtarea completă a acesteia din organism. În plus, la ingerare, unele substanțe radioactive, având anumite proprietăți toxice, pe lângă ionizare, au un efect toxic local sau general.
În organism, substanțele radioactive, ca toate celelalte produse, sunt transportate de sânge către toate organele și sistemele, după care sunt excretate parțial din organism prin sistemele excretoare (tractul gastrointestinal, rinichi, glande sudoripare și mamare etc.) , iar unele dintre ele sunt depuse în anumite organe și sisteme, exercitând asupra lor un efect predominant, mai pronunțat. Unele substanțe radioactive (de exemplu, sodiu - Na 24) sunt distribuite în întregul corp relativ uniform. Depunerea predominantă a diferitelor substanțe în anumite organe și sisteme este determinată de proprietățile lor fizico-chimice și de funcțiile acestor organe și sisteme.
Complexul de modificări persistente în organism sub influența radiațiilor ionizante se numește boala radiațiilor. Boala de radiații se poate dezvolta atât ca urmare a expunerii cronice la radiații ionizante, cât și cu expunerea pe termen scurt la doze semnificative. Se caracterizează în principal prin modificări ale sistemului nervos central (depresie, amețeli, greață, slăbiciune generală etc.), sânge și organe hematopoietice, vasele de sânge (echimoze din cauza fragilității vasculare), glandele endocrine.
Ca urmare a expunerii prelungite la doze semnificative de radiații ionizante se pot dezvolta neoplasme maligne ale diferitelor organe și țesuturi, care: sunt consecințele pe termen lung ale acestei expuneri. Acestea din urmă includ, de asemenea, o scădere a rezistenței organismului la diferite boli infecțioase și de altă natură, un efect advers asupra funcției de reproducere etc.

Măsuri de protecție împotriva acțiunii radiațiilor ionizante

Severitatea bolilor de la expunerea la radiații ionizante și posibilitatea unor consecințe mai grave pe termen lung necesită o atenție specială măsurilor preventive. Nu sunt dificile, dar eficacitatea lor depinde de minuțiozitatea implementării și de respectarea tuturor cerințelor, chiar și a celor mai mici. Întregul complex de măsuri de protecție împotriva acțiunii radiațiilor ionizante este împărțit în două domenii: măsuri de protecție împotriva expunerii externe și măsuri de prevenire a expunerii interne.
Protecția împotriva acțiunii radiațiilor externe se reduce în principal la ecranare, care împiedică pătrunderea anumitor radiații asupra lucrătorilor sau a altor persoane care se află în raza lor de acțiune. Sunt utilizate diverse ecrane absorbante; în același timp, se respectă regula de bază - să se protejeze nu numai lucrătorul sau locul de muncă, ci să se protejeze cât mai mult posibil întreaga sursă de radiații pentru a minimiza orice posibilitate de pătrundere a radiațiilor în zona în care stau oamenii. Materiale folosite pentru ecranare și. Grosimea stratului acestor ecrane este determinată de natura radiației ionizante și a energiei acesteia: cu cât duritatea radiației sau energia acesteia este mai mare, cu atât stratul ecranului trebuie să fie mai dens și mai gros.
După cum sa menționat mai sus, radiația alfa nu este practic periculoasă în raport cu expunerea externă, prin urmare, atunci când lucrați cu aceste surse, nu sunt necesare ecrane speciale; este suficient sa fii la o distanta mai mare de 11 - 15 cm de sursa pentru a fi in siguranta. Cu toate acestea, este necesar să se prevină posibilitatea de a se apropia de sursă sau să o protejeze cu orice material.
În mod similar, problemele de protecție sunt rezolvate atunci când se lucrează cu surse de betta moale - radiații, care sunt, de asemenea, întârziate de un strat mic de aer sau ecrane simple. Sursele de radiații beta dure necesită o ecranare specială. Astfel de ecrane pot fi din sticlă, materiale plastice transparente cu o grosime de 2-3 până la 8-10 mm (în special radiații dure), aluminiu, apă etc.
Sunt impuse cerințe speciale pentru ecranarea surselor de radiații gamma, deoarece acest tip de radiații are o putere mare de penetrare. Ecranarea acestor surse se realizează cu materiale speciale cu proprietăți de absorbție bune; acestea includ: plumb, betoane speciale, un strat gros de apă etc. Oamenii de știință au elaborat formule și tabele speciale pentru calcularea grosimii stratului de protecție, ținând cont de energia sursei de radiație, capacitatea de absorbție a materialului și alte indicatori.
Din punct de vedere structural, ecranarea surselor de radiații gamma se realizează sub formă de containere pentru depozitarea și transportul surselor (sigilate în fiole sigilate), cutii, pereți și tavane interplanșeale ale spațiilor industriale, ecrane de sine stătătoare, scuturi etc. Diverse modele de dispozitive , au fost dezvoltate iradiatoare și alte dispozitive pentru lucrul cu surse de radiații gamma, care asigură, de asemenea, ecranarea maximă a sursei și partea minimă deschisă pentru anumite lucrări, prin care se produce radiația de lucru.
Toate operațiunile de deplasare a surselor de radiații gamma (scoaterea lor din recipiente, instalarea lor în aparate, deschiderea și închiderea acestora din urmă etc.), precum și pentru ambalarea acestora, fiole etc., trebuie efectuate mecanic cu telecomandă sau cu ajutorul unor manipulatoare speciale și a altor dispozitive auxiliare care permit persoanei care lucrează la aceste operațiuni să se afle la o anumită distanță de sursă și în spatele unui ecran de protecție adecvat. La dezvoltarea modelelor de manipulatoare, control de la distanță, organizare a muncii cu surse de radiații, este necesar să se asigure distanța maximă a lucrătorilor față de surse.
În cazurile în care este imposibil din punct de vedere tehnic să se protejeze pe deplin lucrătorii de expunerea externă, timpul de lucru în condiții de expunere ar trebui să fie strict reglementat, fără a permite depășirea valorilor limită stabilite ale dozelor totale zilnice. Această prevedere se aplică tuturor tipurilor de muncă și, în primul rând, lucrărilor de instalare, reparare, curățare a echipamentelor, eliminarea accidentelor etc., în care nu este întotdeauna posibilă protejarea completă a lucrătorului de radiațiile externe.
Pentru a controla doza totală de radiații, toți cei care lucrează cu surse de radiații sunt echipați cu dozimetre individuale. În plus, atunci când se lucrează cu surse de înaltă energie, este necesar să se stabilească în mod clar activitatea unui serviciu dozimetric care monitorizează magnitudinea radiațiilor și a semnalelor atunci când valorile limită stabilite sunt depășite și despre alte situații periculoase.
Spațiile în care sunt depozitate sau manipulate surse de radiații gamma ar trebui să fie ventilate prin ventilație mecanică.
Cele mai multe dintre măsurile descrise mai sus pentru protecția împotriva expunerii externe la sursele de radiații gamma se aplică și pentru lucrul cu radiații cu raze X și neutroni. Sursele de raze X și unele radiații neutronice funcționează numai atunci când dispozitivele corespunzătoare sunt pornite; atunci când sunt oprite, acestea încetează să mai fie surse active de radiații, prin urmare, în sine nu prezintă niciun pericol. Totodata, trebuie avut in vedere ca radiatiile neutronice pot determina activarea unor substante iradiate de acestia, care pot deveni surse secundare de radiatii si actioneaza chiar si dupa oprirea aparatelor. Pe baza acestui fapt, ar trebui prevăzute măsuri de protecție adecvate împotriva unor astfel de surse secundare de radiații ionizante.
Lucrul cu surse deschise de radiații ionizante, care prezintă un anumit pericol de intrare directă în organism și, în consecință, de expunere internă, necesită toate măsurile de mai sus pentru a elimina și pericolul radiațiilor externe. Alături de acestea, este avută în vedere o întreagă gamă de măsuri specifice menite să prevină orice posibilitate de expunere internă. Acestea sunt reduse în principal la prevenirea pătrunderii substanțelor radioactive în organism și a contaminării pielii și mucoaselor.
Camerele de lucru sunt special echipate pentru lucrul cu substanțe radioactive deschise. În primul rând, în amenajarea și dotarea lor, acestea prevăd izolarea completă a încăperilor în care angajații nu se ocupă de sursele de radiații de restul, unde lucrează cu aceste surse. Camerele pentru lucru cu surse de natură și putere diferită sunt, de asemenea, izolate.

Etichete: Securitatea muncii, muncitor, radiatii ionizante, raze X, substante radioactive

Detalii Vizualizari: 7330

În condiții normale, fiecare persoană este expusă în mod continuu la radiații ionizante ca urmare a radiațiilor cosmice, precum și datorită radiațiilor radionuclizilor naturali care se găsesc în pământ, alimente, plante și în corpul uman însuși.

Nivelul de radioactivitate naturală cauzat de fondul natural este scăzut. Acest nivel de expunere este familiar organismului uman și este considerat inofensiv pentru acesta.

Expunerea tehnogenă apare din surse tehnogene atât în ​​condiții normale, cât și în condiții de urgență.

Diverse tipuri de radiații radioactive pot provoca anumite modificări în țesuturile corpului. Aceste modificări sunt asociate cu ionizarea atomilor și moleculelor celulelor unui organism viu care are loc în timpul iradierii.

Lucrul cu substanțe radioactive în absența măsurilor de protecție adecvate poate duce la expunerea la doze care au un efect dăunător asupra corpului uman.

Contactul cu radiațiile ionizante reprezintă un pericol grav pentru oameni. Gradul de pericol depinde atât de mărimea energiei radiației absorbite, cât și de distribuția spațială a energiei absorbite în corpul uman.

Pericolul radiațiilor depinde de tipul de radiație (factor de calitate a radiației). Particulele încărcate grele și neutronii sunt mai periculoase decât razele X și razele gamma.

Ca urmare a impactului radiațiilor ionizante asupra corpului uman, în țesuturi pot apărea procese fizice, chimice și biologice complexe. Radiațiile ionizante determină ionizarea moleculelor și atomilor unei substanțe, în urma căreia moleculele și celulele țesutului sunt distruse.

Ionizarea țesuturilor vii este însoțită de excitarea moleculelor celulare, ceea ce duce la ruperea legăturilor moleculare și la modificarea structurii chimice a diferiților compuși.

Se știe că 2/3 din compoziția totală a țesutului uman este apă. În acest sens, procesele de ionizare a țesutului viu sunt în mare măsură determinate de absorbția radiațiilor de către celulele de apă, ionizarea moleculelor de apă.

Hidrogenul (H) și gruparea hidroxil (OH) formate ca urmare a ionizării apei direct sau printr-un lanț de transformări secundare formează produse cu activitate chimică ridicată: oxidul hidratat (H02) și peroxidul de hidrogen (H202), care au proprietăți oxidante pronunțate. și toxicitate ridicată pentru țesătură. Intrând în compuși cu molecule de substanțe organice, și mai ales cu proteine, formează noi compuși chimici care nu sunt caracteristici țesutului sănătos.

Când sunt iradiate cu neutroni, substanțele radioactive se pot forma în organism din elementele conținute în acesta, formând activitate indusă, adică radioactivitate creată în substanță ca urmare a expunerii la fluxuri de neutroni.

Ionizarea țesutului viu, în funcție de energia radiației, masa, sarcina electrică și capacitatea de ionizare a radiațiilor, duce la ruperea legăturilor chimice și la modificări ale structurii chimice a diferiților compuși care alcătuiesc celulele tisulare.

La rândul lor, modificările compoziției chimice a țesutului, care rezultă din distrugerea unui număr semnificativ de molecule, duc la moartea acestor celule. Mai mult, multe radiații pătrund foarte adânc și pot provoca ionizare și, în consecință, deteriorarea celulelor din părțile adânc localizate ale corpului uman.

Ca urmare a expunerii la radiații ionizante, cursul normal al proceselor biologice și metabolismul în organism sunt perturbate.

În funcție de doza de radiații și durata expunerii, precum și de caracteristicile individuale ale organismului, aceste modificări pot fi reversibile, în care țesutul afectat își restabilește activitatea funcțională, sau ireversibile, ceea ce va duce la deteriorarea organelor individuale sau a întregului organism. . Mai mult, cu cât doza de radiații este mai mare, cu atât impactul acesteia asupra corpului uman este mai mare. S-a remarcat mai sus că, împreună cu procesele de deteriorare a organismului prin radiații ionizante, apar și procese de protecție și restaurare.

Durata iradierii are o mare influență asupra efectului iradierii și trebuie avut în vedere că nici măcar doza, ci debitul dozei de iradiere are o importanță decisivă. Odată cu creșterea ratei dozei, efectul dăunător crește. Prin urmare, expunerea fracționată la doze mai mici de radiații este mai puțin dăunătoare decât primirea aceleiași doze de radiații în timpul unei singure expuneri la doza totală de radiații.

Gradul de deteriorare a organismului prin radiații ionizante crește odată cu creșterea dimensiunii suprafeței iradiate. Impactul radiațiilor ionizante este diferit în funcție de organul expus la radiații.

Tipul de radiație afectează capacitatea distructivă a radiațiilor atunci când este expus la organe și țesuturi ale corpului. Această influență ia în considerare factorul de ponderare pentru un anumit tip de radiație, care a fost notat mai devreme.

Caracteristicile individuale ale organismului se manifestă puternic la doze mici de radiații. Odată cu creșterea dozei de radiații, influența caracteristicilor individuale devine nesemnificativă.

O persoană este cea mai rezistentă la radiații între 25 și 50 de ani. Tinerii sunt mai sensibili la radiații decât persoanele de vârstă mijlocie.

Efectul biologic al radiațiilor ionizante depinde în mare măsură de starea sistemului nervos central și a organelor interne. Bolile nervoase, precum și bolile sistemului cardiovascular, organele hematopoietice, rinichii, glandele endocrine reduc rezistența unei persoane la radiații.

Caracteristicile impactului substanțelor radioactive care au pătruns în organism sunt asociate cu posibilitatea prezenței lor pe termen lung în organism și cu efectele directe asupra organelor interne.

Substanțele radioactive pot pătrunde în corpul uman prin inhalarea aerului contaminat cu radionuclizi, prin tractul digestiv (când mănâncă, bea, fumează), prin pielea deteriorată și nedeteriorată.

Substanțele radioactive gazoase (radon, xenon, cripton etc.) pătrund ușor prin căile respiratorii, sunt absorbite rapid, provocând o leziune generală. Gazele sunt excretate relativ rapid din organism, majoritatea sunt excretate prin tractul respirator.

Pătrunderea în plămâni a substanțelor radioactive dispersate depinde de gradul de dispersie al particulelor. Particulele mai mari de 10 microni, de regulă, sunt reținute în cavitatea nazală și nu pătrund în plămâni. Particulele cu dimensiunea mai mică de 1 micron, care sunt inhalate în corp, sunt îndepărtate cu aer atunci când sunt expirate.

Gradul de pericol de deteriorare depinde de natura chimică a acestor substanțe, precum și de rata de excreție a substanței radioactive din organism. Substanțe radioactive mai puțin periculoase:

care circulă rapid în organism (apă, sodiu, clor etc.) și nu persistă mult timp în organism;

nu este absorbit de organism;

neformând compuși care alcătuiesc țesuturile (argon, xenon, cripton etc.).

Unele substanțe radioactive aproape că nu sunt excretate din organism și se acumulează în acesta, în timp ce unele dintre ele (niobiu, ruteniu etc.) sunt distribuite uniform în organism, altele sunt concentrate în anumite organe (lantan, actiniu, toriu - în ficat). , stronțiu, uraniu, radiu - în țesutul osos), ducând la deteriorarea rapidă a acestora.

Atunci când se evaluează efectul substanțelor radioactive, ar trebui să se țină seama și de timpul de înjumătățire al acestora și de tipul de radiație. Substanțele cu un timp de înjumătățire scurt își pierd rapid activitatea și, prin urmare, sunt mai puțin periculoase.

Fiecare doză de radiație lasă o urmă adâncă în organism. Una dintre proprietățile negative ale radiațiilor ionizante este efectul total, cumulativ, asupra organismului.

Efectul cumulativ este deosebit de puternic atunci când substanțele radioactive depuse în anumite țesuturi pătrund în organism. În același timp, fiind prezenți în organism zi de zi pentru o lungă perioadă de timp, iradiază celulele și țesuturile din apropiere.

Există următoarele tipuri de iradiere:

cronică (acțiunea permanentă sau intermitentă a radiațiilor ionizante pentru o perioadă lungă de timp);

acută (expunere unică, de scurtă durată, la radiații);

general (radiația întregului corp);

local (iradierea unei părți a corpului).

Rezultatul expunerii la radiații ionizante atât cu expunerea externă, cât și internă depinde de doza de expunere, durata expunerii, tipul de expunere, sensibilitatea individuală și dimensiunea suprafeței iradiate. În cazul iradierii interne, efectul expunerii depinde, în plus, de proprietățile fizico-chimice ale substanțelor radioactive și de comportamentul acestora în organism.

Pe un material experimental mare cu animale, precum și prin rezumarea experienței oamenilor care lucrează cu radionuclizi, s-a constatat în termeni generali că atunci când o persoană este expusă la anumite doze de radiații ionizante, acestea nu provoacă modificări semnificative ireversibile în organism. . Astfel de doze se numesc limitative.

Limită de doză - valoarea dozei efective anuale sau echivalente de expunere tehnogenă, care nu trebuie depășită în funcționare normală. Respectarea limitei anuale de doză previne apariția efectelor deterministe, menținând în același timp probabilitatea efectelor stocastice la un nivel acceptabil.

Efecte deterministe ale radiațiilor - efecte biologice nocive detectabile clinic cauzate de radiațiile ionizante, în raport cu care se presupune că există un prag, sub care nu există efect, iar peste - severitatea efectului depinde de doză.

Efectele stocastice ale radiațiilor sunt efecte biologice nocive cauzate de radiațiile ionizante care nu au un prag de apariție a dozei, a căror probabilitate de apariție este proporțională cu doza și pentru care severitatea manifestării nu depinde de doză.

În legătură cu cele de mai sus, problemele de protecție a lucrătorilor împotriva efectelor nocive ale radiațiilor ionizante sunt de natură versatilă și sunt reglementate de diverse acte juridice.

În viața de zi cu zi, radiațiile ionizante sunt întâlnite în mod constant. Nu le simțim, dar nu putem nega impactul lor asupra naturii animate și neînsuflețite. Nu cu mult timp în urmă, oamenii au învățat să le folosească atât pentru bine, cât și ca arme de distrugere în masă. Cu o utilizare adecvată, aceste radiații pot schimba viața omenirii în bine.

Tipuri de radiații ionizante

Pentru a înțelege particularitățile influenței asupra organismelor vii și nevii, trebuie să aflați care sunt acestea. De asemenea, este important să le cunoaștem natura.

Radiația ionizantă este o undă specială care poate pătrunde prin substanțe și țesuturi, provocând ionizarea atomilor. Există mai multe tipuri: radiații alfa, radiații beta, radiații gamma. Toate au o încărcătură și o capacitate diferită de a acționa asupra organismelor vii.

Radiația alfa este cea mai încărcată dintre toate tipurile. Are o energie extraordinară, capabilă să provoace radiații chiar și în doze mici. Dar cu iradiere directă, pătrunde doar în straturile superioare ale pielii umane. Chiar și o foaie subțire de hârtie protejează împotriva razelor alfa. În același timp, intrând în organism cu alimente sau prin inhalare, sursele acestei radiații devin rapid cauza morții.

Razele beta au o sarcină puțin mai mică. Ele sunt capabile să pătrundă adânc în corp. Cu expunerea prelungită, ele provoacă moartea unei persoane. Dozele mai mici provoacă o modificare a structurii celulare. O foaie subțire de aluminiu poate servi drept protecție. Radiațiile din interiorul corpului sunt, de asemenea, mortale.

Cea mai periculoasă este considerată a fi radiația gamma. Pătrunde prin corp. În doze mari, provoacă arsuri de radiații, boală de radiații și moarte. Singura protecție împotriva acesteia poate fi plumbul și un strat gros de beton.

Razele X sunt considerate a fi un tip special de radiații gamma, care sunt generate într-un tub de raze X.

Istoria cercetării

Pentru prima dată, lumea a aflat despre radiațiile ionizante pe 28 decembrie 1895. În această zi, Wilhelm K. Roentgen a anunțat că a descoperit un tip special de raze care pot trece prin diferite materiale și prin corpul uman. Din acel moment, mulți medici și oameni de știință au început să lucreze activ cu acest fenomen.

Multă vreme, nimeni nu a știut despre efectul său asupra corpului uman. Prin urmare, în istorie există multe cazuri de deces prin expunere excesivă.

Soții Curies au studiat în detaliu sursele și proprietățile pe care le au radiațiile ionizante. Acest lucru a făcut posibilă utilizarea acestuia cu beneficii maxime, evitând consecințele negative.

Surse naturale și artificiale de radiații

Natura a creat o varietate de surse de radiații ionizante. În primul rând, este radiația luminii solare și a spațiului. Cea mai mare parte este absorbită de stratul de ozon, care se află deasupra planetei noastre. Dar unii dintre ei ajung la suprafața Pământului.

Pe Pământ însuși, sau mai degrabă în adâncurile sale, există unele substanțe care produc radiații. Printre aceștia se numără izotopi de uraniu, stronțiu, radon, cesiu și alții.

Sursele artificiale de radiații ionizante sunt create de om pentru o varietate de cercetare și producție. În același timp, puterea radiației poate fi de multe ori mai mare decât indicatorii naturali.

Chiar și în condiții de protecție și respectarea măsurilor de siguranță, oamenii primesc doze de radiații periculoase pentru sănătate.

Unități de măsură și doze

Radiațiile ionizante sunt de obicei corelate cu interacțiunea sa cu corpul uman. Prin urmare, toate unitățile de măsură sunt într-un fel legate de capacitatea unei persoane de a absorbi și acumula energie de ionizare.

În sistemul SI, dozele de radiații ionizante sunt măsurate în unități numite gri (Gy). Arată cantitatea de energie pe unitatea de substanță iradiată. Un Gy este egal cu un J/kg. Dar pentru comoditate, unitatea off-system rad este mai des folosită. Este egal cu 100 Gr.

Fondul de radiații de pe sol este măsurat prin doze de expunere. O doză este egală cu C/kg. Această unitate este utilizată în sistemul SI. Unitatea din afara sistemului care îi corespunde se numește roentgen (R). Pentru a obține o doză absorbită de 1 rad, trebuie să cedeți la o doză de expunere de aproximativ 1 R.

Deoarece diferitele tipuri de radiații ionizante au o încărcătură diferită de energie, măsurarea acesteia este de obicei comparată cu influența biologică. În sistemul SI, unitatea unui astfel de echivalent este sievert (Sv). Omologul său în afara sistemului este rem.

Cu cât radiația este mai puternică și mai lungă, cu atât este mai multă energie absorbită de organism, cu atât influența sa este mai periculoasă. Pentru a afla timpul permis ca o persoană să rămână în poluarea cu radiații, se folosesc dispozitive speciale - dozimetre care măsoară radiațiile ionizante. Acestea sunt atât dispozitive pentru uz individual, cât și instalații industriale mari.

Efect asupra organismului

Contrar credinței populare, orice radiație ionizantă nu este întotdeauna periculoasă și mortală. Acest lucru poate fi văzut în exemplul razelor ultraviolete. In doze mici, stimuleaza generarea de vitamina D in organismul uman, regenerarea celulara si o crestere a pigmentului de melanina, care confera un bronz frumos. Dar expunerea prelungită provoacă arsuri grave și poate provoca cancer de piele.

În ultimii ani, efectul radiațiilor ionizante asupra corpului uman și aplicarea sa practică a fost studiat în mod activ.

În doze mici, radiațiile nu dăunează organismului. Până la 200 de miliroentgens pot reduce numărul de celule albe din sânge. Simptomele unei astfel de expuneri vor fi greață și amețeli. Aproximativ 10% dintre oameni mor după ce au primit o astfel de doză.

Dozele mari provoacă tulburări digestive, căderea părului, arsuri ale pielii, modificări ale structurii celulare a organismului, dezvoltarea celulelor canceroase și moartea.

Boala radiațiilor

Acțiunea prelungită a radiațiilor ionizante asupra organismului și primirea acestuia a unei doze mari de radiații poate provoca boala radiațiilor. Mai mult de jumătate din cazurile acestei boli sunt fatale. Restul devin cauza unui număr de boli genetice și somatice.

La nivel genetic, în celulele germinale apar mutații. Schimbările lor devin evidente în generațiile următoare.

Bolile somatice sunt exprimate prin carcinogeneză, modificări ireversibile ale diferitelor organe. Tratamentul acestor boli este lung și destul de dificil.

Tratamentul leziunilor cauzate de radiații

Ca urmare a efectelor patogene ale radiațiilor asupra organismului, apar diverse leziuni ale organelor umane. În funcție de doza de radiații, se efectuează diferite metode de terapie.

În primul rând, pacientul este plasat într-o secție sterilă pentru a evita posibilitatea infectării zonelor cutanate afectate deschise. În plus, sunt efectuate proceduri speciale care contribuie la îndepărtarea rapidă a radionuclizilor din organism.

Pentru leziunile severe, poate fi necesar un transplant de măduvă osoasă. Din radiații, își pierde capacitatea de a reproduce celulele roșii din sânge.

Dar, în majoritatea cazurilor, tratamentul leziunilor ușoare se reduce la anestezia zonelor afectate, stimulând regenerarea celulară. Se acordă multă atenție reabilitării.

Impactul radiațiilor ionizante asupra îmbătrânirii și cancerului

În legătură cu influența razelor ionizante asupra corpului uman, oamenii de știință au efectuat diverse experimente care demonstrează dependența proceselor de îmbătrânire și carcinogeneză de doza de radiații.

Grupuri de culturi celulare au fost iradiate în condiții de laborator. Drept urmare, a fost posibil să se demonstreze că chiar și o iradiere ușoară contribuie la accelerarea îmbătrânirii celulare. Mai mult, cu cât cultura este mai veche, cu atât este mai supusă acestui proces.

Iradierea prelungită duce la moartea celulelor sau la diviziune și creștere anormală și rapidă. Acest fapt indică faptul că radiațiile ionizante au un efect cancerigen asupra corpului uman.

În același timp, impactul valurilor asupra celulelor canceroase afectate a dus la moartea lor completă sau la oprirea proceselor de divizare a acestora. Această descoperire a ajutat la dezvoltarea unei tehnici de tratare a cancerelor umane.

Aplicații practice ale radiațiilor

Pentru prima dată, radiațiile au început să fie folosite în practica medicală. Cu ajutorul razelor X, medicii au reușit să privească în interiorul corpului uman. În același timp, aproape că nu i s-a făcut niciun rău.

Mai departe, cu ajutorul radiațiilor, au început să trateze cancerul. În cele mai multe cazuri, această metodă are un efect pozitiv, în ciuda faptului că întregul corp este expus la un efect puternic al radiațiilor, care implică o serie de simptome de boală de radiații.

Pe lângă medicamente, razele ionizante sunt folosite în alte industrii. Supraveghetorii care folosesc radiații pot studia caracteristicile structurale ale scoarței terestre în secțiunile sale individuale.

Capacitatea unor fosile de a elibera o cantitate mare de energie, umanitatea a învățat să o folosească în propriile sale scopuri.

Energie nucleara

Energia nucleară este viitorul întregii populații de pe Pământ. Centralele nucleare sunt surse de energie electrică relativ ieftină. Cu condiția ca acestea să fie exploatate corespunzător, astfel de centrale electrice sunt mult mai sigure decât centralele termice și centralele hidroelectrice. De la centralele nucleare, există mult mai puțină poluare a mediului, atât cu excesul de căldură, cât și cu deșeurile de producție.

În același timp, pe baza energiei atomice, oamenii de știință au dezvoltat arme de distrugere în masă. În acest moment, pe planetă există atât de multe bombe atomice încât lansarea unui număr mic dintre ele poate provoca o iarnă nucleară, în urma căreia aproape toate organismele vii care o locuiesc vor muri.

Mijloace și metode de protecție

Utilizarea radiațiilor în viața de zi cu zi necesită precauții serioase. Protecția împotriva radiațiilor ionizante este împărțită în patru tipuri: timp, distanță, număr și ecranare a surselor.

Chiar și într-un mediu cu un fundal puternic de radiații, o persoană poate rămâne o perioadă de timp fără a dăuna sănătății sale. Acest moment determină protecția timpului.

Cu cât distanța până la sursa de radiație este mai mare, cu atât doza de energie absorbită este mai mică. Prin urmare, trebuie evitat contactul strâns cu locurile în care există radiații ionizante. Acest lucru este garantat pentru a proteja împotriva consecințelor nedorite.

Dacă este posibil să se utilizeze surse cu radiații minime, acestea sunt preferate în primul rând. Aceasta este protecție prin cantitate.

Ecranarea, pe de altă parte, înseamnă crearea de bariere prin care razele dăunătoare să nu pătrundă. Un exemplu în acest sens sunt ecranele de plumb din camerele cu raze X.

protecția gospodăriei

În cazul declarării unui dezastru de radiații, toate ferestrele și ușile trebuie închise imediat și încercați să faceți aprovizionare cu apă din surse închise. Mâncarea ar trebui să fie doar conservată. Când vă deplasați într-o zonă deschisă, acoperiți corpul cât mai mult posibil cu îmbrăcăminte, iar fața cu un respirator sau tifon umed. Încercați să nu aduceți îmbrăcăminte exterioară și pantofi în casă.

De asemenea, este necesar să se pregătească pentru o eventuală evacuare: strângeți documente, o rezervă de haine, apă și alimente pentru 2-3 zile.

Radiațiile ionizante ca factor de mediu

Există destul de multe zone contaminate cu radiații pe planeta Pământ. Motivul pentru aceasta este atât procesele naturale, cât și dezastrele provocate de om. Cele mai faimoase dintre ele sunt accidentul de la Cernobîl și bombele atomice peste orașele Hiroshima și Nagasaki.

În astfel de locuri, o persoană nu poate fi lipsită de rău sănătății sale. În același timp, nu este întotdeauna posibil să aflați în prealabil despre poluarea cu radiații. Uneori, chiar și un fundal de radiații necritice poate provoca un dezastru.

Motivul pentru aceasta este capacitatea organismelor vii de a absorbi și acumula radiații. În același timp, ei înșiși se transformă în surse de radiații ionizante. Cunoscutele glume „negre” despre ciupercile de la Cernobîl se bazează tocmai pe această proprietate.

În astfel de cazuri, protecția împotriva radiațiilor ionizante se reduce la faptul că toate produsele de consum sunt supuse unui examen radiologic atent. În același timp, există întotdeauna șansa de a cumpăra celebrele „ciuperci de la Cernobîl” în piețele spontane. Prin urmare, ar trebui să vă abțineți de la cumpărarea de la vânzători neverificați.

Corpul uman tinde să acumuleze substanțe periculoase, rezultând o otrăvire treptată din interior. Nu se știe exact când se vor face simțite efectele acestor otrăvuri: într-o zi, un an sau o generație.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Găzduit la http://www.allbest.ru

Introducere

Radiațiile ionizante naturale sunt prezente peste tot. Vine din spațiu sub formă de raze cosmice. Se află în aer sub formă de radiație a radonului radioactiv și a particulelor sale secundare. Izotopii radioactivi de origine naturală pătrund cu alimente și apă în toate organismele vii și rămân în ele. Radiațiile ionizante nu pot fi evitate. Fondul radioactiv natural a existat dintotdeauna pe Pământ, iar viața și-a luat naștere în câmpul radiațiilor sale, iar apoi - mult, mult mai târziu - a apărut omul. Această radiație naturală (naturală) ne însoțește pe tot parcursul vieții.

Fenomenul fizic al radioactivității a fost descoperit în 1896, iar astăzi este utilizat pe scară largă în multe domenii. În ciuda radiofobiei, centralele nucleare joacă un rol important în sectorul energetic în multe țări. Razele X sunt folosite în medicină pentru a diagnostica leziunile și bolile interne. O serie de substanțe radioactive sunt folosite sub formă de atomi marcați pentru a studia funcționarea organelor interne și a studia procesele metabolice. Radioterapia folosește radiațiile gamma și alte tipuri de radiații ionizante pentru a trata cancerul. Substanțele radioactive sunt utilizate pe scară largă în diferite dispozitive de control, iar radiațiile ionizante (în primul rând cu raze X) sunt utilizate în scopul detectării defectelor industriale. Semnele de ieșire de pe clădiri și avioane, datorită conținutului de tritiu radioactiv, strălucesc în întuneric în cazul unei întreruperi bruște de curent. Multe alarme de incendiu din case și clădiri publice conțin americiu radioactiv.

Radiațiile radioactive de diferite tipuri cu spectru energetic diferit se caracterizează prin diferite capacități de penetrare și ionizare. Aceste proprietăți determină natura impactului lor asupra materiei vii a obiectelor biologice.

Se crede că unele dintre modificările și mutațiile ereditare la animale și plante sunt asociate cu radiația de fond.

În cazul unei explozii nucleare, la sol are loc un centru de leziune nucleară - un teritoriu în care factorii de distrugere în masă a oamenilor sunt radiațiile luminoase, radiațiile penetrante și contaminarea radioactivă a zonei.

Ca urmare a efectului dăunător al radiațiilor luminoase, pot apărea arsuri masive și leziuni oculare. Diferite tipuri de adăposturi sunt potrivite pentru protecție, iar în spații deschise - îmbrăcăminte specială și ochelari de protecție.

Radiația care pătrunde este razele gamma și un flux de neutroni care emană din zona unei explozii nucleare. Ele se pot răspândi pe mii de metri, pătrunde în diferite medii, provocând ionizarea atomilor și moleculelor. Pătrunzând în țesuturile corpului, razele gamma și neutronii perturbă procesele și funcțiile biologice ale organelor și țesuturilor, ducând la dezvoltarea bolii radiațiilor. Contaminarea radioactivă a zonei este creată din cauza adsorbției atomilor radioactivi de către particulele de sol (așa-numitul nor radioactiv, care se mișcă în direcția mișcării aerului). Principalul pericol pentru persoanele din zonele contaminate este radiația beta-gama externă și pătrunderea produselor de explozie nucleară în organism și pe piele.

Exploziile nucleare, degajările de radionuclizi de către centralele nucleare și utilizarea pe scară largă a surselor de radiații ionizante în diverse industrii, agricultură, medicină și cercetarea științifică au dus la o creștere globală a expunerii populației Pământului. La expunerea naturală s-au adăugat sursele antropice de expunere externă și internă.

În timpul exploziilor nucleare, radionuclizii de fisiune, activitatea indusă și partea nedivizată a încărcăturii (uraniu, plutoniu) intră în mediu. Activitatea indusă apare atunci când neutronii sunt captați de nucleele atomilor elementelor situate în structura produsului, aer, sol și apă. În funcție de natura radiației, toți radionuclizii de fisiune și activitate indusă sunt clasificați ca - sau - emițători.

Fallouts sunt împărțite în locale și globale (troposferice și stratosferice). Precipitațiile locale, care pot include peste 50% din materialul radioactiv generat de exploziile solului, sunt particule mari de aerosoli care cad la o distanță de aproximativ 100 km de locul exploziei. Precipitațiile globale se datorează particulelor fine de aerosoli.

Radionuclizii depuși pe suprafața pământului devin o sursă de expunere pe termen lung.

Impactul precipitațiilor radioactive asupra oamenilor include expunerea externă -, - datorată radionuclizilor prezenți în aerul de suprafață și depuși pe suprafața pământului, expunerea de contact ca urmare a contaminării pielii și îmbrăcămintei și expunerea internă la radionuclizi care intră în corp cu aer inhalat și alimente și apă contaminate. Radionuclidul critic în perioada inițială este iodul radioactiv, iar ulterior 137Cs și 90Sr.

1. Istoria descoperirii radiațiilor radioactive

Radioactivitatea a fost descoperită în 1896 de către fizicianul francez A. Becquerel. El a fost angajat în studiul conexiunii dintre luminiscență și razele X recent descoperite.

Becquerel a venit cu ideea: nu este nicio luminescență însoțită de raze X? Pentru a-și testa presupunerea, a luat mai mulți compuși, inclusiv una dintre sărurile de uraniu, care fosforescentă lumina galben-verde. După ce a iluminat-o cu lumina soarelui, a împachetat sarea în hârtie neagră și a așezat-o într-un dulap întunecat pe o farfurie fotografică, învelită tot în hârtie neagră. Un timp mai târziu, după ce a arătat farfuria, Becquerel a văzut într-adevăr imaginea unei bucăți de sare. Dar radiațiile luminiscente nu puteau trece prin hârtia neagră și doar razele X puteau ilumina placa în aceste condiții. Becquerel a repetat experimentul de mai multe ori cu succes egal. La sfârșitul lunii februarie 1896, la o ședință a Academiei Franceze de Științe, a făcut un raport despre emisia de raze X a substanțelor fosforescente.

După ceva timp, în laboratorul lui Becquerel a fost dezvoltată accidental o placă pe care s-a așezat sare de uraniu, neiradiată de lumina soarelui. Ea, desigur, nu a fosforescat, dar amprenta de pe farfurie s-a dovedit. Apoi Becquerel a început să testeze diverși compuși și minerale ai uraniului (inclusiv cei care nu prezintă fosforescență), precum și uraniul metalic. Farfuria era mereu luminată. Prin plasarea unei cruci metalice între sare și farfurie, Becquerel a obținut contururile slabe ale crucii de pe farfurie. Apoi a devenit clar că au fost descoperite noi raze care trec prin obiecte opace, dar nu sunt raze X.

Becquerel a descoperit că intensitatea radiației este determinată doar de cantitatea de uraniu din preparat și nu depinde deloc de compușii în care este inclus. Astfel, această proprietate nu era inerentă compușilor, ci elementului chimic - uraniu.

Becquerel împărtășește descoperirea sa cu oamenii de știință cu care a colaborat. În 1898, Marie Curie și Pierre Curie au descoperit radioactivitatea toriului, iar mai târziu au descoperit elementele radioactive poloniu și radiu.

Ei au descoperit că toți compușii uraniului și, în cea mai mare măsură, uraniul însuși au proprietatea radioactivității naturale. Becquerel s-a întors la luminoforii care îl interesau. Adevărat, el a făcut o altă descoperire majoră legată de radioactivitate. Odată, pentru o prelegere publică, Becquerel avea nevoie de o substanță radioactivă, a luat-o de la Curies și a băgat eprubeta în buzunarul vestei. După ce a ținut o prelegere, a returnat proprietarilor preparatul radioactiv, iar a doua zi a găsit roșeață a pielii sub formă de eprubetă pe corp sub buzunarul vestei. Becquerel i-a spus despre asta lui Pierre Curie și a pus la cale un experiment: timp de zece ore a purtat o eprubetă cu radiu legat de antebraț. Câteva zile mai târziu a făcut și roșeață, care s-a transformat apoi într-un ulcer sever, de care a suferit timp de două luni. Astfel, efectul biologic al radioactivității a fost descoperit pentru prima dată.

Dar chiar și după aceea, Curies și-au făcut treaba curajos. Este suficient să spunem că Marie Curie a murit de radiații (cu toate acestea, a trăit până la 66 de ani).

În 1955 au fost examinate caietele lui Marie Curie. Încă mai radiază, datorită contaminării radioactive introduse la umplere. Pe una dintre foi s-a păstrat o amprentă radioactivă a lui Pierre Curie.

Conceptul de radioactivitate și tipurile de radiații.

Radioactivitate - capacitatea unor nuclee atomice de a se transforma spontan (spontan) în alte nuclee cu emisia de diferite tipuri de radiații radioactive și particule elementare. Radioactivitatea este împărțită în naturală (observată în izotopii instabili care există în natură) și artificială (observată în izotopii obținuți prin reacții nucleare).

Radiațiile radioactive sunt împărțite în trei tipuri:

Radiația - este deviată de câmpurile electrice și magnetice, are o capacitate de ionizare mare și putere de penetrare scăzută; este un flux de nuclee de heliu; sarcina particulei - este +2e, iar masa coincide cu masa nucleului izotopului de heliu 42He.

Radiația - deviată de câmpurile electrice și magnetice; puterea sa de ionizare este mult mai mică (cu aproximativ două ordine de mărime), iar puterea sa de penetrare este mult mai mare decât cea a particulelor; este un flux de electroni rapizi.

Radiația – nu este deviată de câmpurile electrice și magnetice, are o capacitate de ionizare relativ slabă și o putere de penetrare foarte mare; este o radiație electromagnetică de undă scurtă cu o lungime de undă extrem de scurtă< 10-10 м и вследствие этого - ярко выраженными корпускулярными свойствами, то есть является поток частиц - -квантов (фотонов).

Timpul de înjumătățire T1 / 2 este timpul în care numărul inițial de nuclee radioactive este în medie redus la jumătate.

Radiația alfa este un flux de particule încărcate pozitiv format din 2 protoni și 2 neutroni. Particula este identică cu nucleul atomului de heliu-4 (4He2+). Se formează în timpul dezintegrarii alfa a nucleelor. Pentru prima dată, radiația alfa a fost descoperită de E. Rutherford. Studiind elementele radioactive, în special, studiind elementele radioactive precum uraniul, radiul și actiniul, E. Rutherford a ajuns la concluzia că toate elementele radioactive emit raze alfa și beta. Și, mai important, radioactivitatea oricărui element radioactiv scade după o anumită perioadă de timp. Sursa de radiații alfa sunt elementele radioactive. Spre deosebire de alte tipuri de radiații ionizante, radiațiile alfa sunt cele mai inofensive. Este periculos numai atunci când o astfel de substanță intră în organism (inhalare, mâncare, băutură, frecare etc.), deoarece intervalul unei particule alfa, de exemplu, cu o energie de 5 MeV, în aer este de 3,7 cm, iar în țesut biologic 0, 05 mm. Radiația alfa a unui radionuclid care a pătruns în organism provoacă o distrugere cu adevărat de coșmar. factorul de calitate al radiației alfa cu energie mai mică de 10 MeV este de 20 mm. iar pierderile de energie au loc într-un strat foarte subțire de țesut biologic. Practic îl arde. Atunci când particulele alfa sunt absorbite de organismele vii, pot apărea efecte mutagene (factori care provoacă mutația), cancerigene (substanțe sau un agent fizic (radiații) care pot provoca dezvoltarea de neoplasme maligne) și alte efecte negative. Capacitatea de penetrare A. - si. mic pentru că reţinut de o bucată de hârtie.

Particulă beta (particulă beta), o particulă încărcată emisă ca urmare a dezintegrarii beta. Fluxul de particule beta se numește raze beta sau radiații beta.

Particulele beta încărcate negativ sunt electronii (in--), încărcate pozitiv sunt pozitronii (în +).

Energiile particulelor beta sunt distribuite continuu de la zero la o energie maximă, în funcție de izotopul în descompunere; această energie maximă variază de la 2,5 keV (pentru reniu-187) la zeci de MeV (pentru nucleele cu viață scurtă, departe de linia de stabilitate beta).

Razele beta sub acțiunea câmpurilor electrice și magnetice deviază de la o direcție rectilinie. Viteza particulelor din razele beta este apropiată de viteza luminii. Razele beta sunt capabile să ionizeze gaze, să provoace reacții chimice, luminiscență, să acționeze asupra plăcilor fotografice.

Doze semnificative de radiații beta externe pot provoca arsuri de radiații ale pielii și pot duce la boala radiațiilor. Și mai periculoasă este expunerea internă la radionuclizi beta-activi care au intrat în organism. Radiația beta are o putere de penetrare semnificativ mai mică decât radiația gamma (cu toate acestea, un ordin de mărime mai mare decât radiația alfa). Un strat de orice substanță cu o densitate de suprafață de ordinul a 1 g/cm2.

De exemplu, câțiva milimetri de aluminiu sau câțiva metri de aer absorb aproape complet particulele beta cu o energie de aproximativ 1 MeV.

Radiația gamma este un tip de radiație electromagnetică cu o lungime de undă extrem de scurtă --< 5Ч10-3 нм и вследствие этого ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами. Гамма-квантами являются фотоны высокой энергии. Обычно считается, что энергии квантов гамма-излучения превышают 105 эВ, хотя резкая граница между гамма- и рентгеновским излучением не определена. На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более высоких частот и энергий. В области 1-100 кэВ гамма-излучение и рентгеновское излучение различаются только по источнику: если квант излучается в ядерном переходе, то его принято относить к гамма-излучению, если при взаимодействиях электронов или при переходах в атомной электронной оболочке -- то к рентгеновскому излучению. Очевидно, физически кванты электромагнитного излучения с одинаковой энергией не отличаются, поэтому такое разделение условно.

Radiația gamma este emisă în timpul tranzițiilor între stările excitate ale nucleelor ​​atomice (energiile unor astfel de raze gamma variază de la ~1 keV la zeci de MeV). În timpul reacțiilor nucleare (de exemplu, în timpul anihilării unui electron și a unui pozitron, dezintegrarea unui pion neutru etc.), precum și în timpul deviației particulelor încărcate energetic în câmpurile magnetice și electrice.

Razele gamma, spre deosebire de razele B și razele B, nu sunt deviate de câmpurile electrice și magnetice și se caracterizează printr-o putere de penetrare mai mare la energii egale și alte condiții fiind egale. Razele gamma provoacă ionizarea atomilor materiei. Principalele procese care au loc în timpul trecerii radiațiilor gamma prin materie:

Efect fotoelectric (cuantica gamma este absorbită de electronul învelișului atomic, transferându-i toată energia și ionizând atomul).

Difuzarea Compton (gama-cuantica este împrăștiată de un electron, transferându-i o parte din energia sa).

Nașterea perechilor electron-pozitron (în câmpul nucleului, un quantum gamma cu o energie de cel puțin 2mec2=1,022 MeV se transformă într-un electron și un pozitron).

Procese fotonucleare (la energii de peste câteva zeci de MeV, un quantum gamma este capabil să elimine nucleonii din nucleu).

Razele gamma, ca orice alți fotoni, pot fi polarizate.

Iradierea cu raze gamma, în funcție de doză și durată, poate provoca boală cronică și acută de radiații. Efectele stocastice ale radiațiilor includ diferite tipuri de cancer. În același timp, radiațiile gamma inhibă creșterea celulelor canceroase și a altor celule cu diviziune rapidă. Radiația gamma este un factor mutagen și teratogen.

Un strat de materie poate servi drept protecție împotriva radiațiilor gamma. Eficacitatea protecției (adică probabilitatea de absorbție a unui gamma-quantum la trecerea prin acesta) crește odată cu creșterea grosimii stratului, a densității substanței și a conținutului de nuclee grele (plumb, wolfram, epuizat). uraniu etc.) în ea.

Unitatea de măsurare a radioactivității este becquerelul (Bq, Bq). Un becquerel este egal cu o dezintegrare pe secundă. Conținutul de activitate dintr-o substanță este adesea estimat pe unitatea de greutate a substanței (Bq/kg) sau volumul acesteia (Bq/l, Bq/m3). Este adesea folosită o unitate în afara sistemului - curie (Ci, Ci). O curie corespunde numărului de dezintegrari pe secundă în 1 gram de radiu. 1 Ki \u003d 3.7.1010 Bq.

Raporturile dintre unitățile de măsură sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Pentru a determina doza de expunere se folosește binecunoscuta unitate nesistemică roentgen (P, R). O rază X corespunde dozei de raze X sau radiații gamma, la care se formează 2,109 perechi de ioni în 1 cm3 de aer. 1 Р = 2, 58,10-4 C/kg.

Pentru a evalua efectul radiațiilor asupra unei substanțe, se măsoară doza absorbită, care este definită ca energia absorbită pe unitatea de masă. Unitatea de măsură a dozei absorbite se numește rad. Un rad este egal cu 100 erg/g. În sistemul SI, se folosește o altă unitate - gri (Gy, Gy). 1 Gy \u003d 100 rad \u003d 1 J / kg.

Efectul biologic al diferitelor tipuri de radiații nu este același. Acest lucru se datorează diferențelor în capacitatea lor de penetrare și naturii transferului de energie către organele și țesuturile unui organism viu. Prin urmare, pentru a evalua consecințele biologice, se folosește echivalentul biologic al unei radiografii, rem. Doza în rem este echivalentă cu doza în rad înmulțită cu factorul de calitate a radiației. Pentru razele X, beta și gama, factorul de calitate este considerat egal cu unu, adică rem corespunde unui rad. Pentru particulele alfa, factorul de calitate este 20 (înseamnă că particulele alfa provoacă de 20 de ori mai multe daune țesutului viu decât aceeași doză absorbită de raze beta sau gamma). Pentru neutroni, coeficientul variază de la 5 la 20, în funcție de energie. În sistemul SI pentru doză echivalentă a fost introdusă o unitate specială numită sievert (Sv, Sv). 1 Sv = 100 rem. Doza echivalentă în Sieverts corespunde dozei absorbite în Gy înmulțită cu factorul de calitate.

2. Impactul radiațiilor asupra corpului uman

Există două tipuri de efecte ale expunerii la radiații ionizante asupra organismului: somatic și genetic. Cu efect somatic, consecințele se manifestă direct la persoana iradiată, cu efect genetic, la descendenții acestuia. Efectele somatice pot fi precoce sau întârziate. Cele timpurii apar în perioada de la câteva minute până la 30-60 de zile după iradiere. Acestea includ înroșirea și descuamarea pielii, încețoșarea cristalinului ochiului, deteriorarea sistemului hematopoietic, boala de radiații, moartea. Efectele somatice pe termen lung apar la câteva luni sau ani după iradiere sub formă de modificări persistente ale pielii, neoplasme maligne, scăderea imunității și speranța de viață redusă.

La studierea efectului radiațiilor asupra organismului, au fost dezvăluite următoarele caracteristici:

ü Eficiență ridicată a energiei absorbite, chiar și cantități mici din aceasta pot provoca modificări biologice profunde în organism.

b Prezența unei perioade latente (de incubație) pentru manifestarea acțiunii radiațiilor ionizante.

b Efectele de la doze mici pot fi cumulate sau cumulative.

b Efect genetic - efect asupra descendenților.

Diverse organe ale unui organism viu au propria lor sensibilitate la radiații.

Nu orice organism (uman) în ansamblu reacționează în mod egal la radiații.

Iradierea depinde de frecvența expunerii. Cu aceeași doză de radiații, efectele nocive vor fi cu atât mai puține, cu atât mai fracționat sunt recepționate în timp.

Radiațiile ionizante pot afecta organismul atât cu radiații externe (în special cu raze X și radiații gamma), cât și cu radiații interne (în special particule alfa). Expunerea internă apare atunci când sursele de radiații ionizante pătrund în organism prin plămâni, piele și organele digestive. Iradierea internă este mai periculoasă decât cea externă, deoarece sursele de radiații ionizante care au intrat în interior expun organele interne neprotejate la iradiere continuă.

Sub acțiunea radiațiilor ionizante, apa, care este parte integrantă a corpului uman, este scindată și se formează ioni cu sarcini diferite. Radicalii liberi și agenții oxidanți rezultați interacționează cu moleculele materiei organice ale țesutului, oxidându-l și distrugându-l. Metabolismul este perturbat. Există modificări în compoziția sângelui - nivelul eritrocitelor, leucocitelor, trombocitelor și neutrofilelor scade. Deteriorarea organelor hematopoietice distruge sistemul imunitar uman și duce la complicații infecțioase.

Leziunile locale se caracterizează prin arsuri cu radiații ale pielii și mucoaselor. Cu arsuri severe, se formează edem, vezicule, este posibilă moartea țesuturilor (necroza).

Absorbție letal și doze maxime admise de radiații.

Dozele letale absorbite pentru anumite părți ale corpului sunt următoarele:

b cap - 20 Gy;

b abdomen inferior - 50 Gy;

b piept -100 Gy;

e membre - 200 Gr.

Când este expusă la doze de 100-1000 de ori mai mare decât doza letală, o persoană poate muri în timpul expunerii („moarte sub fascicul”).

În funcție de tipul de radiații ionizante, pot exista diferite măsuri de protecție: reducerea timpului de expunere, creșterea distanței față de sursele de radiații ionizante, îngrădirea surselor de radiații ionizante, etanșarea surselor de radiații ionizante, echipament și amenajarea echipamentului de protecție, organizarea control dozimetric, masuri de igiena si salubritate.

A - personal, i.e. persoanele care lucrează permanent sau temporar cu surse de radiații ionizante;

B - o parte restrânsă a populației, adică persoanele care nu sunt direct implicate în muncă cu surse de radiații ionizante, dar din cauza condițiilor de reședință sau de amplasare a locurilor de muncă, pot fi expuse la radiații ionizante;

B este întreaga populație.

Doza maximă admisă este cea mai mare valoare a dozei echivalente individuale pe an, care, cu expunere uniformă timp de 50 de ani, nu va provoca modificări adverse ale stării de sănătate a personalului depistat prin metode moderne.

Tab. 2. Doze maxime admisibile de radiații

Sursele naturale dau o doză totală anuală de aproximativ 200 mrem (spațiu - până la 30 mrem, sol - până la 38 mrem, elemente radioactive în țesuturile umane - până la 37 mrem, gaz radon - până la 80 mrem și alte surse).

Sursele artificiale adaugă o doză echivalentă anuală de aproximativ 150-200 mrem (dispozitive medicale și cercetare - 100-150 mrem, vizionare TV - 1-3 mrem, centrală termică pe cărbune - până la 6 mrem, consecințele testelor de arme nucleare - până la 3 mrem și alte surse).

Organizația Mondială a Sănătății (OMS) definește doza de radiație echivalentă maximă admisibilă (sigură) pentru un locuitor al planetei ca fiind de 35 rem, sub rezerva acumulării sale uniforme pe parcursul a 70 de ani de viață.

Tab. 3. Tulburări biologice într-o singură iradiere (până la 4 zile) a întregului organism uman

Doza de radiații, (Gy)	Gradul de radiație	Începutul manifestării reacției primare	Natura reacției primare	Consecințele iradierii
Până la 0,250 - 1,0	Nu există încălcări vizibile. Pot exista modificări în sânge. Modificări ale sângelui, capacitatea de muncă afectată
		După 2-3 ore	Greață ușoară cu vărsături. Trece în ziua iradierii	De obicei, recuperare 100% chiar și fără tratament

3. Protecție împotriva radiațiilor ionizante

Protecția antiradiații a populației include: sesizarea pericolului de radiații, utilizarea echipamentelor de protecție colectivă și individuală, respectarea comportamentului populației pe un teritoriu contaminat cu substanțe radioactive. Protecția alimentelor și apei de contaminarea radioactivă, utilizarea echipamentului medical individual de protecție, determinarea nivelurilor de contaminare a teritoriului, monitorizarea dozimetrică a expunerii publice și examinarea contaminării alimentelor și apei cu substanțe radioactive.

Potrivit semnalelor de avertizare a Apărării Civile „Pericol de radiații”, populația ar trebui să se refugieze în structuri de protecție. După cum se știe, ele slăbesc semnificativ (de mai multe ori) efectul radiațiilor penetrante.

Din cauza pericolului de a suferi daune cauzate de radiații, este imposibil să se înceapă acordarea primului ajutor populației în prezența unor niveluri ridicate de radiații în zonă. În aceste condiții, este de mare importanță acordarea de asistență personală și reciprocă populației afectate, respectarea strictă a regulilor de conduită în teritoriul contaminat.

Pe teritoriul contaminat cu substanțe radioactive, nu puteți mânca, bea apă din surse de apă contaminate, vă puteți întinde pe pământ. Procedura de gătit și hrănire a populației este stabilită de autoritățile de Apărare Civilă, ținând cont de nivelurile de contaminare radioactivă a zonei.

Măștile de gaz și respiratoarele (pentru mineri) pot fi folosite pentru a proteja împotriva aerului contaminat cu particule radioactive. Există și metode generale de protecție precum:

l creșterea distanței dintre operator și sursă;

ь reducerea duratei de lucru în câmpul de radiații;

l ecranarea sursei de radiații;

l telecomandă;

l folosirea de manipulatoare și roboți;

l automatizarea completă a procesului tehnologic;

ь utilizarea echipamentului individual de protecție și avertizare cu semn de pericol de radiații;

ü monitorizarea constantă a nivelului de radiații și a dozelor de radiații către personal.

Echipamentul individual de protecție include un costum anti-radiații cu includere de plumb. Cel mai bun absorbant al razelor gamma este plumbul. Neutronii lenți sunt bine absorbiți de bor și cadmiu. Neutronii rapizi sunt pre-moderați cu grafit.

Compania scandinavă Handy-fashions.com dezvoltă protecție împotriva radiațiilor telefonului mobil, de exemplu, a introdus o vestă, șapcă și eșarfă menite să protejeze împotriva studiului dăunător al telefoanelor mobile. Pentru producerea lor, se folosește o țesătură specială anti-radiații. Doar buzunarul de pe vestă este realizat din material obișnuit pentru recepție stabilă a semnalului. Costul unui kit de protecție complet este de la 300 USD.

Protecția împotriva expunerii interne constă în eliminarea contactului direct al lucrătorilor cu particulele radioactive și împiedicarea acestora să pătrundă în aerul zonei de lucru.

Este necesar să ne ghidăm după standardele de radioprotecție, care enumeră categoriile de persoane expuse, limitele de doză și măsurile de protecție, precum și normele sanitare care reglementează amplasarea spațiilor și instalațiilor, locul de muncă, procedura de obținere, înregistrare și depozitare. sursele de radiații, cerințele de ventilație, curățarea prafului și gazelor și neutralizarea deșeurilor radioactive etc.

De asemenea, pentru a proteja sediul cu personal, Academia de Stat de Arhitectură și Inginerie Civilă Penza se dezvoltă pentru a crea un „mastic de înaltă densitate pentru protecție împotriva radiațiilor”. Compoziția masticurilor include: liant - rășină resorcinol-formaldehidă FR-12, întăritor - paraformaldehidă și umplutură - material de înaltă densitate.

Protecție împotriva razelor alfa, beta și gamma.

Principiile de bază ale siguranței radiațiilor sunt de a nu depăși limita de doză de bază stabilită, de a exclude orice expunere nerezonabilă și de a reduce doza de radiații la cel mai scăzut nivel posibil. Pentru a implementa aceste principii în practică, dozele de radiații primite de personal atunci când lucrează cu surse de radiații ionizante sunt în mod necesar controlate, se lucrează în încăperi special echipate, se folosește protecția pe distanță și timp, precum și diverse mijloace de protecție colectivă și individuală. sunt utilizate.

Pentru a determina dozele individuale de expunere a personalului, este necesar să se efectueze sistematic monitorizarea radiațiilor (dozimetrice), al cărei volum depinde de natura muncii cu substanțe radioactive. Fiecărui operator care are contact cu surse de radiații ionizante i se dă un dozimetru individual1 pentru a controla doza primită de radiații gamma. În încăperile în care se lucrează cu substanțe radioactive, este necesar să se asigure un control general asupra intensității diferitelor tipuri de radiații. Aceste încăperi trebuie să fie izolate de alte încăperi, dotate cu un sistem de ventilație de alimentare și evacuare cu o rată de schimb de aer de cel puțin cinci. Vopsirea pereților, tavanului și ușilor din aceste încăperi, precum și amenajarea pardoselii, se realizează astfel încât să excludă acumularea de praf radioactiv și să se evite absorbția aerosolilor radioactivi. Vaporii și lichidele cu materiale de finisare (vopsirea pereților, ușilor și, în unele cazuri, a tavanelor trebuie făcută cu vopsele de ulei, podelele sunt acoperite cu materiale care nu absorb lichide - linoleum, compus plastic PVC etc.). Toate structurile clădirilor din încăperile în care se efectuează lucrări cu substanțe radioactive nu trebuie să prezinte fisuri și discontinuități; colțurile sunt rotunjite pentru a preveni acumularea de praf radioactiv în ele și pentru a facilita curățarea. Cel puțin o dată pe lună se efectuează o curățenie generală a incintei cu spălarea obligatorie a pereților, ferestrelor, ușilor, mobilierului și utilajelor cu apă fierbinte și săpun. Curățarea umedă curentă a incintei se efectuează zilnic.

Pentru a reduce expunerea personalului, toate lucrările cu aceste surse se efectuează folosind mânere sau suporturi lungi. Protecția timpului constă în faptul că lucrările cu surse radioactive se efectuează pe o astfel de perioadă de timp încât doza de radiații primită de personal să nu depășească nivelul maxim admisibil.

Mijloacele colective de protecție împotriva radiațiilor ionizante sunt reglementate de GOST 12.4.120-83 „Mijloace de protecție colectivă împotriva radiațiilor ionizante. Cerințe generale". În conformitate cu acest document normativ, principalele mijloace de protecție sunt ecranele de protecție staționare și mobile, containerele pentru transportul și depozitarea surselor de radiații ionizante, precum și pentru colectarea și transportul deșeurilor radioactive, seifurile și cutiile de protecție etc.

Ecranele de protecție staționare și mobile sunt concepute pentru a reduce nivelul de radiații la locul de muncă la un nivel acceptabil. Dacă se lucrează cu surse de radiații ionizante într-o cameră specială - o cameră de lucru, atunci pereții, podeaua și tavanul, din materiale de protecție, servesc drept ecrane. Astfel de ecrane sunt numite staționare. Pentru dispozitivul ecranelor mobile se folosesc diverse scuturi care absorb sau atenuează radiațiile.

Ecranele sunt realizate din diverse materiale. Grosimea lor depinde de tipul de radiație ionizantă, de proprietățile materialului de protecție și de factorul de atenuare a radiației necesar k. Valoarea lui k arată de câte ori este necesar să se reducă indicatorii energetici ai radiațiilor (debitul dozei de expunere, doza absorbită, densitatea fluxului de particule etc.) pentru a obține valori acceptabile ale caracteristicilor enumerate. De exemplu, în cazul dozei absorbite, k se exprimă după cum urmează:

unde D este rata dozei absorbite; D0 - nivelul acceptabil al dozei absorbite.

Pentru construcția mijloacelor staționare de protecție a pereților, tavanelor, tavanelor etc. se utilizează cărămidă, beton, beton barit și tencuială baritică (include sulfat de bariu - BaSO4). Aceste materiale protejează în mod fiabil personalul de expunerea la raze gamma și X.

Pentru a crea ecrane mobile sunt folosite diverse materiale. Protecția împotriva radiațiilor alfa se realizează prin utilizarea ecranelor din sticlă obișnuită sau organică cu o grosime de câțiva milimetri. O protecție suficientă împotriva acestui tip de radiații este un strat de aer de câțiva centimetri. Pentru a proteja împotriva radiațiilor beta, ecranele sunt fabricate din aluminiu sau plastic (sticlă organică). Plumbul, oțelul și aliajele de wolfram protejează eficient împotriva radiațiilor gamma și X. Sistemele de vizualizare sunt realizate din materiale speciale transparente, cum ar fi sticla cu plumb. Materialele care conțin hidrogen (apă, parafină), precum și beriliu, grafit, compuși de bor etc. protejează împotriva radiațiilor neutronice. Betonul poate fi folosit și pentru ecranarea cu neutroni.

Seifurile de protecție sunt folosite pentru a stoca sursele de radiații gamma. Sunt fabricate din plumb și oțel.

Cutiile de protecție sunt folosite pentru a lucra cu substanțe radioactive cu activitate alfa și beta.

Containerele de protecție și colectoarele pentru deșeuri radioactive sunt realizate din aceleași materiale ca și ecranele - sticlă organică, oțel, plumb etc.

Când lucrați cu surse de radiații ionizante, zona periculoasă trebuie limitată prin etichete de avertizare.

O zonă periculoasă este un spațiu în care un lucrător poate fi expus la factori de producție periculoși și (sau) nocivi (în acest caz, radiații ionizante).

Principiul de funcționare al dispozitivelor destinate monitorizării personalului expus la radiații ionizante se bazează pe diferite efecte care decurg din interacțiunea acestor radiații cu o substanță. Principalele metode de detectare și măsurare a radioactivității sunt ionizarea gazelor, scintilația și metodele fotochimice. Cea mai des folosită metodă de ionizare se bazează pe măsurarea gradului de ionizare a mediului prin care a trecut radiația.

Metodele de scintilație pentru detectarea radiațiilor se bazează pe capacitatea unor materiale, prin absorbția energiei radiațiilor ionizante, de a o transforma în radiații luminoase. Un exemplu de astfel de material este sulfura de zinc (ZnS). Contorul de scintilație este un tub fotoelectron cu o fereastră acoperită cu sulfură de zinc. Când radiația intră în acest tub, are loc un fulger slab de lumină, care duce la apariția impulsurilor de curent electric în tubul fotoelectron. Aceste impulsuri sunt amplificate și numărate.

Există și alte metode pentru determinarea radiațiilor ionizante, de exemplu, metodele calorimetrice, care se bazează pe măsurarea cantității de căldură eliberată în timpul interacțiunii radiației cu o substanță absorbantă.

Dispozitivele de control dozimetric sunt împărțite în două grupe: dozimetre utilizate pentru măsurarea cantitativă a debitului de doză și radiometre sau indicatori de radiație utilizați pentru detectarea rapidă a contaminării radioactive.

De la dispozitivele casnice, de exemplu, se folosesc dozimetre ale mărcilor DRGZ-04 și DKS-04. Primul este folosit pentru a măsura radiațiile gamma și cu raze X în intervalul de energie de 0,03-3,0 MeV. Scara instrumentului este gradată în microroentgen/secundă (μR/s). Cel de-al doilea dispozitiv este folosit pentru a măsura radiațiile gamma și beta în intervalul de energie de 0,5-3,0 MeV, precum și radiația neutronică (neutroni duri și termici). Scara dispozitivului este gradată în miliroentgens pe oră (mR/h). Industria produce și dozimetre de uz casnic destinate populației, de exemplu, dozimetrul de uz casnic „Master-1” (conceput pentru măsurarea dozei de radiații gama), dozimetrul-radiometru de uz casnic ANRI-01 („Pin”).

radiații nucleare letale ionizante

Concluzie

Deci, din cele de mai sus, putem concluziona următoarele:

radiatii ionizante- în sensul cel mai general - diverse tipuri de microparticule și câmpuri fizice capabile să ionizeze materia. Cele mai semnificative tipuri de radiații ionizante sunt: ​​radiațiile electromagnetice cu undă scurtă (raze X și radiații gamma), fluxurile de particule încărcate: particule beta (electroni și pozitroni), particule alfa (nucleele atomului de heliu-4), protoni, alte ioni, muoni etc., precum și neutroni. În natură, radiațiile ionizante sunt generate de obicei ca urmare a dezintegrarii radioactive spontane a radionuclizilor, a reacțiilor nucleare (fuziunea și fisiunea indusă a nucleelor, captarea de protoni, neutroni, particule alfa etc.), precum și accelerarea particulelor încărcate în spațiu (natura unei astfel de accelerații a particulelor cosmice până la sfârșit nu este clară).

Sursele artificiale de radiații ionizante sunt radionuclizii artificiali (generează radiații alfa, beta și gamma), reactoarele nucleare (generează în principal radiații neutroni și gamma), sursele de neutroni radionuclizi, acceleratorii de particule elementare (generează fluxuri de particule încărcate, precum și radiația fotonica bremsstrahlung) , aparate cu raze X (generează raze X bremsstrahlung). Iradierea este foarte periculoasă pentru corpul uman, gradul de pericol depinde de doză (în rezumatul meu am dat normele maxime admise) și de tipul de radiație - cea mai sigură este radiația alfa, iar mai periculoasă este gama.

Asigurarea securității radiațiilor necesită un complex de măsuri de protecție diverse, în funcție de condițiile specifice de lucru cu sursele de radiații ionizante, precum și de tipul sursei.

Protecția timpului se bazează pe reducerea timpului de lucru cu sursa, ceea ce face posibilă reducerea dozelor de expunere a personalului. Acest principiu este folosit în special în munca directă a personalului cu radioactivitate scăzută.

Protecția la distanță este o modalitate de protecție destul de simplă și fiabilă. Acest lucru se datorează capacității radiațiilor de a-și pierde energia în interacțiunile cu materia: cu cât distanța de la sursă este mai mare, cu atât mai multe procese de interacțiune a radiației cu atomii și moleculele, ceea ce duce în cele din urmă la o scădere a dozei de radiații a personalului.

Ecranarea este cea mai eficientă modalitate de a proteja împotriva radiațiilor. În funcție de tipul de radiații ionizante, pentru fabricarea ecranelor se folosesc diverse materiale, iar grosimea acestora este determinată de putere și radiație.

Literatură

1. „Produse chimice nocive. substanțe radioactive. Director." Sub total ed. LA. Ilyina, V.A. Filov. Leningrad, „Chimie”. 1990.

2. Fundamentele protecției populației și teritoriilor în situații de urgență. Ed. acad. V.V. Tarasova. Presa Universității din Moscova. 1998.

3. Siguranța vieții / Ed. S.V. Belova.- Ed. a III-a, revăzută.- M .: Mai înalt. scoala, 2001. - 485s.

Găzduit pe Allbest.ru

Documente similare

Surse de radiații ionizante. Doze maxime admise de radiații. Clasificarea apărărilor biologice. Reprezentarea compoziției spectrale a radiațiilor gamma într-un reactor nuclear. Principalele etape ale proiectării protecției împotriva radiațiilor împotriva radiațiilor gamma.

prezentare, adaugat 17.05.2014


Caracteristicile radioactivității și radiațiilor ionizante. Caracterizarea surselor și căilor de intrare a radionuclizilor în corpul uman: radiații naturale, artificiale. Reacția organismului la diferite doze de expunere la radiații și echipament de protecție.

rezumat, adăugat 25.02.2010


Radioactivitate și radiații ionizante. Sursele și căile de intrare a radionuclizilor în corpul uman. Efectul radiațiilor ionizante asupra oamenilor. Doze de expunere la radiații. Mijloace de protecție împotriva radiațiilor radioactive, măsuri preventive.

lucrare de termen, adăugată 14.05.2012


Radiații: doze, unități de măsură. O serie de caracteristici caracteristice acțiunii biologice a radiațiilor radioactive. Tipuri de efecte ale radiațiilor, doze mari și mici. Măsuri de protecție împotriva efectelor radiațiilor ionizante și expunerii externe.

rezumat, adăugat 23.05.2013


Radiația și soiurile sale. Radiații ionizante. Surse de pericol de radiații. Dispozitivul surselor de radiații ionizante, căi de pătrundere în corpul uman. Măsuri de influență ionizantă, mecanism de acțiune. consecințele iradierii.

rezumat, adăugat 25.10.2010


Definiția conceptului de radiație. Efectele somatice și genetice ale expunerii la radiații asupra oamenilor. Doze maxime admise de expunere generală. Protecția organismelor vii de radiații prin timp, distanță și cu ajutorul unor ecrane speciale.

prezentare, adaugat 14.04.2014


Surse de expunere externă. Expunerea la radiații ionizante. Consecințele genetice ale radiațiilor. Metode și mijloace de protecție împotriva radiațiilor ionizante. Caracteristicile expunerii interne a populației. Formule pentru doze de radiații echivalente și absorbite.

prezentare, adaugat 18.02.2015


Caracteristicile impactului radiațiilor asupra unui organism viu. Expunerea externă și internă a unei persoane. Impactul radiațiilor ionizante asupra organelor individuale și asupra corpului în ansamblu. Clasificarea efectelor radiațiilor. Influența IA asupra reactivității imunobiologice.

prezentare, adaugat 14.06.2016


Impactul radiațiilor ionizante asupra materiei neînsuflețite și vii, necesitatea controlului metrologic al radiațiilor. Doze de expunere si absorbite, unitati de marimi dozimetrice. Bazele fizice și tehnice ale controlului radiațiilor ionizante.

lucrare de control, adaugat 14.12.2012


Principalele caracteristici ale radiațiilor ionizante. Principii și norme de siguranță împotriva radiațiilor. Protecție împotriva acțiunii radiațiilor ionizante. Valorile de bază ale limitelor de doză pentru expuneri externe și interne. Dispozitive domestice de control dozimetric.

Pagina următoare >>

§ 2. Influenţa radiaţiilor ionizante asupra corpului uman

Ca urmare a impactului radiațiilor ionizante asupra corpului uman, în țesuturi pot apărea procese fizice, chimice și biochimice complexe. Radiațiile ionizante determină ionizarea atomilor și moleculelor unei substanțe, în urma căreia moleculele și celulele țesutului sunt distruse.

Se știe că 2/3 din compoziția totală a țesutului uman este apă și carbon. Sub influența radiațiilor, apa este scindată în hidrogen H și gruparea hidroxil OH, care, fie direct, fie printr-un lanț de transformări secundare, formează produse cu activitate chimică ridicată: oxid hidratat HO 2 și peroxid de hidrogen H 2 O 2. Acești compuși interacționează cu moleculele materiei organice ale țesutului, oxidându-l și distrugându-l.

Ca urmare a expunerii la radiații ionizante, cursul normal al proceselor biochimice și metabolismul din organism sunt perturbate. În funcție de mărimea dozei absorbite de radiații și de caracteristicile individuale ale organismului, modificările cauzate pot fi reversibile sau ireversibile. La doze mici, țesutul afectat își restabilește activitatea funcțională. Dozele mari cu expunere prelungită pot provoca leziuni ireversibile ale organelor individuale sau ale întregului corp (boală de radiații).

Orice tip de radiație ionizantă provoacă modificări biologice în organism atât în ​​timpul expunerii externe, când sursa de radiații este în afara corpului, cât și în timpul expunerii interne, când substanțele radioactive pătrund în organism, de exemplu, prin inhalare - prin inhalare sau prin ingerare cu alimente. sau apa.

Efectul biologic al radiațiilor ionizante depinde de doza și timpul de expunere la radiații, de tipul de radiație, de mărimea suprafeței iradiate și de caracteristicile individuale ale organismului.

Cu o singură iradiere a întregului corp uman, sunt posibile următoarele tulburări biologice în funcție de doza de radiație:

0—25 rad 1 nu există încălcări vizibile;

25-50 rad. . . posibile modificări ale sângelui;

50-100 rad. . . modificări ale sângelui, starea normală a capacității de lucru este perturbată;

100-200 rad. . . încălcarea stării normale, pierderea capacității de muncă este posibilă;

200-400 rad. . . pierderea capacității de muncă, moartea este posibilă;

400-500 rad. . . decesele reprezintă 50% din numărul total al victimelor

600 rad și mai mult fatal în aproape toate cazurile de expunere.

Când este expus la doze de 100-1000 de ori mai mare decât doza letală, o persoană poate muri în timpul expunerii.

Gradul de deteriorare a corpului depinde de dimensiunea suprafeței iradiate. Odată cu scăderea suprafeței iradiate, scade și riscul de rănire. Un factor important în impactul radiațiilor ionizante asupra organismului este timpul de expunere. Cu cât radiația este mai fracționată în timp, cu atât efectul ei dăunător este mai mic.

Caracteristicile individuale ale corpului uman se manifestă numai la doze mici de radiații. Cu cât persoana este mai tânără, cu atât este mai mare sensibilitatea la radiații. O persoană adultă cu vârsta de 25 de ani și peste este cea mai rezistentă la radiații.

Gradul de pericol de deteriorare depinde și de rata de excreție a substanței radioactive din organism. Substanțele care circulă rapid în organism (apă, sodiu, clor) și substanțele care nu sunt absorbite de organism și, de asemenea, nu formează compuși care alcătuiesc țesuturile (argon, xenon, cripton etc.) nu rămân mult timp. timp. Unele substanțe radioactive aproape nu sunt excretate din organism și se acumulează în acesta.

În același timp, unele dintre ele (niobiu, ruteniu etc.) sunt distribuite uniform în organism, altele sunt concentrate în anumite organe (lantan, actiniu, toriu - în ficat, stronțiu, uraniu, radiu - în țesutul osos) , ceea ce duce la deteriorarea lor rapidă.

Atunci când se evaluează efectul substanțelor radioactive, ar trebui să se țină seama și de timpul de înjumătățire al acestora și de tipul de radiație. Substanțele cu un timp de înjumătățire scurt își pierd rapid activitatea, emițătorii α, fiind aproape inofensivi pentru organele interne în timpul iradierii externe, pătrunzând în interior, au un efect biologic puternic datorită densității mari de ionizare pe care o creează; Emițătorii α și β, având intervale foarte scurte de particule emise, în proces de descompunere iradiază doar acel organ în care se acumulează predominant izotopii.

1 Rad este o unitate a dozei de radiație absorbită. Doza de radiație absorbită este înțeleasă ca energia radiației ionizante absorbită pe unitatea de masă a substanței iradiate.