Іонізуюче опромінення. Дія іонізуючого випромінювання на організм людини

Первинним фізичним актом взаємодії іонізуючого випромінюванняз біологічним об'єктом є іонізація. Саме через іонізацію відбувається передача енергії об'єкту.

Відомо, що у біологічній тканині 60-70 % за масою становить вода. В результаті іонізації молекули води утворюють вільні радикали Н-і ОН-. У присутності кисню утворюється також вільний радикал гідроперекису (H2O-) і перекис водню (H2O), що є сильними окислювачами.

Отримані в процесі радіолізу води вільні радикали і окислювачі, володіючи високою хімічною активністю, вступають у хімічні реакції з молекулами білків, ферментів та інших структурних елементів біологічної тканини, що призводить до зміни біологічних процесів в організмі. Через війну порушуються обмінні процеси, пригнічується активність ферментних систем, уповільнюється і припиняється зростання тканин, з'являються нові хімічні сполуки, не властиві організму - токсини. Це призводить до порушень життєдіяльності окремих функцій чи систем організму загалом. Залежно від величини поглиненої дози та індивідуальних особливостейорганізму, викликані зміни можуть бути оборотними чи незворотними.

Деякі радіоактивні речовини накопичуються в окремих внутрішніх органах. Наприклад, джерела альфа - випромінювання (радій, уран, плутоній), бета - випромінювання (стронцій та ітрій) та гамма-випромінювання (цирконій) відкладаються в кісткових тканинах. Усі ці речовини важко виводяться з організму.

Особливості впливу іонізуючого випромінювання при дії на живий організм

При вивченні дії випромінювання на організм було визначено такі особливості:

Висока ефективність поглиненої енергії. Малі кількості поглиненої енергії випромінювання можуть спричинити глибокі біологічні зміни в організмі;

· Наявність прихованого, або інкубаційного, прояви дії іонізуючого випромінювання. Цей період часто називають періодом уявного благополуччя. Тривалість його скорочується під час опромінення великими дозами;

· Дія від малих доз може підсумовуватися або накопичуватися. Цей ефект називається кумуляцією;

· випромінювання впливає як даний живий організм, а й у його потомство. Це так званий генетичний ефект;

· Різні органи живого організму мають свою чутливість до опромінення. При щоденному впливі дози 0,02-0,05 Р вже настають зміни в крові;

· не кожен організм загалом однаково реагує на опромінення.

· опромінення залежить від частоти. Одноразове опромінення у великій дозі викликає глибші наслідки, ніж фракціонування.

Внаслідок впливу іонізуючого випромінювання на організм людини в тканинах можуть відбуватися складні фізичні, хімічні та біологічні процеси.

Відомо, що дві третини загального складу тканини людини становлять вода та вуглець. Вода під впливом іонізуючого випромінювання розщеплюється на Н і ВІН, які або безпосередньо, або через ланцюг вторинних перетворень утворюють продукти з високою хімічною активністю: оксид гідрату НО2 і перекис водню Н2О2. Ці сполуки взаємодіють із молекулами органічної речовинитканини, окислюючи та руйнуючи її.

Внаслідок впливу іонізуючого випромінювання порушується нормальний перебіг біохімічних процесів та обмін в організмі.

Поглинена доза випромінювання, що викликає ураження окремих частин тіла, а потім смерть, перевищує смертельну поглинену дозу опромінення всього тіла. Смертельні поглинені дози для тіла наступні: голова - 2 000 рад, Нижня частинаживота - 5 000 рад, грудна клітина - 10 000 рад, кінцівки - 20 000 рад.

Ступінь чутливості різних тканин до опромінення неоднакова. Якщо розглядати тканини органів у порядку зменшення їхньої чутливості до дії випромінювання, то отримаємо наступну послідовність: лімфатична тканина, лімфатичні вузли, селезінка, зобна залоза, кістковий мозок, зародкові клітини.

Велика чутливість кровотворних органів до радіації є основою визначення характеру променевої хвороби. При одноразовому опроміненні всього тіла людини поглиненою дозою 50 рад через день після опромінення може різко скоротитися кількість лімфоцитів, зменшиться також і кількість еритроцитів (червоних кров'яних тілець) через два тижні після опромінення. У здорової людини налічується близько 1014 червоних кров'яних тілець при щоденному відтворенні 1012, а у хворого таке співвідношення порушується.

Важливим чинником при впливі іонізуючого випромінювання організм є час опромінення. Зі збільшенням потужності дози вражаюча дія випромінювання зростає. Чим дрібніше випромінювання за часом, тим менше його вражаюча дія.

Біологічна ефективність кожного виду іонізуючого випромінювання залежить від питомої іонізації. Так, наприклад, a - частинки з енергією 3 мев утворюють 40 000 пар іонів на одному міліметрі шляху, b - частинки з такою ж енергією - до чотирьох пар іонів. Альфа-частинки проникають через верхній покрив шкіри до глибини до 40 мм, бета-частинки - до 0.13 см.

Зовнішнє опромінення a, b - випромінюваннями менш небезпечно, тому що a і b - частинки мають невелику величину пробігу в тканині і не досягають кровотворних та інших органів.

Ступінь ураження організму залежить від розміру опромінюваної поверхні. Зі зменшенням опромінюваної поверхні зменшується і біологічний ефект. Так при опроміненні фотонами поглиненою дозою 450 ради ділянки тіла площею 6 см2 помітного ураження організму не спостерігалося, а при опроміненні такою ж дозою всього тіла було 50% смертельних випадків.

Індивідуальні особливості організму людини виявляються лише за невеликих поглинених доз.

Чим молодша людина, тим вища її чутливість до опромінення, особливо висока вона у дітей. Доросла людина віком 25 років і старша найбільш стійка до опромінення.

Є низка професій, де є велика ймовірність опромінення. За деяких надзвичайних обставин (наприклад, вибух на АЕС) опромінення може зазнати населення, яке живе на певних територіях. Не відомі речовини, здатні повністю захистити, але частково захищають організм від випромінювання. До них відносяться, наприклад, азид та ціанід натрію, речовини, що містять сульфогідридні групи і т.д. Вони входять до складу радіопротекторів.

Радіопротектори частково запобігають виникненню хімічно активних радикалів, які утворюються під впливом випромінювання. Механізми дії радіопротекторів є різними. Одні з них вступають у хімічну реакцію з радіоактивними ізотопами, що потрапляють в організм, і нейтралізують їх, утворюючи нейтральні речовини, що легко виводяться з організму. Інші мають чудовий механізм. Одні радіопротектори діють протягом короткого проміжку часу, час дії інших триваліший. Існує кілька різновидів радіопротекторів: таблетки, порошки та розчини.

При попаданні радіоактивних речовин усередину організму вражаючу дію надають переважно a - джерела, та був b - і g - джерела, тобто. у зворотному зовнішньому опроміненню послідовності. Альфа-частинки, що мають щільність іонізації, руйнують слизову оболонку, яка є слабким захистом внутрішніх органів порівняно із зовнішнім покривом.

Попадання твердих частинок у дихальні органи залежить від рівня дискретності частинок. Частинки розміром менше 0.1 мкм при вході разом із повітрям потрапляють у легені, а при виході видаляються. У легенях залишається лише невелика частина. Великі частинки розміром більше 5 мкм майже всі затримуються носовою порожниною.

Ступінь небезпеки залежить також від швидкості виведення речовини з організму. Якщо радіонукліди, що потрапили всередину організму, однотипні з елементами, які споживаються людиною, то вони не затримуються на тривалий часв організмі, а виділяються разом із ними (натрій, хлор, калій та інші).

Інертні радіоактивні гази (аргон, ксенон, криптон та інші) не є складовими тканини. Тому вони згодом повністю вилучаються з організму.

Деякі радіоактивні речовини, потрапляючи в організм, розподіляються в ньому більш-менш рівномірно, інші концентруються в окремих внутрішніх органах. Так у кісткових тканинах відкладаються такі джерела a - випромінювань, як радій, уран та плутоній. Стронцій та ітрій, які є джерелами b – випромінювання, і цирконій – джерело g – випромінювання теж відкладаються в кісткових тканинах. Ці елементи, що хімічно пов'язані з кістковою тканиною, дуже важко виводяться з організму.

Довгий час утримуються в організмі також елементи з великим атомним номером (полоній, уран та ін.). Елементи, що утворюють в організмі легкорозчинні солі та накопичуються в м'яких тканинах, легко видаляються з організму.

На швидкість виведення радіоактивної речовини великий вплив має період напіврозпаду даної радіоактивної речовини Т. Якщо позначити Тб період біологічного напіввиведення радіоактивного ізотопу з організму, то ефективний період напіврозпаду, що враховує радіоактивний розпад та біологічне виведення, виразиться формулою:

Теф = Т * Тб / (Т + Тб)

Основні особливості біологічної дії іонізуючого випромінювання такі:

· Дія іонізуючого випромінювання на організм не відчутно людиною. Тож це небезпечно. Дозиметричні прилади є додатковим органом почуттів, призначеним для сприйняття іонізуючого випромінювання;

· видимі ураження шкірного покриву, нездужання, характерні для променевого захворювання, з'являються не відразу, а згодом; підсумовування доз відбувається приховано. Якщо організм людини систематично потраплятимуть радіоактивні речовини, то згодом дози підсумовуються, що неминуче призводить до променевим хворобам.

«Ставлення людей до тієї чи іншої небезпеки визначається тим, наскільки добре вона їм знайома».

Даний матеріал - узагальнена відповідь на численні питання, що виникають для користувачів приладів для виявлення та вимірювання радіації в побутових умовах.
Мінімальне використання специфічної термінології ядерної фізики при викладанні матеріалу допоможе вам вільно орієнтуватися в екологічної проблеми, не піддаючись радіофобії, але й без зайвої благодушності.

Небезпека РАДІАЦІЇ реальна та уявна

«Один із перших відкритих природних радіоактивних елементів був названий «радієм»
- у перекладі з латинського-променів, що випромінює».

Кожну людину в навколишньому середовищі підстерігають різні явища, що впливають на неї. До них можна віднести спеку, холод, магнітні та звичайні бурі, зливи, сильні снігопади, сильні вітри, звуки, вибухи та ін.

Завдяки наявності органів чуття, відведених йому природою, він може оперативно реагувати на ці явища за допомогою, наприклад, навісу від сонця, одягу, житла, ліків, екранів, сховищ тощо.

Однак, у природі існує явище, на яке людина через відсутність необхідних органів чуття не може миттєво реагувати – це радіоактивність. Радіоактивність – не нове явище; радіоактивність і супутні їй випромінювання (т.зв. іонізуючі) існували у Всесвіті завжди. Радіоактивні матеріали входять до складу Землі і навіть злегка радіоактивний, т.к. у будь-якій живій тканині присутні в найменших кількостях радіоактивні речовини.

Найнеприємніша властивість радіоактивного (іонізуючого) випромінювання - його вплив на тканини живого організму, тому необхідні відповідні вимірювальні прилади, які б надавали оперативну інформацію для прийняття корисних рішень до того, коли пройде тривалий час і виявляться небажані або навіть згубні наслідки. почне відчувати не відразу, а лише після деякого часу. Тому інформацію про наявність випромінювання та його потужність необхідно отримати якомога раніше.
Проте вистачить загадок. Поговоримо про те, що ж таке радіація та іонізуюче (тобто радіоактивне) випромінювання.

Іонізуюче випромінювання

Будь-яке середовище складається з найдрібніших нейтральних частинок- атомів, які складаються з позитивно заряджених ядер та оточуючих їх негативно заряджених електронів. Кожен атом схожий сонячну системув мініатюрі: навколо крихітного ядра рухаються орбітами «планети» - електрони.
Ядро атомаскладається з кількох елементарних частинок-протонів та нейтронів, що утримуються ядерними силами.

Протоничастинки мають позитивний заряд, що дорівнює абсолютній величині заряду електронів.

Нейтронинейтральні частки, що не володіють зарядом. Число електронів в атомі точно дорівнює числу протонів в ядрі, тому кожен атом в цілому нейтральний. Маса протона майже в 2000 разів більша за масу електрона.

Число присутніх в ядрі нейтральних частинок (нейтронів) може бути різним за однакової кількості протонів. Такі атоми, що мають ядра з однаковим числом протонів, але різняться за кількістю нейтронів, відносяться до різновидів одного й того ж хімічного елемента, Називається «ізотопами» даного елемента. Щоб відрізнити їх один від одного, до символу елемента приписують число, рівну сумівсіх частинок в ядрі цього ізотопу. Так уран-238 містить 92 протони та 146 нейтронів; в урані 235 теж 92 протони, але 143 нейтрони. Усі ізотопи хімічного елемента утворюють групу "нуклідів". Деякі нукліди стабільні, тобто. не зазнають жодних перетворень, інші, що випускають частинки нестабільні і перетворюються на інші нукліди. Як приклад візьмемо атом урану - 238. Іноді з нього виривається компактна група з чотирьох частинок: двох протонів і двох нейтронів - "альфа-частка (альфа)". Уран-238 перетворюється, таким чином, на елемент, в ядрі якого міститься 90 протонів і 144 нейтрони - торій-234. Але торій-234 теж нестабільний: один з його нейтронів перетворюється на протон, і торій-234 перетворюється на елемент, в ядрі якого міститься 91 протон і 143 нейтрони. Це перетворення позначається і на електронах, що рухаються по своїх орбітах (бета): один з них стає як би зайвим, що не має пари (протона), тому він залишає атом. Ланцюжок численних перетворень, що супроводжується альфа-або бета-випромінюваннями, завершується стабільним нуклідом свинцю. Зрозуміло, є багато подібних ланцюжків мимовільних перетворень (розпадів) різних нуклідів. Період напіврозпаду є відрізок часу, за який вихідне число радіоактивних ядер в середньому зменшується в два рази.
При кожному акті розпаду вивільняється енергія, що і передається як випромінювання. Часто нестабільний нуклід виявляється у збудженому стані і при цьому випромінювання частки не призводить до повного зняття збудження; тоді він викидає порцію енергії у вигляді гамма-випромінювання (гамма-кванта). Як і у разі рентгенівських променів (що відрізняються від гамма-випромінювання тільки частотою) при цьому не відбувається випромінювання будь-яких частинок. Весь процес мимовільного розпаду нестабільного нукліду називається радіоактивним розпадом, а сам нуклід – радіонуклідом.

Різні види випромінювань супроводжуються вивільненням різної кількості енергії і мають різну проникаючу здатність; тому вони надають неоднаковий вплив на тканини живого організму. Альфа-випромінювання затримується, наприклад, листом паперу і практично не здатне проникнути через зовнішній шар шкіри. Тому воно не становить небезпеки до тих пір, поки радіоактивні речовини, що випускають альфа - частинки, не потраплять усередину організму через відкриту рану, з їжею, водою або з повітрям або парою, що вдихається, наприклад, в лазні; тоді вони стають надзвичайно небезпечними. Бета - частка має більшу проникаючу здатність: вона проходить у тканині організму на глибину один-два сантиметри і більше, залежно від величини енергії. Проникаюча здатність гамма-випромінювання, яке розповсюджується зі швидкістю світла, дуже велика: його може затримати лише товста свинцева або бетонна плита. Іонізуюче випромінювання характеризується рядом вимірюваних фізичних величин. До них слід зарахувати енергетичні величини. На перший погляд може здатися, що їх буває достатньо для реєстрації та оцінки впливу іонізуючого випромінювання на живі організми та людину. Проте, ці енергетичні величини не відбивають фізіологічного впливу іонізуючого випромінювання на організм людини та інші живі тканини, суб'єктивні, й у різних людей різні. Тому використовуються усереднені величини.

Джерела радіації бувають природними, присутніми у природі, і залежними від людини.

Встановлено, що з усіх природних джерелрадіації найбільшу небезпеку становить радон - важкий газ без смаку, запаху і при цьому невидимий; зі своїми дочірніми продуктами.

Радон вивільняється із земної кори повсюдно, та його концентрація у зовнішньому повітрі значно відрізняється для різних точокземної кулі. Як не парадоксально це може здатися на перший погляд, але основне випромінювання від радону людина отримує, перебуваючи в закритому приміщенні, що не провітрюється. Радон концентрується у повітрі всередині приміщень лише тоді, коли вони достатньою мірою ізольовані від зовнішнього середовища. Просочуючи через фундамент і підлогу з ґрунту або, рідше, вивільняючись із будматеріалів, радон накопичується в приміщенні. Герметизація приміщень з метою утеплення лише посилює справу, оскільки при цьому ще більше утрудняється вихід радіоактивного газу з приміщення. Проблема радону особливо важлива для малоповерхових будинків із ретельною герметизацією приміщень (з метою збереження тепла) та використанням глинозему як добавка до будівельних матеріалів (т.зв. «шведська проблема»). Найпоширеніші будматеріали - дерево, цегла та бетон - виділяють відносно трохи радону. Набагато більшу питому радіоактивність мають граніт, пемза, вироби з глиноземної сировини, фосфогіпсу.

Ще одне, як правило менш важливе, джерело надходження радону в приміщення є водою і природним газом, що використовується для приготування їжі та обігріву житла.

Концентрація радону в воді, що зазвичай використовується, надзвичайно мала, але вода з глибоких колодязів або артезіанських свердловин містить дуже багато радону. Однак основна небезпека виходить зовсім не від пиття води, навіть за високого вмісту в ній радону. Зазвичай люди споживають більшу частину води у складі їжі та у вигляді гарячих напоїв, а при кип'ятінні води або приготуванні гарячих страв радон практично повністю випаровується. Набагато велику небезпеку становить попадання парів води з високим вмістом радону в легені разом з повітрям, що вдихається, що найчастіше відбувається у ванній кімнаті або парилці (парній).

У природний газ радон проникає під землею. В результаті попередньої переробки та в процесі зберігання газу перед надходженням його до споживача більша частина радону випаровується, але концентрація радону в приміщенні може помітно зрости, якщо кухонні плити та інші нагрівальні газові прилади не мають витяжки. За наявності ж припливно-витяжної вентиляції, що повідомляється із зовнішнім повітрям, концентрації радону в цих випадках не відбувається. Це відноситься і до будинку в цілому -орієнтуючись на показання детекторів радону, можна встановити режим вентиляції приміщень, що повністю виключає загрозу здоров'ю. Однак, враховуючи, що виділення радону з ґрунту має сезонний характер, потрібно контролювати ефективність вентиляції три-чотири рази на рік, не допускаючи перевищення норм концентрації радону.

Інші джерела радіації, які, на жаль, мають потенційну небезпеку, створені самою людиною. Джерела штучної радіації – це створені за допомогою ядерних реакторівта прискорювачів штучні радіонукліди, пучки нейтронів та заряджених частинок. Вони отримали назву техногенних джерел іонізуючого випромінювання. Виявилося, що поряд із небезпечним для людини характером, радіацію можна поставити на службу людині. Ось далеко не повний перелік сфер застосування радіації: медицина, промисловість, сільське господарство, хімія, наука тощо. Заспокійливим фактором є контрольований характер всіх заходів, пов'язаних із отриманням та застосуванням штучної радіації.

Осібно за своїм впливом на людину стоять випробування ядерної зброї в атмосфері, аварії на АЕС та ядерних реакторах та результати їх роботи, що виявляються в радіоактивних опадах та радіоактивних відходах. Однак тільки надзвичайні ситуації, типу Чорнобильської аварії, можуть мати неконтрольований вплив на людину.
Інші роботи легко контролюються на професійному рівні.

При випадінні радіоактивних опадів у деяких місцевостях Землі радіація може потрапляти всередину організму людини безпосередньо через с/г продукцію та харчування. Убезпечити себе та своїх близьких від цієї небезпеки дуже просто. При покупці молока, овочів, фруктів, зелені, та й будь-яких інших продуктів зовсім не зайвим буде включити дозиметр і піднести його до продукції, що купується. Радіації не видно – але прилад миттєво визначить наявність радіоактивного забруднення. Таке наше життя в третьому тисячолітті - дозиметр стає атрибутом повсякденного життя, як хустка, зубна щітка, мило.

ВПЛИВ ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ТКАНИНІ ОРГАНІЗМУ

Ушкоджень, викликаних у живому організмі іонізуючим випромінюванням, буде тим більше, чим більше енергії воно передасть тканинам; кількість цієї енергії називається дозою, за аналогією з будь-якою речовиною, що надходить в організм і повністю ним засвоєним. Дозу випромінювання організм може отримати незалежно від того, знаходиться радіонуклід поза організмом або всередині нього.

Кількість енергії випромінювання, поглинене тканинами організму, що опромінюються, у перерахунку на одиницю маси називається поглиненою дозою і вимірюється в Греях. Але ця величина не враховує того, що при однаковій поглиненій дозі альфа-випромінювання набагато небезпечніше (в двадцять разів) бета або гамма-випромінювання. Перераховану в такий спосіб дозу називають еквівалентною дозою; її вимірюють в одиницях званих Зіверт.

Слід враховувати також, що одні частини тіла чутливіші за інші: наприклад, при однаковій еквівалентній дозі опромінення, виникнення раку в легенях більш ймовірне, ніж у щитовидній залозі, а опромінення статевих залоз особливо небезпечне через ризик генетичних пошкоджень. Тому дози опромінення людини слід враховувати із різними коефіцієнтами. Помноживши еквівалентні дози на відповідні коефіцієнти та просумувавши по всіх органах та тканинах, отримаємо ефективну еквівалентну дозу, що відображає сумарний ефект опромінення для організму; вона також вимірюється у Зівертах.

Заряджені частинки.

альфа- і бета-частинки, що проникають у тканини організму, втрачають енергію внаслідок електричних взаємодій з електронами тих атомів, поблизу яких вони проходять. (Гамма-випромінювання та рентгенівські промені передають свою енергію речовині декількома способами, які зрештою також призводять до електричних взаємодій).

Електричні взаємодії.

За час близько десяти трильйонних секунд після того, як проникаюче випромінювання досягне відповідного атома в тканині організму, від цього атома відривається електрон. Останній заряджений негативно, тому решта вихідно нейтрального атома стає позитивно зарядженою. Цей процес називається іонізацією. Електрон, що відірвався, може далі іонізувати інші атоми.

Фізико-хімічні зміни.

І вільний електрон, і іонізований атом зазвичай не можуть довго перебувати в такому стані і протягом наступних десяти мільярдних часток секунди беруть участь у складному ланцюзі реакцій, в результаті яких утворюються нові молекули, включаючи такі надзвичайно реакційно здатні, як "вільні радикали".

Хімічні зміни.

Протягом наступних мільйонних часток секунди вільні радикали, що утворилися, реагують як один з одним, так і з іншими молекулами і через ланцюжок реакцій, ще не вивчених до кінця, можуть викликати хімічну модифікацію важливих в біологічному відношенні молекул, необхідних для нормального функціонування клітини.

Біологічні ефекти

Біохімічні зміни можуть відбутися як через кілька секунд, так і через десятиліття після опромінення і стати причиною негайної загибелі клітин або змін в них.

ОДИНИЦІ ВИМІРЮВАННЯ РАДІОАКТИВНОСТІ
Бекерель (Бк, Вq); Кюрі (Кі, Сі)	1 Бк = 1 розпад сек. 1 Кі = 3,7 х 10 10 Бк	Одиниці активності радіонукліду. Є число розпадів в одиницю часу.
Ґрей (Гр, Gу); Радий (рад, rad)	1 Гр = 1 Дж/кг 1 рад = 0.01 Гр	Одиниці поглиненої дози. Є кількість енергії іонізуючого випромінювання, поглинена одиницею маси будь-якого фізичного тіла, наприклад тканинами організму.
Зіверт (Зв, Sv) Бер (бер, rem) - "біологічний еквівалент рентгену"	1 Зв = 1 Гр = 1 Дж/кг (для бета та гама) 1 мкЗв = 1/1000000 Зв 1 бер = 0.01 Зв = 10 мЗв Одиниці еквівалентної дози.	Одиниці еквівалентної дози. Є одиницю поглиненої дози, помножену на коефіцієнт, що враховує неоднакову небезпеку різних видів іонізуючого випромінювання.
Грей за годину (Гр/год); Зіверт за годину (Зв/год); Рентген на годину (Р/год)	1 Гр/год = 1 Зв/ч = 100 Р/год (для бета та гама) 1 мк Зв/год = 1 мкГр/год = 100 мкР/год 1 мкР/год = 1/1000000 Р/год	Одиниці потужності дози. Є дозою, отриманою організмом за одиницю часу.

Для інформації, а не для залякування, особливо людей, які вирішили присвятити себе роботі з іонізуючим випромінюванням, слід знати гранично допустимі дози. Одиниці вимірювання радіоактивності наведені в таблиці 1. За висновком Міжнародної комісії з радіаційного захисту на 1990 р. шкідливі ефекти можуть наступати при еквівалентних дозах не менше 1,5 Зв (150 бер), отриманих протягом року, а у випадках короткочасного опромінення - при дозах вище 0,5 Зв (50 бер). Коли опромінення перевищує певний поріг, виникає променева хвороба. Розрізняють хронічну та гостру (при одноразовому масивному впливі) форми цієї хвороби. Гостру променеву хворобу по тяжкості поділяють на чотири ступені, починаючи від дози 1-2 Зв (100-200 бер, 1 ступінь) до дози більше 6 Зв (600 бер, 4 ступінь). Четвертий ступінь може закінчитися летальним кінцем.

Дози, які отримують у звичайних умовах, мізерні порівняно із зазначеними. Потужність еквівалентної дози, створюваної природним випромінюванням, коливається від 0,05 до 0,2 мкЗв/год. від 0,44 до 1,75 мЗв/рік (44-175 мбер/рік).
При медичних діагностичних процедурах – рентгенівських знімках тощо. - людина отримує ще приблизно 1,4 мЗв/рік.

Оскільки в цеглі та бетоні у невеликих дозах присутні радіоактивні елементи, доза зростає ще на 1,5 мЗв/рік. Нарешті, через викиди сучасних теплових електростанцій, що працюють на вугіллі, і при польотах літаком людина отримує до 4 мЗв/рік. Разом існуюче тло може досягати 10 мЗв/рік, але в середньому не перевищує 5 мЗв/рік (0,5 бер/рік).

Такі дози абсолютно нешкідливі для людини. Межа дози на додаток до існуючого фону для обмеженої частини населення в зонах підвищеної радіації встановлено 5 мЗв/рік (0,5 бер/рік), тобто. із 300-кратним запасом. Для персоналу, працюючого із джерелами іонізуючих випромінювань, встановлено гранично допустима доза 50 мЗв/ рік (5 бер/рік), тобто. 28 мкЗв/год при 36-годинному робочому тижні.

Відповідно до гігієнічних нормативів НРБ-96 (1996 р.) допустимі рівні потужності дози при зовнішньому опроміненні всього тіла від техногенних джерел для приміщення постійного перебування осіб з персоналу - 10 мкГр/год, для житлових приміщень та території, де постійно перебувають особи з населення - 0 ,1 мкГр/год (0,1 мкЗв/год, 10 мкР/год).

НІЖ ВИМІРАЮТЬ РАДІАЦІЮ

Декілька слів про реєстрацію та дозиметрію іонізуючого випромінювання. Існують різні методи реєстрації та дозиметрії: іонізаційний (пов'язаний із проходженням іонізуючого випромінювання в газах), напівпровідниковий (в якому газ замінено твердим тілом), сцинтиляційний, люмінесцентний, фотографічний. Ці методи покладено основою роботи дозиметріврадіації. Серед газонаповнених датчиків іонізуючого випромінювання можна відзначити іонізаційні камери, камери поділу, пропорційні лічильники та лічильники Гейгера-Мюллера. Останні відносно прості, найдешевші, не критичні до умов роботи, що й зумовило їхнє широке застосування у професійній дозиметричній апаратурі, призначеної для виявлення та оцінки бета- та гамма-випромінювання. Коли датчиком служить лічильник Гейгера-Мюллера, будь-яка частка, що викликає іонізацію, потрапляє в чутливий обсяг лічильника, стає причиною самостійного розряду. Саме яка потрапляє у чутливий об'єм! Тому не реєструються альфа-частинки, т.к. вони туди що неспроможні проникнути. Навіть під час реєстрації бета - частинок необхідно наблизити детектор до об'єкта, щоб переконатися у відсутності випромінювання, т.к. у повітрі енергія цих частинок може бути ослаблена, вони можуть не подолати корпус приладу, не потраплять у чутливий елемент та не будуть виявлені.

Доктор фізико-математичних наук, Професор МІФІ Н.М. Гаврилів
стаття написана для компанії "Кварта-Рад"

Іонізуюче випромінювання– вид радіації, яка у всіх асоціюється виключно із вибухами атомних бомб та аваріями на АЕС.

Однак насправді іонізуюче випромінювання оточує людину і є природним радіаційним тлом: воно утворюється в побутових приладах, на електричних вишках і т.д. При дії з джерелами відбувається опромінення людини даним випромінюванням.

Чи варто боятися серйозних наслідків – променевої хвороби чи поразки органів?

Сила дії випромінювання залежить від тривалості контакту з джерелом та його радіоактивності. Побутові прилади, що створюють незначний «шум», не є небезпечними для людини.

Але деякі типи джерел можуть завдати серйозної шкоди організму. Щоб запобігти негативний впливпотрібно знати базову інформацію: що таке іонізуюче випромінювання і звідки воно виходить, а також як впливає на людину.

Природа іонізуючого випромінювання

Іонізуюче випромінювання виникає під час розпаду радіоактивних ізотопів.

Таких ізотопів безліч, вони використовуються в електроніці, атомній промисловості, видобутку енергії:

1. уран-238;
2. торій-234;
3. уран-235 і т.д.

Ізотопи радіоактивного характеру природно розпадаються з часом. Швидкість розпаду залежить від виду ізотопу та обчислюється в періоді напіврозпаду.

Після закінчення певного терміну часу (у одних елементів може бути кілька секунд, в інших – сотні років) кількість радіоактивних атомів знижується рівно вдвічі.

Енергія, що вивільняється при розпаді та знищенні ядер, вивільняється у вигляді іонізуючого випромінювання. Воно проникає у різні структури, вибиваючи їх іони.

Іонізуючі хвилі засновані на гамма-випромінюванні, вимірюються в гамма-квантах. Під час передачі енергії не виділяються жодні частки: атоми, молекули, нейтрони, протони, електрони чи ядра. Вплив іонізуючого випромінювання суто хвильовий.

Проникаюча здатність випромінювання

Всі види різняться по проникаючій здатності, тобто здатність швидко долати відстані та проходити крізь різні фізичні перепони.

Найменшим показником відрізняється альфа-випромінювання, а в основі іонізуючого випромінювання лежать гамма-промені - проникні з трьох типів хвиль. При цьому альфа-випромінювання має негативну дію.

Що відрізняє гамма-випромінювання?

Воно небезпечне через такі характеристики:

• поширюється зі швидкістю світла;
• проходить через м'які тканини, дерево, папір, гіпсокартон;
• зупиняється лише товстим шаром бетону та металевим листом.

Для затримки хвиль, якими поширюється це випромінювання, на АЕС ставлять спеціальні короби. Завдяки їм радіації неспроможна іонізувати живі організми, тобто порушувати молекулярну структуру людей.

Зовні короби складаються з товстого бетону, внутрішня частинаоббита листом чистого свинцю. Свинець і бетон відбивають промені або затримують їх у своїй структурі, не дозволяючи поширитися та завдати шкоди живому оточенню.

Види джерел радіації

Думка, що радіація виникає лише внаслідок життєдіяльності людини, є помилковою. Слабке радіаційне тло є майже у всіх живих об'єктів і в самої планети відповідно. Тому уникнути іонізуючого випромінювання дуже складно.

На основі природи виникнення всі джерела поділяються на природні та антропогенні. Найбільш небезпечні антропогенні, такі як викид відходів в атмосферу і водоймища, аварійна ситуація або дія електроприладу.

Небезпека останнього джерела є спірною: вважається, що невеликі випромінюючі пристрої не створюють серйозної загрози для людини.

Дія індивідуальна: хтось може відчути погіршення самопочуття на тлі слабкого випромінювання, інший же індивід виявиться абсолютно не схильний до природного фону.

Природні джерела радіації

Основну небезпеку для людини становлять мінеральні породи. У порожнинах накопичується найбільше непомітного для людських рецепторів радіоактивного газу – радону.

Він природно виділяється із земної кори і погано реєструється перевірочними приладами. При постачанні будівельних матеріалівможливий контакт із радіоактивними породами, і як наслідок – процес іонізації організму.

Побоюватися слід:

1. граніту;
2. пемзи;
3. мармуру;
4. фосфогіпсу;
5. глинозему.

Це найбільш пористі матеріали, які найкраще затримують у собі радон. Даний газ виділяється з будівельних матеріалів чи ґрунту.

Він легший за повітря, тому піднімається на велику висоту. Якщо замість відкритого неба над землею виявлено перешкоду (навіс, дах приміщення), газ накопичуватиметься.

Велика насиченість повітря його елементами призводить до опромінення людей, компенсувати яке можна лише виведенням радону з житлових зон.

Щоб позбавитися радону, потрібно почати просте провітрювання. Потрібно намагатися не вдихати повітря у приміщенні, де відбулося зараження.

Реєстрація виникнення накопиченого радону здійснюється лише за допомогою спеціалізованих симптомів. Без них зробити висновок про скупчення радону можна тільки на основі неспецифічних реакцій людського організму (головний біль, нудота, блювання, запаморочення, потемніння в очах, слабкість та печіння).

При виявленні радону викликається бригада МНС, яка усуває радіацію та перевіряє ефективність проведених процедур.

Джерела антропогенного походження

Інша назва створених людиною джерел – техногенні. Основне вогнище випромінювання – АЕС, розташовані по всьому світу. Знаходження в зонах станцій без захисного одягу спричиняє початок серйозних захворювань і летальний кінець.

На відстані кількох кілометрів від АЕС ризик зводиться нанівець. При правильній ізоляції всі іонізуючі випромінювання залишаються всередині станції, і можна перебувати в безпосередній близькості від робочої зони, не отримуючи ніякої дози опромінення.

У всіх сферах життєдіяльності можна зіткнутися з джерелом випромінювання, навіть не мешкаючи у місті поблизу АЕС.

Штучна іонізуюча радіація повсюдно використовується у різних галузях:

• медицині;
• промисловості;
• сільському господарстві;
• наукомістких галузях.

Однак отримати опромінення від апаратів, що виготовляються для цих галузей, неможливо.

Єдине, що допустимо – мінімальне проникнення іонних хвиль, яке не завдає шкоди за малої тривалості впливу.

Радіоактивні опади

Серйозна проблема сучасності, пов'язана із недавніми трагедіями на АЕС – поширення радіоактивних дощів. Викиди в атмосферу радіації закінчуються накопиченням ізотопів у атмосферній рідині – хмарах. При надлишку рідини починаються опади, які становлять серйозну загрозу для сільськогосподарських культур та людини.

Рідина вбирається в землі сільськогосподарських угідь, де зростає рис, чай, кукурудза, очерет. Дані культури характерні для східної частини планети, де є найбільш актуальною проблема радіоактивних дощів.

Іонне випромінювання робить менший вплив на інші частини світу, тому що опади не доходять до Європи та острівних державв Великобританії. Однак у США та Австралії дощі іноді виявляються радіаційними властивостями, тому при купівлі овочів та фруктів звідти потрібно виявляти обережність.

Радіоактивні опади можуть випадати над водоймищами, і тоді рідина по каналах водоочищення та водопровідних систем може потрапити в житлові будинки. Очисні спорудине мають достатньої зниження радіації апаратурою. Завжди є ризик, що вода - іонна.

Як убезпечити себе від радіації

Прилад, який вимірює, чи є у фоні продукту іонні випромінювання, у вільному доступі. Його можна придбати за невеликі гроші та використовувати для перевірки покупок. Назва перевірочного пристрою – дозиметр.

Навряд чи домогосподарка перевірятиме покупки прямо в магазині. Зазвичай заважає сором перед сторонніми. Але хоча б удома ті продукти, що надійшли зі схильних до радіоактивних дощів зон, потрібно перевіряти. Достатньо піднести лічильник до предмета, і він покаже рівень випромінювання небезпечних хвиль.

Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини

Науково доведено, що радіація має на людину негативну дію. Це було з'ясовано і на реальному досвіді: на жаль, аварії на Чорнобильській АЕС, Хіросімі тощо. довели біологічну та випромінювання.

Вплив радіації ґрунтується на отриманій «дозі» — кількості переданої енергії. Радіонуклід (який випускає хвилі елементи) може впливати як зсередини, так і зовні організму.

Отримана доза вимірюється в умовних одиницях – греях. Потрібно враховувати, що доза може бути рівною, а от вплив радіації – різним. Це з тим, що різні випромінювання викликають різні за силою реакції (найвираженіша у альфа-частиц).

Також на силу впливу впливає і те, яку частину організму довелося попадання хвиль. Найбільш схильні до структурних змін статеві органи та легені, менше – щитовидна залоза.

Результат біохімічної дії

Радіація впливає на структуру клітин організму, викликаючи біохімічні зміни: порушення у циркуляції хімічних речовинта у функціях організму. Вплив хвиль проявляється поступово, а чи не відразу після опромінення.

Якщо людина потрапила під допустиму дозу (150 бер), то негативні ефекти не будуть виражені. При більшому опроміненні іонізаційний ефект збільшується.

Природне випромінювання дорівнює приблизно 44 бер на рік, максимум – 175. Максимальне число лише трохи за межі норми і викликає негативних змін у організмі, крім головних болів чи слабкої нудоти в гиперчувствительных людей.

Природне випромінювання складається з урахуванням радіаційного фону Землі, вживання заражених продуктів, використання техніки.

Якщо частка перевищена, розвиваються такі захворювання:

1. генетичні зміни організму;
2. порушення статевої функції;
3. ракові утворення мозку;
4. дисфункції щитовидної залози;
5. рак легень та дихальної системи;
6. променева хвороба.

Променева хвороба є крайньою стадією всіх пов'язаних із радіонуклідами захворювань і проявляється лише у тих, хто потрапив до зони аварії.

Іонізація, створювана випромінюванням у клітинах, призводить до утворення вільних радикалів. Вільні радикали викликають руйнування цілісності ланцюжків макромолекул (білків та нуклеїнових кислот), що може призвести як до масової загибеліклітин, так і канцерогенезу та мутагенезу. Найбільш схильні до впливу іонізуючого випромінювання активно діляться (епітеліальні, стовбурові, а також ембріональні) клітини.
Через те що різні типиіонізуючого випромінювання мають різну ЛПЕ, одній і тій же поглиненій дозі відповідає різна біологічна ефективність випромінювання. Тому для опису впливу випромінювання на живі організми вводять поняття відносної біологічної ефективності (коефіцієнта якості) випромінювання по відношенню до випромінювання з низькою ЛПЕ (коефіцієнт якості фотонного та електронного випромінювання приймають за одиницю) та еквівалентної дози іонізуючого випромінювання, чисельно рівної добутку .
Після дії випромінювання на організм в залежності від дози можуть виникнути детерміновані та стохастичні радіобіологічні ефекти. Наприклад, поріг появи симптомів гострої променевої хвороби у людини становить 1-2 Зв на все тіло. На відміну від детермінованих, стохастичні ефекти немає чіткого дозового порога прояви. Зі збільшенням дози опромінення зростає лише частота прояву цих ефектів. Виявитися вони можуть як через багато років після опромінення (злоякісні новоутворення), так і наступних поколіннях(мутації)

Розрізняють два види ефекту на організм іонізуючих випромінювань:
Соматичний (При соматичному ефекті наслідки виявляються безпосередньо у опромінюваного)

Генетичний (При генетичному ефекті наслідки виявляються безпосередньо у його потомства)

Соматичні ефекти можуть бути ранніми або віддаленими. Ранні виникають у період від кількох хвилин до 30-60 діб після опромінення. До них відносять почервоніння та лущення шкіри, помутніння кришталика ока, ураження кровотворної системи, променева хвороба, летальний кінець. Віддалені соматичні ефекти виявляються через кілька місяців або років після опромінення у вигляді стійких змін шкіри, злоякісних новоутворень, зниження імунітету, скорочення тривалості життя.

При вивченні дії випромінювання на організм було виявлено такі особливості:
Висока ефективність поглиненої енергії, навіть малі її кількості можуть спричинити глибокі біологічні зміни в організмі.
Наявність прихованого (інкубаційного) періоду прояви дії іонізуючих випромінювань.
Дія від малих доз може підсумовуватись або накопичуватися.
Генетичний ефект – вплив на потомство.
Різні органи живого організму мають власну чутливість до опромінення.
Не кожен організм (людина) загалом однаково реагує на опромінення.
Опромінення залежить від частоти впливу. При одній і тій же дозі опромінення шкідливі наслідки будуть тим меншими, чим дрібніше воно отримано в часі.

Іонізуюче випромінювання може впливати на організм як при зовнішньому (особливо рентгенівське та гамма-випромінювання), так і при внутрішньому (особливо альфа-частинці) опроміненні. Внутрішнє опромінення відбувається при потраплянні всередину організму через легені, шкіру та органи травлення джерел іонізуючого випромінювання. Внутрішнє опромінення більш небезпечне, ніж зовнішнє, оскільки потрапили всередину ДІВ піддають безперервному опроміненню нічим не захищені внутрішні органи.

Під дією іонізуючого випромінювання вода, що є складовоюорганізму людини розщеплюється і утворюються іони з різними зарядами. Отримані вільні радикали та окислювачі взаємодіють з молекулами органічної речовини тканини, окислюючи та руйнуючи її. Порушується обмін речовин. Відбуваються зміни у складі крові – знижується рівень еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів та нейтрофілів. Ураження органів кровотворення руйнує імунну систему людини та призводить до інфекційних ускладнень.
Місцеві ураження характеризуються променевими опіками шкіри та слизових оболонок. При сильних опіках утворюються набряки, міхури, можливе відмирання тканин (некрози).
Смертельні поглинені дози для окремих частин тіла такі:
o голова – 20 Гр;
o нижня частина живота – 50 Гр;
o грудна клітка -100 Гр;
o кінцівки – 200 Гр.
При опроміненні дозами, що у 100-1000 разів перевищує смертельну дозу, людина може загинути під час опромінення ("смерть під променем").
Біологічні порушення в залежності від сумарної поглиненої дози випромінювання представлені у табл. №1 «Біологічні порушення при одноразовому (до 4-х діб) опроміненні всього тіла людини»

Доза опромінення, (Гр) Ступінь променевої хвороби Початок прояв-
ня первинної реакції Характер первинної реакції Наслідки опромінення
До 0,250,25 – 0,50,5 – 1,0 Видимих ​​порушень немає.
Можливі зміни у крові.
Зміни у крові, працездатність порушена
1 - 2 Легка (1) Через 2-3 години Несильна нудота з блюванням. Проходить в день опромінення Як правило, 100%-не одужає-
лення навіть за відсутності лікування
2 - 4 Середня (2) Через 1-2 год
Триває 1 добу. Блювота, слабкість, нездужання.
4 - 6 Важка (3) Через 20-40 хв. Багаторазове блювання, сильне нездужання, температура -до 38 Одужання у 50-80% постраждалих за умови спец. лікування
Понад 6 Вкрай важка (4) Через 20-30 хв. Еритема шкіри та слизових, рідкий випорожнення, температура - вище 38 Одужання у 30-50% постраждалих за умови спец. лікування
6-10 Перехідна форма (вихід непередбачуваний)
Більше 10 Зустрічається вкрай рідко (100% смертельний результат)
Табл. №1
У Росії її, на основі рекомендацій Міжнародної комісії з радіаційного захисту, застосовується метод захисту населення нормуванням. Розроблені норми радіаційної безпеки враховують три категорії осіб, що опромінюються:
А – персонал, тобто. особи, які постійно або тимчасово працюють з джерелами іонізуючого випромінювання
Б – обмежена частина населення, тобто. особи, які безпосередньо не зайняті на роботі з джерелами іонізуючих випромінювань, але за умовами проживання або розміщення робочих місць можуть піддаватися впливу іонізуючих випромінювань;
В – все населення.
Для категорій А і Б, з урахуванням радіочутливості різних тканин та органів людини, розроблено гранично допустимі дози опромінення, показані в табл. №2 «гранично допустимі дози опромінення»

Дозові межі
Група та назва критичних органів людини Гранично допустима доза для категорії А за рік,
бер Межа дози для категорії Б за рік,
бер
I. Все тіло, червоний кістковий мозок 5 0,5
ІІ. М'язи, щитовидна залоза, печінка, жирова тканина, легені, селезінка, кришталик очі, шлунково-кишковий тракт 15 1,5
ІІІ. Шкірний покрив, кисті, кісткова тканина, передпліччя, стопи, кісточки 30 3,0

56. Річні граничні дози зовнішнього опромінення.

«Нормами радіаційної безпеки НРБ-69» встановлені гранично допустимі дози зовнішнього та внутрішнього опромінення та так звані межі дози.
Гранично допустима доза (ПДР)- Річний рівень опромінення персоналу, що не викликає при рівномірному накопиченні дози протягом 50 років, що виявляються сучасними методами несприятливих змін у стані здоров'я самого опромінюваного та його потомства. Межа дози - допустимий середньорічний рівень опромінення окремих осіб із населення, що контролюється за усередненими дозами зовнішнього випромінювання, радіоактивними викидами та радіоактивною забрудненістю зовнішнього середовища.
Встановлено три категорії опромінених осіб: категорія А-персонал (особи, які безпосередньо працюють з джерелами іонізуючих випромінювань або за родом своєї роботи можуть піддаватися опроміненню), категорія Б - окремі особи з населення (контингент населення, що проживає на території зони, що спостерігається), категорія Б - Населення в цілому (при оцінці генетично значущої дози опромінення). Серед персоналу виділено дві групи: а) особи, умови праці яких такі, що дози опромінення можуть перевищувати 0,3 річних правил дорожнього руху (робота у контрольованій зоні); б) особи, умови праці яких такі, що дози опромінення не повинні перевищувати 0,3 річних правил дорожнього руху (робота поза контрольованою зоною).
При встановленні ПДР у межах дози зовнішнього та внутрішнього опромінення в НРБ-69 враховуються чотири групи критичних органів. Критичним органом вважається той, опромінення якого є найбільшим; ступінь небезпеки опромінення залежить також від радіочутливості опромінених тканин та органів.
Залежно від категорії опромінених осіб та групи критичних органів встановлені такі гранично допустимі дози та межі доз (табл. 22).

Гранично допустимі дози не включають природне радіаційне тло, створюване космічним випромінюванням і випромінюваннями гірських порід за відсутності сторонніх штучних джерел іонізуючої радіації.
Потужність дози, що створюється природним тлом, на поверхні землі коливається в межах 0,003-0,025 мр/годину (іноді й вище). При розрахунках природне тло приймається рівним 0,01 мр/год.
Гранична сумарна доза для професійного опромінення розраховується за такою формулою:
Д≤5(N-18),
де Д - сумарна доза бер; N – вік людини у роках; 18 – вік у роках початку професійного опромінення. До 30 років сумарна доза не повинна бути більшою за 60 бер.
У виняткових випадках дозволяється опромінення, що призводить до перевищення річної гранично допустимої дози в 2 рази в кожному конкретному випадку або 5 разів протягом усього періоду роботи. У разі аварії кожне зовнішнє опромінення дозою 10 бер має бути так компенсовано, щоб у наступному періоді, що не перевищує 5 років, накопичена доза не перевищила величину, що визначається за зазначеною вище формулою. Кожне зовнішнє опромінення дозою до 25 бер має бути так компенсовано, щоб у наступному періоді, що не перевищує 10 років, накопичена доза не перевищила величину, визначену за тією ж формулою.

57. Гранично-допустимі вміст та надходження радіоактивних речовин при внутрішньому опроміненні.

58. Допустимі концентрації радіонуклідів у повітрі допустима забрудненість поверхонь робочої зони.

http://vmedaonline.narod.ru/Chapt14/C14_412.html

59. Робота за умов планованого підвищеного опромінення.

Заплановане підвищене опромінення

3.2.1. Заплановане підвищене опромінення персоналу групи А вище за встановлені межі доз (див. табл. 3.1.) при запобіганні розвитку аварії або ліквідації її наслідків може бути дозволене лише у разі потреби порятунку людей та (або) запобігання їх опроміненню. Заплановане підвищене опромінення допускається для чоловіків, як правило, старше 30 років лише за їх добровільною письмовою згодою, після інформування про можливі дози опромінення та ризик для здоров'я.

3.2.2.. Заплановане підвищене опромінення в ефективній дозі до 100 мЗв на рік та еквівалентних дозах не більше дворазових значень, наведених у табл. 3.1, допускається організаціями (структурними підрозділами) федеральних органів виконавчої влади, які здійснюють державний санітарно-епідеміологічний нагляд на рівні суб'єкта Російської Федерації, а опромінення в ефективній дозі до 200 мЗв на рік та чотириразових значень еквівалентних доз за табл. 3.1 – допускається лише федеральними органами виконавчої, уповноваженими здійснювати державний санітарно-епідеміологічний нагляд.

Підвищене опромінення не допускається:

Для працівників, які раніше вже опромінені протягом року в результаті аварії або запланованого підвищеного опромінення з ефективною дозою 200 мЗв або з еквівалентною дозою, що перевищує в чотири рази відповідні межі доз, наведені в табл. 3.1;

Для осіб, які мають медичні протипоказання до роботи з джерелами випромінювання.

3.2.3. Особи, які зазнали опромінення в ефективній дозі, що перевищує 100 мЗв протягом року, при подальшій роботі не повинні піддаватися опроміненню в дозі понад 20 мЗв за рік.

Опромінення ефективною дозою понад 200 мЗв протягом року має розглядатися як потенційно небезпечне. Особи, які зазнали такого опромінення, повинні негайно виводитися із зони опромінення та прямувати на медичне обстеження. Подальша робота з джерелами випромінювання цим особам може бути дозволена лише в індивідуальному порядку з урахуванням їхньої згоди щодо рішення компетентної медичної комісії.

3.2.4. Особи, які не належать до персоналу, що залучаються для проведення аварійних та рятувальних робіт, повинні бути оформлені та допущені до робіт як персонал групи А.

60. Компенсація доз аварійного переопромінення.

У ряді випадків виникає необхідність проведення робіт в умовах підвищеної радіаційної небезпеки (роботи з ліквідації аварій, порятунку людей та ін.), причому свідомо неможливо вжити заходів, що виключають опромінення.

Роботи в цих умовах (заплановане підвищене опромінення) можуть проводитися за спеціальним дозволом.

При запланованому підвищеному опроміненні дозволяється максимальне перевищення річної гранично допустимої дози - ПДР (або річного гранично-допустимого надходження - ПДП) у 2 рази в кожному окремому випадку та в 5 разів протягом усього періоду робіт.

До робіт в умовах запланованого підвищеного опромінення навіть за наявності згоди працівника не можна допускати у випадках:

а) якщо додавання запланованої дози до накопиченої працівником перевищує величину Н = ПДР*Т;

б) якщо працівник під час аварії або випадкового опромінення раніше отримував дозу, що перевищує річну у 5 разів;

в) якщо працівник – жінка віком до 40 років.

Особи, які отримали аварійне опромінення, за відсутності медичних протипоказань можуть продовжувати роботу. Умови подальшої роботи цих осіб повинні враховувати дозу переопромінення. Річна гранично допустима доза для осіб, які отримали аварійне опромінення, має бути зниженою на величину, яка компенсує переопромінення. Аварійне опромінення дозою до 2 ПДР компенсується в наступному періоді роботи (але не більше ніж у 5 років) з таким розрахунком, щоб за цей час була приведена у відповідність доза:

Н з н = ПДР*Т.

Аварійне зовнішнє опромінення дозою до 5 ПДР аналогічно компенсується у період трохи більше, ніж 10 років.

Таким чином, з урахуванням компенсації, річна гранично допустима доза для працівника, який отримав аварійне опромінення, не повинна перевищувати:

ПДР до = ПДР - Н/n = ПДР - (Н з н - ПДР*Т)/n,

де ПДР до - гранично допустима доза з урахуванням компенсації, Зв/рік бер/рік); Н з н – накопичена доза за час роботи Т з урахуванням аварійної дози, Зв (бер);

Н-перевищення накопиченої дози над допустимим значенням ПДР*Т, Зв (бер); n – час компенсації, років.

Опромінення персоналом дозою 5 ПДР і вище розцінюється як потенційно небезпечне. Особи, які отримали такі дози, обов'язково проходять медичне обстеження та до подальшої роботи з джерелами іонізуючих випромінювань допускаються за відсутності медичних протипоказань.

61. Загальні принципи захисту від дії іонізуючих випромінювань.

Захист від іонізуючих випромінювань досягається в основному методами захисту відстанню, екранування та обмеження надходження радіонуклідів у навколишнє середовище, проведенням комплексу організаційно-технічних та лікувально-профілактичних заходів

Найбільш прості способи зменшення шкоди від впливу радіації полягають або у зменшенні часу опромінення, або у зменшенні потужності джерела, або ж віддалення від нього на відстань R, що забезпечує безпечний рівень опромінення (до межі або нижче ефективної дози). Інтенсивність випромінювання в повітрі при віддаленні джерела навіть без урахування поглинання зменшується за законом 1/R 2 .

Основними заходами захисту населення від іонізуючих випромінювань є всіляке обмеження надходження в навколишню атмосферу, воду, грунт відходів виробництва, що містять радіонукліди, а також зонування територій поза промислового підприємства. У разі потреби створюють санітарно-захисну зону та зону спостереження.

Санітарно-захисна зона - територія навколо джерела іонізуючого випромінювання, де рівень опромінення людей умовах нормальної експлуатації даного джерела може перевищити встановлену межу дози опромінення населення.

Зона спостереження - територія за межами санітарно-захисної зони, на якій можливий вплив радіоактивних викидів установи та опромінення населення, що проживає, може досягати встановленого ПД та на якій проводиться радіаційний контроль. На території зони спостереження, розміри якої, як правило, у 3...4 рази більші за розміри санітарно-захисної зони, проводиться радіаційний контроль.

Якщо ж перелічені прийоми з яких-небудь причин неможливі або недостатні, слід застосовувати матеріали, що ефективно послаблюють випромінювання.

Захисні екрани слід вибирати залежно від виду іонізуючого випромінювання. Для захисту від α-випромінювання застосовують екрани зі скла, плексигласу завтовшки кілька міліметрів (шар повітря кілька сантиметрів).

У разі β-випромінювання використовують матеріали з малою атомною масою (наприклад, алюміній), а частіше комбіновані (з боку джерела - матеріал з малою, а потім від джерела - матеріал з більшою атомною масою).

Для γ-квантів і нейтронів, проникаюча здатність яких значно вища, необхідний більш масивний захист. Для захисту від γ-випромінювань застосовують матеріали з великою атомною масою і високою щільністю(свинець, вольфрам), а також дешевші матеріали та сплави (сталь, чавун). Стаціонарні екрани виконують із бетону.

Для захисту від нейтронного опромінення застосовують берилій, графіт та матеріали, що містять водень (парафін, вода). Широко застосовують бір та його з'єднання для захисту від нейтронних потоків з малою енергією.

62. Класи небезпеки робіт під час експлуатації відкритих джерел іонізуючого випромінювання.

63. Шкідлива дія шуму на організм людини.

64. Оцінка шумової обстановки в робочій зоні за допомогою об'єктивних та суб'єктивних характеристик шуму.

65. Заходи щодо обмеження впливу шуму на організм людини.

66. Допустимі рівні звукового тиску та еквівалентних рівнів шуму.

67. Дія інфразвуку на організм людини. Заходи щодо захисту від шкідливої ​​дії інфразвуку.

68. Небезпека на організм людини ультразвукових коливань.

69. Допустимі рівні ультразвуку на робочих місцях.

70. Вібрація при роботі машин та механізмів та її шкідлива дія на людину.

71. Нормування та контроль рівнів загальної вібрації та вібрації, що передається на руки працюючих.

72. Вплив температури, відносної вологості рухливості повітря на життєдіяльність та здоров'я людини.

73. Небезпека порушення теплообміну організму людини із навколишнім середовищем.

74. Норми метеоумов у робочій зоні.

75. Основні способи створення сприятливих метеоумов, що відповідають санітарно-гігієнічним вимогам.

76. Роль висвітлення у забезпеченні здорових та безпечних умов праці.

77. Норми природного висвітлення. Способи перевірки відповідності фактичних умов природного висвітлення нормативним вимогам.

78. Норми штучного висвітлення.

79. Загальні засади організації раціонального висвітлення робочих місць.

80. Підвищений та знижений атмосферний тиск. Методи захисту під час роботи в умовах підвищеного та зниженого атмосферного тиску.

Біологічні чинники

81. Різновиди захворювань, стан носійства та інтоксикацій, спричинені мікро- та макроорганізмами.

82. Сенсибілізація мікро- та макроорганізмами.

83. Методи забезпечення безпеки технологічного процесу біологічного профілю.

84. Методи забезпечення безпеки праці та обладнання біологічних лабораторій.

85. Вимоги до засобів захисту, що використовуються в біологічних лабораторіях, при роботі з мікроорганізмами різних груп патогенності.

86. Спеціальні профілактичні заходи під впливом біологічних чинників.

Психофізіологічні фактори.

87. Перелік шкідливих факторів психофізіологічного впливу (тяжкість та напруженість трудового процесу, ергономічні параметри обладнання).

88. Методи запобігання та профілактики впливу психофізіологічних факторів.

Поєднана дія факторів небезпечного та шкідливого впливу.

89. Комплекс заходів щодо нормалізації умов праці під час роботи з обчислювальною технікою.

Радіоактивне випромінювання (або іонізуюче) – це енергія, що вивільняється атомами у формі частинок або хвиль електромагнітної природи. Людина піддається такому впливу як через природні, і через антропогенні джерела.

Корисні властивості випромінювання дозволили успішно використовувати його в промисловості, медицині, наукових експериментах та дослідженнях, сільському господарстві та інших галузях. Однак із поширенням застосування цього явища виникла загроза здоров'ю людей. Мала доза радіоактивного опромінення здатна підвищити ризик набуття серйозних захворювань.

Відмінність радіації від радіоактивності

Радіація, у сенсі, означає випромінювання, тобто поширення енергії як хвиль чи частинок. Радіоактивні випромінювання ділять на три види:

• альфа-випромінювання – потік ядер гелію-4;
• бета-випромінювання – потік електронів;
• гамма-випромінювання – потік високоенергетичних фотонів.

Характеристика радіоактивних випромінювань заснована на їх енергії, пропускних властивостях і вигляді часток, що випускаються.

Альфа-випромінювання, яке є потік корпускул з позитивним зарядом, може бути затримане товщею повітря або одягом. Цей вид практично не проникає через шкірний покрив, але при попаданні в організм, наприклад, через порізи дуже небезпечний і згубно діє на внутрішні органи.

Бета-випромінювання має більшу енергію – електрони рухаються з високою швидкістю, а їх розміри малі. Тому цей вид радіації проникає через тонкий одяг та шкіру глибоко в тканині. Екранувати бета-випромінювання можна за допомогою алюмінієвого листа кілька міліметрів або товстої дерев'яної дошки.

Гамма-випромінювання – це високоенергетичне випромінювання електромагнітної природи, яке має сильну проникаючу здатність. Для захисту від нього потрібно використовувати товстий шар бетону або пластину з важких металів, таких як платина та свинець.

Феномен радіоактивності було виявлено 1896 року. Відкриття зробив французький фізик Беккерель. Радіоактивність – здатність предметів, сполук, елементів випускати іонізуюче вивчення, тобто радіацію. Причина явища полягає у нестабільності атомного ядра, яке при розпаді виділяє енергію. Існує три види радіоактивності:

• природна – й у важких елементів, порядковий номер яких більше 82;
• штучна – ініціюється спеціально за допомогою ядерних реакцій;
• наведена – властива об'єктам, які самі стають джерелом радіації, якщо їх сильно опромінити.

Елементи, що мають радіоактивність, називають радіонуклідами. Кожен із них характеризується:

• періодом напіврозпаду;
• видом радіації, що випускається;
• енергією радіації;
• та іншими властивостями.

Джерела радіації

Людський організм регулярно піддається дії радіоактивного випромінювання. Приблизно 80% щорічної кількості припадає на космічні промені. У повітрі, воді та ґрунті містяться 60 радіоактивних елементів, що є джерелами природної радіації. Основним природним джереломвипромінювання вважається інертний газ радон, що вивільняється із землі та гірських порід. Радіонукліди також проникають в організм людини з їжею. Частина іонізуючого опромінення, якому піддаються люди, походить від антропогенних джерел, починаючи від атомних генераторів електрики та ядерних реакторів до радіації, що використовується для лікування та діагностики. На сьогоднішній день поширеними штучними джерелами випромінювання є:

• медичне обладнання (основне антропогенне джерело радіації);
• радіохімічна промисловість (видобуток, збагачення ядерного палива, переробка ядерних відходів та їх відновлення);
• радіонукліди, що застосовуються у сільському господарстві, легкій промисловості;
• аварії на радіохімічних підприємствах, ядерні вибухи, радіаційні викиди
• будівельні матеріали.

Радіаційне опромінення за способом проникнення в організм поділяється на два типи: внутрішнє та зовнішнє. Останнє характерне для розпорошених у повітрі радіонуклідів (аерозоль, пил). Вони потрапляють на шкіру чи одяг. У разі джерела радіації можна видалити, змив їх. Зовнішнє опромінення викликає опіки слизових оболонок і шкірних покривів. При внутрішньому типі радіонуклід потрапляє в кровотік, наприклад, введенням у вену або через рани і видаляється шляхом екскреції або за допомогою терапії. Таке опромінення провокує злоякісні пухлини.

Радіоактивний фон істотно залежить від географічне положення– у деяких регіонах рівень радіації може перевищувати середній у сотні разів.

Вплив радіації на здоров'я людини

Радіоактивне випромінювання через іонізуючу дію призводить до утворення в організмі людини вільних радикалів – хімічно активних агресивних молекул, які спричиняють пошкодження клітин та їх загибель.

Особливо чутливі до них клітини ШКТ, статевої та кровотворної систем. Радіоактивне опромінення порушує їхню роботу і викликає нудоту, блювання, порушення випорожнень, температуру. Впливаючи на тканини ока, воно може призвести до променевої катаракти. До наслідків іонізуючого випромінювання також належать такі ушкодження, як склероз судин, погіршення імунітету, порушення генетичного апарату.

Система передачі спадкових даних має тонку організацію. Вільні радикали та їх похідні здатні порушувати структуру ДНК – носія генетичної інформації. Це призводить до виникнення мутацій, що впливають на здоров'я наступних поколінь.

Характер впливу радіоактивного випромінювання на організм визначається низкою факторів:

• вид випромінювання;
• інтенсивність радіації;
• індивідуальні особливості організму

Результати радіоактивного випромінювання можуть виявитися не відразу. Іноді його наслідки стають помітними через значний проміжок часу. При цьому велика одноразова доза радіації небезпечніша, ніж довготривале опромінення малими дозами.

Поглинена кількість радіації характеризується величиною, яка називається Зіверт (Зв).

• Нормальний радіаційний фон не перевищує 0,2 мЗв/год, що відповідає 20 мікрорентгенів на годину. При рентгенографії зуба людина отримує 0,1 мЗв.

• Смертельна одноразова доза становить 6-7 Зв.

Застосування іонізуючих випромінювань

Радіоактивне випромінювання широко застосовується в техніці, медицині, науці, військовій та атомній промисловості та інших сферах людської діяльності. Явище лежить в основі таких пристроїв, як датчики задимлення, генератори електроенергії, сигналізатори зледеніння, іонізатори повітря.

У медицині радіоактивне випромінювання використовують у променевої терапії на лікування онкологічних захворювань. Іонізуюча радіація дозволила створити радіофармацевтичні препарати. З їхньою допомогою проводять діагностичні обстеження. На основі іонізуючого випромінювання влаштовані прилади для аналізу складу сполук, стерилізації.

Відкриття радіоактивного випромінювання було перебільшення революційним – застосування цього явища вивело людство новий рівень розвитку. Однак це також спричинило загрозу екології та здоров'ю людей. У зв'язку з цим підтримка радіаційної безпеки є важливим завданням сучасності.