Какво е радиация? Ефектът му върху човешкото тяло. Радиация - на достъпен език

Думата "радиация" най-често се отнася до йонизиращо лъчение, свързано с радиоактивен разпад. В същото време човек изпитва ефектите на нейонизиращи видове радиация: електромагнитни и ултравиолетови.

Основните източници на радиация са:

• естествени радиоактивни вещества около и вътре в нас - 73%;
• медицински процедури (флуороскопия и други) - 13%;
• космическа радиация - 14%.

Разбира се, има и изкуствени източници на замърсяване в резултат на големи аварии. Това са най-опасните събития за човечеството, тъй като, както при ядрен взрив, могат да се отделят йод (J-131), цезий (Cs-137) и стронций (главно Sr-90). Оръжейният плутоний (Pu-241) и неговите разпадни продукти са не по-малко опасни.

Освен това не забравяйте, че през последните 40 години атмосферата на Земята е много силно замърсена от радиоактивни продукти от атомни и водородни бомби. Разбира се, в момента радиоактивните утайки се появяват само във връзка с природни бедствия, като вулканични изригвания. Но, от друга страна, когато ядрен заряд се раздели в момента на експлозията, се образува радиоактивният изотоп въглерод-14 с период на полуразпад от 5730 години. Експлозиите промениха равновесното съдържание на въглерод-14 в атмосферата с 2,6%. Понастоящем средната мощност на ефективната еквивалентна доза, дължаща се на продукти от експлозия, е около 1 mrem/година, което е приблизително 1% от мощността на дозата, дължаща се на естествения радиационен фон.

mos-rep.ru

Енергията е друга причина за сериозното натрупване на радионуклиди в организма на хората и животните. Въглищата, използвани за експлоатация на топлоелектрически централи, съдържат естествено срещащи се радиоактивни елементи като калий-40, уран-238 и торий-232. Годишната доза в района на топлоелектрическите централи, работещи с въглища, е 0,5–5 мрем/год. Между другото, атомните електроцентрали се характеризират със значително по-ниски емисии.

Почти всички жители на Земята са изложени на медицински процедури, използващи източници на йонизиращо лъчение. Но това е по-сложен въпрос, на който ще се върнем малко по-късно.

В какви единици се измерва радиацията?

За измерване на количеството радиационна енергия се използват различни единици. В медицината основният е сивертът - ефективната еквивалентна доза, получена в една процедура от цялото тяло. Нивото на фоновата радиация се измерва в сиверти за единица време. Бекерелът служи като мерна единица за радиоактивността на водата, почвата и т.н., на единица обем.

Други мерни единици можете да намерите в таблицата.

Срок	Единици		Единично съотношение	Определение
	В системата SI	В старата система
Дейност	Бекерел, кн		1 Ci = 3,7 × 10 10 Bq	Брой радиоактивни разпадания за единица време
Мощност на дозата	Сиверт на час, Sv/h	Рентген на час, Р/ч	1 µR/h = 0,01 µSv/h	Ниво на радиация за единица време
Абсорбирана доза		Радиан, рад	1 rad = 0,01 Gy	Количеството енергия на йонизиращото лъчение, прехвърлено на конкретен обект
Ефективна доза	Сиверт, Св		1 рем = 0,01 Св	Доза на радиация, като се вземат предвид различни чувствителност на органите към радиация

Последици от радиация

Въздействието на радиацията върху хората се нарича експозиция. Основната му проява е острата лъчева болест, която има различна степен на тежест. Лъчева болест може да възникне при излагане на доза, равна на 1 сиверт. Доза от 0,2 сиверта повишава риска от рак, а доза от 3 сиверта застрашава живота на облъчения човек.

Лъчевата болест се проявява под формата на следните симптоми: загуба на сила, диария, гадене и повръщане; суха, натрапчива кашлица; сърдечна дисфункция.

В допълнение, облъчването причинява радиационни изгаряния. Много големи дози водят до смърт на кожата, дори увреждане на мускулите и костите, което е много по-лошо за лечение от химически или термични изгаряния. Заедно с изгаряния могат да се появят метаболитни нарушения, инфекциозни усложнения, радиационно безплодие и радиационна катаракта.

Ефектите от радиацията могат да се проявят след дълго време - това е така нареченият стохастичен ефект. То се изразява в това, че сред облъчените хора може да се увеличи заболеваемостта от някои видове рак. Теоретично са възможни и генетични ефекти, но дори сред 78 хиляди японски деца, оцелели от атомната бомбардировка на Хирошима и Нагасаки, не е установено увеличение на броя на случаите на наследствени заболявания. Това е въпреки факта, че ефектите от радиацията имат по-силен ефект върху делящите се клетки, така че радиацията е много по-опасна за децата, отколкото за възрастните.

Краткотрайното облъчване с ниски дози, използвано за прегледи и лечение на определени заболявания, води до интересен ефект, наречен хормеза. Това е стимулирането на всяка система на тялото чрез външни влияния, които са недостатъчни за проявата на вредни фактори. Този ефект позволява на тялото да мобилизира сила.

Статистически, радиацията може да увеличи нивото на рак, но е много трудно да се идентифицира прякото въздействие на радиацията, отделяйки го от ефекта на химически вредни вещества, вируси и други неща. Известно е, че след бомбардировката над Хирошима първите ефекти под формата на повишена заболеваемост започват да се появяват едва след 10 или повече години. Ракът на щитовидната жлеза, гърдата и някои части е пряко свързан с радиацията.

chornobyl.in.ua

Естественият радиационен фон е около 0,1–0,2 μSv/h. Смята се, че постоянно фоново ниво над 1,2 μSv/h е опасно за хората (необходимо е да се прави разлика между моментално погълнатата доза радиация и постоянната фонова доза). Това много ли е? За сравнение: нивото на радиация на разстояние 20 км от японската атомна електроцентрала Фукушима-1 по време на аварията надвишава нормата 1600 пъти. Максималното регистрирано ниво на радиация на това разстояние е 161 μSv/h. След експлозията нивата на радиация достигнаха няколко хиляди микросиверта на час.

По време на 2-3-часов полет над екологично чиста зона човек получава радиационно облъчване от 20-30 μSv. Същата доза радиация заплашва, ако човек направи 10-15 снимки за един ден с помощта на модерен рентгенов апарат - визиограф. Няколко часа пред катодно-лъчев монитор или телевизор дават същата доза радиация като една такава снимка. Годишната доза от пушенето на една цигара на ден е 2,7 mSv. Една флуорография - 0,6 mSv, една рентгенография - 1,3 mSv, една флуорография - 5 mSv. Радиацията от бетонни стени е до 3 mSv годишно.

При облъчване на цялото тяло и за първата група критични органи (сърце, бели дробове, мозък, панкреас и други) нормативните документи установяват максимална доза от 50 000 μSv (5 rem) годишно.

Острата лъчева болест се развива при еднократна доза облъчване от 1 000 000 μSv (25 000 дигитални флуорографии, 1000 гръбначни рентгенографии за един ден). Големите дози имат още по-силен ефект:

• 750 000 μSv - краткотрайна незначителна промяна в състава на кръвта;
• 1 000 000 μSv - лека степен на лъчева болест;
• 4 500 000 μSv - тежка лъчева болест (50% от облъчените умират);
• около 7 000 000 μSv - смърт.

Опасни ли са рентгеновите изследвания?

Най-често се сблъскваме с радиация по време на медицински изследвания. Въпреки това, дозите, които получаваме в процеса, са толкова малки, че няма защо да се страхуваме от тях. Времето на експозиция на стар рентгенов апарат е 0,5–1,2 секунди. А с модерен визиограф всичко се случва 10 пъти по-бързо: за 0,05–0,3 секунди.

Съгласно медицинските изисквания, посочени в SanPiN 2.6.1.1192-03, при извършване на превантивни медицински рентгенови процедури дозата на радиация не трябва да надвишава 1000 µSv годишно. Колко е на снимките? Доста малко от:

• 500 целеви изображения (2–3 μSv), получени с помощта на радиовизиограф;
• 100 същите изображения, но с добър рентгенов филм (10–15 μSv);
• 80 дигитални ортопантомограми (13–17 μSv);
• 40 филмови ортопантомограми (25–30 μSv);
• 20 компютърни томограми (45–60 μSv).

Тоест, ако всеки ден за цялата година правим по една снимка на визиограф, добавяме към това няколко компютърни томограми и същия брой ортопантомограми, тогава дори и в този случай няма да надхвърлим разрешените дози.

Кой не бива да се облъчва

Има обаче хора, за които дори подобни видове радиация са строго забранени. Съгласно стандартите, одобрени в Русия (SanPiN 2.6.1.1192-03), облъчването под формата на рентгенови лъчи може да се извършва само през втората половина на бременността, с изключение на случаите, когато въпросът за аборт или необходимостта от спешна или неотложна помощ трябва да бъде решена.

Параграф 7.18 от документа гласи: „Рентгеновите изследвания на бременни жени се извършват с всички възможни средства и методи за защита, така че дозата, получена от плода, да не надвишава 1 mSv за два месеца неоткрита бременност. Ако плодът получи доза над 100 mSv, лекарят е длъжен да предупреди пациентката за възможните последствия и да препоръча прекъсване на бременността.

Младите хора, които в бъдеще ще станат родители, трябва да пазят коремната област и гениталиите си от радиация. Рентгеновото лъчение има най-негативен ефект върху кръвните клетки и зародишните клетки. При деца по принцип цялото тяло трябва да бъде екранирано, с изключение на областта, която се изследва, и изследванията трябва да се извършват само ако е необходимо и според предписанието на лекар.

Сергей Нелюбин, ръководител на катедрата по рентгенова диагностика на Руския научен център по хирургия. Б. В. Петровски, кандидат на медицинските науки, доцент

Как да се предпазите

Има три основни метода за защита срещу рентгеново лъчение: защита от време, защита от разстояние и екраниране. Тоест, колкото по-малко сте в зоната на рентгенови лъчи и колкото по-далеч сте от източника на радиация, толкова по-ниска е дозата на радиация.

Въпреки че безопасната доза радиационна експозиция се изчислява за една година, все още не си струва да се правят няколко рентгенови изследвания, например флуорография и. Е, всеки пациент трябва да има радиационен паспорт (той е включен в медицинската карта): в него рентгенологът въвежда информация за получената доза при всяко изследване.

Рентгеновите лъчи засягат предимно ендокринните жлези и белите дробове. Същото важи и за малки дози радиация при аварии и изхвърляне на активни вещества. Затова лекарите препоръчват дихателни упражнения като превантивна мярка. Те ще помогнат за прочистване на белите дробове и активиране на резервите на тялото.

За да нормализирате вътрешните процеси на тялото и да премахнете вредните вещества, струва си да консумирате повече антиоксиданти: витамини А, С, Е (червено вино, грозде). Полезни са заквасена сметана, извара, мляко, зърнест хляб, трици, необработен ориз, сини сливи.

Ако хранителните продукти предизвикват определени опасения, можете да използвате препоръки за жителите на региони, засегнати от аварията в атомната електроцентрала в Чернобил.

»
В случай на действително облъчване поради авария или в замърсена зона трябва да се направи доста. Първо трябва да извършите дезактивация: бързо и внимателно отстранете дрехите и обувките с носители на радиация, изхвърлете ги правилно или поне отстранете радиоактивния прах от вашите вещи и околните повърхности. Достатъчно е да измиете тялото и дрехите си (отделно) под течаща вода с перилни препарати.

Преди или след излагане на радиация се използват хранителни добавки и антирадиационни лекарства. Най-известните лекарства са с високо съдържание на йод, което помага за ефективна борба с негативните ефекти на неговия радиоактивен изотоп, който се намира в щитовидната жлеза. За да се блокира натрупването на радиоактивен цезий и да се предотврати вторично увреждане, се използва "Калиев оротат". Калциевите добавки деактивират радиоактивното лекарство стронций с 90%. Диметилсулфидът е показан за защита на клетъчните структури.

Между другото, добре познатият активен въглен може да неутрализира ефектите от радиацията. А ползите от пиенето на водка веднага след облъчването изобщо не са мит. Това наистина помага да се премахнат радиоактивните изотопи от тялото в най-простите случаи.

Само не забравяйте: самолечението трябва да се извършва само ако е невъзможно да отидете на лекар навреме и само в случай на реално, а не фиктивно излагане на радиация. Рентгеновата диагностика, гледането на телевизия или летенето със самолет не засягат здравето на средния жител на Земята.

В съвременния свят се случва така, че сме заобиколени от много вредни и опасни неща и явления, повечето от които са дело на самия човек. В тази статия ще говорим за радиацията, а именно: какво е радиация.

Понятието "радиация" произлиза от латинската дума "radiatio" - излъчване на радиация. Радиацията е йонизиращо лъчение, разпространяващо се под формата на поток от кванти или елементарни частици.

Какво прави радиацията?

Тази радиация се нарича йонизираща, защото радиацията, проникваща през всяка тъкан, йонизира нейните частици и молекули, което води до образуването на свободни радикали, които водят до масивна смърт на тъканните клетки. Действието на радиацията върху човешкия организъм е разрушително и се нарича облъчване.

В малки дози радиоактивното лъчение не е опасно, освен ако не се превишат дози, опасни за здравето. Ако стандартите за експозиция са превишени, последствието може да бъде развитието на много заболявания (включително рак). Последствията от незначителни експозиции са трудни за проследяване, тъй като болестите могат да се развиват в продължение на много години и дори десетилетия. Ако радиацията е била силна, това води до лъчева болест и смърт на човек; такива видове радиация са възможни само по време на причинени от човека бедствия.

Прави се разлика между вътрешно и външно облъчване. Вътрешно облъчване може да възникне при консумация на облъчени храни, вдишване на радиоактивен прах или през кожата и лигавиците.

Видове радиация

• Алфа радиацията е поток от положително заредени частици, образувани от два протона и неутрона.
• Бета лъчението е излъчване на електрони (частици със заряд -) и позитрони (частици със заряд +).
• Неутронното лъчение е поток от незаредени частици - неутрони.
• Фотонното лъчение (гама лъчение, рентгенови лъчи) е електромагнитно лъчение с голяма проникваща способност.

Източници на радиация

1. Природни: ядрени реакции, спонтанен радиоактивен разпад на радионуклиди, космически лъчи и термоядрени реакции.
2. Изкуствени, тоест създадени от човека: ядрени реактори, ускорители на частици, изкуствени радионуклиди.

Как се измерва радиацията?

За обикновен човек е достатъчно да знае дозата и мощността на дозата на радиацията.

Първият показател се характеризира с:

• Експозиционна доза, тя се измерва в рентгени (P) и показва силата на йонизация.
• Погълнатата доза, която се измерва в Грей (Gy) и показва степента на увреждане на тялото.
• Еквивалентна доза (измерена в сиверти (Sv)), която е равна на произведението на погълнатата доза и качествения фактор, който зависи от вида на радиацията.
• Всеки орган от нашето тяло има свой коефициент на радиационен риск; умножавайки го по еквивалентната доза, получаваме ефективна доза, която показва големината на риска от радиационни последствия. Измерва се в сиверти.

Мощността на дозата се измерва в R/час, mSv/s, т.е. показва силата на радиационния поток за определено време на неговото облъчване.

Нивата на радиация могат да бъдат измерени с помощта на специални устройства - дозиметри.

За нормален радиационен фон се приема 0,10-0,16 μSv на час. Нивата на радиация до 30 μSv/час се считат за безопасни. Ако нивото на радиация надвиши този праг, тогава времето, прекарано в засегнатата зона, се намалява пропорционално на дозата (например при 60 μSv/час времето на експозиция е не повече от половин час).

Как се премахва радиацията

В зависимост от източника на вътрешно облъчване можете да използвате:

• За освобождаване на радиоактивен йод приемайте до 0,25 mg калиев йодид на ден (за възрастен).
• За да премахнете стронция и цезия от тялото, използвайте диета с високо съдържание на калций (мляко) и калий.
• За отстраняване на други радионуклиди могат да се използват сокове от силно оцветени плодове (например тъмно грозде).

Сега знаете колко опасна е радиацията. Внимавайте за знаци, показващи замърсени зони, и стойте далеч от тези зони.

Радиацията е невидима за човешкото око радиация, която въпреки това има мощен ефект върху тялото. За съжаление последиците от радиацията за хората са изключително негативни.

Първоначално радиацията засяга тялото отвън. Той идва от естествени радиоактивни елементи, които се намират в земята, и също навлиза на планетата от космоса. Също така външната радиация идва в микродози от строителни материали и медицински рентгенови апарати. Големи дози радиация могат да бъдат намерени в атомни електроцентрали, специални физични лаборатории и уранови мини. Местата за тестване на ядрени оръжия и депата за радиационни отпадъци също са изключително опасни.

До известна степен кожата, дрехите и дори домовете ни предпазват от горните източници на радиация. Но основната опасност от радиацията е, че облъчването може да бъде не само външно, но и вътрешно.

Радиоактивните елементи могат да проникнат във въздуха и водата, през порязвания на кожата и дори през тъканите на тялото. В този случай източникът на радиация продължава много по-дълго - докато бъде отстранен от човешкото тяло. Не можете да се предпазите от него с оловна плоча и е невъзможно да се измъкнете, което прави ситуацията още по-опасна.

Дозировка на радиация

За да се определи мощността на излъчване и степента на въздействие на радиацията върху живите организми, са изобретени няколко измервателни скали. На първо място се измерва мощността на източника на радиация в Grays и Rads. Тук всичко е съвсем просто. 1 Gy=100R. Ето как се определят нивата на експозиция с помощта на брояч на Гайгер. Използва се и рентгеновата скала.

Но не трябва да приемате, че тези показания надеждно показват степента на опасност за здравето. Не е достатъчно да се знае мощността на излъчване. Ефектът на радиацията върху човешкото тяло също варира в зависимост от вида на радиацията. Има общо 3 от тях:

1. Алфа. Това са тежки радиоактивни частици - неутрони и протони, които причиняват най-голяма вреда на човека. Но те имат малка проникваща способност и не са в състояние да проникнат дори в горните слоеве на кожата. Но ако във въздуха има рани или частици,
2. Бета. Това са радиоактивни електрони. Капацитетът им на проникване е 2 см кожа.
3. Гама. Това са фотони. Те свободно проникват в човешкото тяло и защитата е възможна само с помощта на олово или дебел слой бетон.

Излагането на радиация възниква на молекулярно ниво. Облъчването води до образуването на свободни радикали в клетките на тялото, които започват да разрушават околните вещества. Но като се има предвид уникалността на всеки организъм и неравномерната чувствителност на органите към въздействието на радиацията върху хората, учените трябваше да въведат концепцията за еквивалентна доза.

За да се определи колко опасно е излъчването в определена доза, мощността на излъчване в Rads, Roentgens и Grays се умножава по качествения фактор.

За Алфа лъчението е равно на 20, а за Бета и Гама е 1. Рентгеновите лъчи също имат коефициент 1. Полученият резултат се измерва в Rem и Sievert. С коефициент, равен на едно, 1 Rem е равен на един Rad или Roentgen, а 1 Sievert е равен на един Grey или 100 Rem.

За да се определи степента на излагане на еквивалентна доза на човешкото тяло, беше необходимо да се въведе друг коефициент на риск. Тя е различна за всеки орган, в зависимост от това как радиацията засяга отделните тъкани на тялото. За организма като цяло то е равно на единица. Благодарение на това беше възможно да се създаде скала на опасността от радиация и нейното въздействие върху хората след еднократно излагане:

• 100 сиверта. Това е бърза смърт. След няколко часа или в най-добрия случай след дни нервната система на тялото спира да функционира.
• 10-50 е смъртоносна доза, в резултат на която човек ще умре от множество вътрешни кръвоизливи след няколко седмици страдание.
• 4-5 Sievert – смъртността е около 50%. Поради увреждане на костния мозък и нарушаване на хемопоетичния процес, тялото умира след няколко месеца или по-малко.
• 1 сиверт. Именно с тази доза започва лъчевата болест.
• 0,75 сиверта. Краткосрочни промени в състава на кръвта.
• 0,5 – тази доза се счита за достатъчна, за да предизвика развитие на рак. Но обикновено няма други симптоми.
• 0,3 сиверта. Това е мощността на апарата при рентгенова снимка на стомаха.
• 0,2 сиверта. Това е безопасното ниво на радиация, разрешено при работа с радиоактивни материали.
• 0,1 – при даден радиационен фон се добива уран.
• 0,05 сиверта. Норма на фоново излъчване от медицинско оборудване.
• 0,005 сиверта. Допустимо ниво на радиация в близост до атомни електроцентрали. Това е и годишната граница на експозиция на цивилното население.

Последици от излагане на радиация

Опасният ефект на радиацията върху човешкото тяло се дължи на ефекта на свободните радикали. Те се образуват на химическо ниво поради излагане на радиация и засягат предимно бързо делящите се клетки. Съответно кръвотворните органи и репродуктивната система страдат в по-голяма степен от радиацията.

Но радиационните ефекти от излагането на хора не се ограничават до това. В случай на деликатни тъкани на лигавиците и нервните клетки, настъпва тяхното разрушаване. Поради това могат да се развият различни психични разстройства.

Зрението често се уврежда поради въздействието на радиацията върху човешкото тяло. При голяма доза радиация може да настъпи слепота поради радиационна катаракта.

Други тъкани на тялото претърпяват качествени промени, което е не по-малко опасно. Именно поради това рискът от рак се увеличава многократно. Първо, структурата на тъканите се променя. И второ, свободните радикали увреждат молекулата на ДНК. Поради това се развиват клетъчни мутации, което води до рак и тумори в различни органи на тялото.

Най-опасното е, че тези промени могат да се запазят в потомците поради увреждане на генетичния материал на зародишните клетки. От друга страна е възможно обратното въздействие на радиацията върху човека – безплодие. Също така, във всички случаи без изключение, излагането на радиация води до бързо разрушаване на клетките, което ускорява стареенето на тялото.

Мутации

Сюжетът на много научнофантастични истории започва с това как радиацията води до мутация в човек или животно. Обикновено мутагенният фактор дава на главния герой различни суперсили. В действителност радиацията засяга малко по-различно - на първо място, генетичните последици от радиацията засягат бъдещите поколения.

Поради смущения във веригата на молекулата на ДНК, причинени от свободните радикали, плодът може да развие различни аномалии, свързани с проблеми на вътрешните органи, външни деформации или психични разстройства. Освен това това нарушение може да се разпространи и върху бъдещите поколения.

Молекулата на ДНК участва не само в човешката репродукция. Всяка клетка на тялото се дели според програмата, заложена в гените. Ако тази информация е повредена, клетките започват да се делят неправилно. Това води до образуване на тумори. Обикновено се съдържа от имунната система, която се опитва да ограничи увредената област на тъканта и в идеалния случай да се отърве от нея. Но поради имуносупресия, причинена от радиация, мутациите могат да се разпространят неконтролируемо. Поради това туморите започват да метастазират, превръщайки се в рак или растат и оказват натиск върху вътрешните органи, като мозъка.

Левкемия и други видове рак

Поради факта, че въздействието на радиацията върху здравето на човека засяга предимно хемопоетичните органи и кръвоносната система, най-честата последица от лъчева болест е левкемията. Нарича се още „рак на кръвта“. Неговите прояви засягат цялото тяло:

1. Човек губи тегло и няма апетит. Постоянно се придружава от мускулна слабост и хронична умора.
2. Появяват се болки в ставите и те започват да реагират по-силно на околната среда.
3. Лимфните възли се възпаляват.
4. Черният дроб и далакът се увеличават.
5. Дишането става трудно.
6. По кожата се появяват лилави обриви. Човекът се поти често и обилно и може да се появи кървене.
7. Появява се имунодефицит. Инфекциите свободно проникват в тялото, което често причинява повишаване на температурата.

Преди събитията в Хирошима и Нагасаки лекарите не смятаха левкемията за радиационна болест. Но 109 хиляди анкетирани японци потвърдиха връзката между радиацията и рака. Той също така разкрива вероятността от увреждане на определени органи. На първо място беше левкемията.

Тогава радиационните ефекти от облъчването на човека най-често водят до:

1. Рак на млечната жлеза. Всяка стотна жена, преживяла тежко излагане на радиация, е засегната.
2. Рак на щитовидната жлеза. Засяга и 1% от изложените.
3. Рак на белите дробове. Тази разновидност се проявява най-силно при облъчени миньори от уранови мини.

За щастие съвременната медицина може лесно да се справи с рака в ранните етапи, ако ефектът на радиацията върху човешкото здраве е краткосрочен и доста слаб.

Какво влияе върху въздействието на радиацията

Ефектът на радиацията върху живите организми варира значително в зависимост от силата и вида на радиацията: алфа, бета или гама. В зависимост от това една и съща доза радиация може да бъде практически безопасна или да доведе до внезапна смърт.

Също така е важно да се разбере, че въздействието на радиацията върху човешкото тяло рядко е едновременно. Получаването на доза от 0,5 сиверта наведнъж е опасно, а 5-6 е фатално. Но като направи няколко рентгенови снимки от 0,3 сиверта за определен период от време, човек позволява на тялото да се пречисти. Следователно отрицателните последици от излагането на радиация просто не се появяват, тъй като при обща доза от няколко сиверта само малка част от радиацията ще засегне тялото наведнъж.

В допълнение, различните ефекти на радиацията върху хората силно зависят от индивидуалните характеристики на организма. Здравият организъм издържа по-дълго на разрушителното въздействие на радиацията. Но най-добрият начин да се гарантира безопасността на радиацията за хората е да има възможно най-малък контакт с радиация, за да се минимизират щетите.

Коварството на много заболявания, причинени от радиация, се крие в дългия латентен период. Радиационното увреждане може да се развие в рамките на минути или десетилетия. Понякога последствията от облъчването на тялото засягат неговия наследствен апарат. В този случай страдат следващите поколения.

Генетични последици от излагане на радиация

Тази тема е доста трудна за изучаване, така че все още не са направени окончателни заключения за биологичните ефекти на радиацията. Но някои заключения все още имат сериозна изследователска основа. Например, надеждно е известно, че йонизиращото лъчение засяга мъжките репродуктивни клетки в много по-голяма степен, отколкото женските. Така доза радиация от 1 Gy, получена при ниско ниво на радиация, причинява:

• до 2000 случая на генетични мутации и до 10 000 случая на хромозомни аномалии за всеки милион бебета, родени от облъчени мъже.
• до 900 мутации и 300 хромозомни патологии в потомството на облъчени жени.

При получаването на тези данни са взети предвид само тежките генетични последици от радиацията. Учените смятат, че броят на по-малко сериозните дефекти е много по-голям, а щетите от тях често са още по-големи.

Нетуморни ефекти на радиацията върху тялото

Дългосрочният ефект от това, което радиацията причинява на човек, често се изразява във функционални и органични промени. Те включват:

• Нарушения на микроциркулацията поради увреждане на малките съдове, в резултат на което се развива тъканна хипоксия, черният дроб, бъбреците и далака страдат.
• Патологични промени, причинени от дефицит на клетки в органи с ниска степен на тъканна пролиферация (гонади, съединителна тъкан).
• Нарушение на регулаторните системи: централна нервна система, ендокринна, сърдечно-съдова.
• Прекомерна неоплазма на тъканите на ендокринните органи в резултат на намаляване на техните функции, причинено от радиация.

Канцерогенни ефекти от радиоактивно излагане

Болестите, причинени от радиация, като левкемия, се проявяват по-рано от други. Те стават отговорни за смъртните случаи в рамките на 10 години след обучение. Сред хората, изложени на проникваща радиация след бомбардировките над Хирошима и Нагасаки, смъртността от левкемия започва да намалява едва след 1970 г. Според UNSCEAR (Научен комитет за ефектите от атомната радиация), вероятността от развитие на левкемия е 1 на 500 при получаване на доза радиация от 1 Gy.

Ракът на щитовидната жлеза се развива още по-често - според същия SCEAR, той засяга 10 души от всеки хиляда облъчени (въз основа на индивидуална погълната доза от 1 Gy). Ракът на гърдата се развива със същата честота при жените. Вярно е, че и двете заболявания, въпреки злокачествеността си, не винаги водят до смърт: 9 от 10 души, които са имали рак на щитовидната жлеза, и всяка втора жена с рак на гърдата оцеляват.

Едно от най-сериозните дългосрочни последици, които проникващата радиация може да причини при хората, е ракът на белия дроб. Според изследвания миньорите на уранови извори са най-склонни да го получат - 4-7 пъти по-високи от тези, които са оцелели след атомната бомбардировка. Според експертите на SCEAR една от причините за това е възрастта на миньорите, които са значително по-възрастни от изложеното население на японските градове.

В други тъкани на тялото, които са били подложени на радиоактивна атака, туморите се развиват много по-рядко. Ракът на стомаха или черния дроб се среща не повече от 1 случай на 1000 при получаване на индивидуална доза от 1 Gy, ракът на други органи се регистрира с честота 0,2-0,5 случая на 1000.

Намаляване на продължителността на живота

Съвременните учени нямат консенсус относно безусловното влияние на радиацията върху средната продължителност на човешкия живот (ALL). Но експерименти с гризачи показаха, че има връзка между излагането на радиация и по-ранната смъртност. След получаване на доза от 1 Gy, продължителността на живота на гризачите се намалява с 1-5%. Дългосрочното излагане на гама-лъчение доведе до намаляване на продължителността на живота с натрупване на обща доза от 2 Gy. Освен това смъртта във всеки случай е настъпила от различни заболявания, причинени от радиация: склеротични промени, злокачествени новообразувания, левкемия и други патологии.

UNSCEAR също разгледа въпроса за намалената продължителност на живота като дългосрочна последица от излагането на радиация. В резултат на това експертите стигнаха до извода: при ниски и умерени дози такава връзка е съмнителна, но интензивното излагане на проникваща радиация наистина може да причини заболявания, съкращаващи живота на хората.

Според различни учени намаляването на продължителността на човешкия живот е:

„Отношението на хората към определена опасност се определя от това колко добре я познават.“

Този материал е обобщен отговор на множество въпроси, които възникват от потребителите на устройства за откриване и измерване на радиация в домашни условия.
Минималното използване на специфичната терминология на ядрената физика при представянето на материала ще ви помогне свободно да се ориентирате в този екологичен проблем, без да се поддавате на радиофобия, но и без прекомерно самодоволство.

Опасността от РАДИАЦИЯ, реална и въображаема

„Един от първите открити естествени радиоактивни елементи се нарича радий.“
- в превод от латински - излъчване на лъчи, излъчване.”

Всеки човек в околната среда е изложен на различни явления, които му влияят. Те включват топлина, студ, магнитни и нормални бури, проливни дъждове, обилни снеговалежи, силни ветрове, звуци, експлозии и др.

Благодарение на наличието на сетивни органи, възложени му от природата, той може бързо да реагира на тези явления с помощта например на сенник, дрехи, подслон, лекарства, паравани, заслони и др.

В природата обаче има явление, на което човек, поради липсата на необходимите сетивни органи, не може да реагира незабавно - това е радиоактивността. Радиоактивността не е ново явление; Радиоактивност и съпътстващата я радиация (т.нар. йонизираща) винаги е имало във Вселената. Радиоактивните материали са част от Земята и дори хората са леко радиоактивни, защото... Радиоактивните вещества присъстват в най-малки количества във всяка жива тъкан.

Най-неприятното свойство на радиоактивното (йонизиращо) лъчение е въздействието му върху тъканите на живия организъм, поради което са необходими подходящи измервателни уреди, които да осигурят бърза информация за вземане на полезни решения, преди да е минало много време и да са настъпили нежелани или дори фатални последици . няма да започне да се усеща веднага, а едва след известно време. Следователно информацията за наличието на радиация и нейната мощност трябва да се получи възможно най-рано.
Но стига мистерии. Нека да поговорим за това какво е радиация и йонизиращо (т.е. радиоактивно) лъчение.

Йонизиращо лъчение

Всяка среда се състои от малки неутрални частици - атоми, които се състоят от положително заредени ядра и отрицателно заредени електрони около тях. Всеки атом е като миниатюрна слънчева система: „планетите“ се движат в орбита около малко ядро ​​- електрони.
Атомно ядросе състои от няколко елементарни частици - протони и неутрони, държани заедно от ядрени сили.

протоничастици с положителен заряд, равен по абсолютна стойност на заряда на електроните.

неутронинеутрални частици без заряд. Броят на електроните в един атом е точно равен на броя на протоните в ядрото, така че всеки атом обикновено е неутрален. Масата на протона е почти 2000 пъти по-голяма от масата на електрона.

Броят на неутралните частици (неутрони), присъстващи в ядрото, може да бъде различен, ако броят на протоните е еднакъв. Такива атоми, които имат ядра с еднакъв брой протони, но се различават по броя на неутроните, са разновидности на един и същ химичен елемент, наречени „изотопи“ на този елемент. За да се разграничат един от друг, на символа на елемента се присвоява номер, равен на сумата от всички частици в ядрото на даден изотоп. Така че уран-238 съдържа 92 протона и 146 неутрона; Уран 235 също има 92 протона, но 143 неутрона. Всички изотопи на даден химичен елемент образуват група от „нуклиди“. Някои нуклиди са стабилни, т.е. не претърпяват никакви трансформации, докато други излъчващи частици са нестабилни и се превръщат в други нуклиди. Като пример да вземем атома на урана - 238. От време на време от него се отделя компактна група от четири частици: два протона и два неутрона - "алфа частица (алфа)". Така уран-238 се превръща в елемент, чието ядро ​​съдържа 90 протона и 144 неутрона - торий-234. Но торий-234 също е нестабилен: един от неговите неутрони се превръща в протон, а торий-234 се превръща в елемент с 91 протона и 143 неутрона в ядрото. Тази трансформация засяга и електроните (бета), движещи се по техните орбити: един от тях става сякаш излишен, без двойка (протон), така че напуска атома. Веригата от множество трансформации, придружени от алфа или бета радиация, завършва със стабилен оловен нуклид. Разбира се, има много подобни вериги от спонтанни трансформации (разпад) на различни нуклиди. Времето на полуразпад е периодът от време, през който първоначалният брой на радиоактивните ядра средно намалява наполовина.
При всеки акт на гниене се освобождава енергия, която се предава под формата на радиация. Често нестабилен нуклид се оказва във възбудено състояние и излъчването на частица не води до пълно премахване на възбуждането; след това излъчва част от енергията под формата на гама лъчение (гама квант). Както при рентгеновите лъчи (които се различават от гама лъчите само по честота), не се излъчват частици. Целият процес на спонтанен разпад на нестабилен нуклид се нарича радиоактивен разпад, а самият нуклид се нарича радионуклид.

Различните видове радиация се съпровождат от отделяне на различно количество енергия и имат различна проникваща способност; следователно те имат различни ефекти върху тъканите на живия организъм. Алфа радиацията се блокира например от лист хартия и практически не може да проникне през външния слой на кожата. Следователно, той не представлява опасност, докато радиоактивни вещества, излъчващи алфа частици, не навлязат в тялото през отворена рана, с храна, вода или с вдишван въздух или пара, например във ваната; тогава стават изключително опасни. Бета-частицата има по-голяма проникваща способност: тя прониква в телесната тъкан на дълбочина от един до два сантиметра или повече, в зависимост от количеството енергия. Проникващата способност на гама-лъчението, което се разпространява със скоростта на светлината, е много висока: само дебело олово или бетонна плоча може да го спре. Йонизиращото лъчение се характеризира с редица измерими физични величини. Те трябва да включват енергийни количества. На пръв поглед може да изглежда, че те са достатъчни за регистриране и оценка на въздействието на йонизиращите лъчения върху живите организми и човека. Тези енергийни стойности обаче не отразяват физиологичните ефекти на йонизиращото лъчение върху човешкото тяло и други живи тъкани; те са субективни и различни за различните хора. Следователно се използват средни стойности.

Източниците на радиация могат да бъдат естествени, налични в природата и независими от хората.

Установено е, че от всички естествени източници на радиация най-голямата опасност е радонът, тежък газ без вкус, мирис и същевременно невидим; със своите дъщерни продукти.

Радонът се отделя от земната кора навсякъде, но концентрацията му във външния въздух варира значително за различните части на земното кълбо. Колкото и парадоксално да изглежда на пръв поглед, човек получава основното лъчение от радон, докато е в затворено, непроветрено помещение. Радонът се концентрира във въздуха на закрито само когато те са достатъчно изолирани от външната среда. Прониквайки през основата и пода от почвата или по-рядко отделяйки се от строителните материали, радонът се натрупва в помещенията. Запечатването на помещения с цел изолация само влошава нещата, тъй като това прави още по-трудно изтичането на радиоактивен газ от помещението. Проблемът с радона е особено важен за нискоетажни сгради с внимателно затворени помещения (за запазване на топлината) и използването на алуминиев оксид като добавка към строителните материали (т.нар. „шведски проблем“). Най-разпространените строителни материали - дърво, тухла и бетон - излъчват относително малко радон. Гранитът, пемзата, продуктите от суровини от алуминиев оксид и фосфогипсът имат много по-голяма специфична радиоактивност.

Друг, обикновено по-малко важен източник на радон в затворени помещения е водата и природният газ, използвани за готвене и отопление на домове.

Концентрацията на радон в често използваната вода е изключително ниска, но водата от дълбоки или артезиански кладенци съдържа много високи нива на радон. Основната опасност обаче не идва от питейната вода, дори и с високо съдържание на радон. Обикновено хората консумират по-голямата част от водата си с храна и топли напитки, а при кипене на вода или готвене на гореща храна радонът изчезва почти напълно. Много по-голяма опасност представлява навлизането на водни пари с високо съдържание на радон в белите дробове заедно с вдишания въздух, което най-често се случва в банята или парната баня (парна баня).

Радонът влиза в природния газ под земята. В резултат на предварителната обработка и по време на съхранението на газа, преди да достигне до потребителя, по-голямата част от радона се изпарява, но концентрацията на радон в помещението може да се увеличи значително, ако кухненските печки и други отоплителни газови уреди не са оборудвани с аспиратор . При наличие на приточна и смукателна вентилация, която комуникира с външния въздух, концентрацията на радон в тези случаи не се получава. Това важи и за къщата като цяло - въз основа на показанията на детектори за радон можете да зададете режим на вентилация на помещенията, който напълно елиминира заплахата за здравето. Въпреки това, като се има предвид, че отделянето на радон от почвата е сезонно, е необходимо да се следи ефективността на вентилацията три до четири пъти годишно, като се избягва превишаването на нормите за концентрация на радон.

Други източници на радиация, които за съжаление крият потенциални опасности, са създадени от самия човек. Източници на изкуствена радиация са изкуствени радионуклиди, снопове неутрони и заредени частици, създадени с помощта на ядрени реактори и ускорители. Те се наричат ​​изкуствени източници на йонизиращо лъчение. Оказа се, че наред с опасния си характер за хората, радиацията може да служи и за хората. Това не е пълен списък на областите на приложение на радиацията: медицина, промишленост, селско стопанство, химия, наука и др. Успокояващ фактор е контролираният характер на всички дейности, свързани с производството и използването на изкуствена радиация.

Тестовете на ядрени оръжия в атмосферата, аварии в атомни електроцентрали и ядрени реактори и резултатите от тяхната работа, изразяващи се в радиоактивни утайки и радиоактивни отпадъци, се открояват по отношение на въздействието си върху хората. Но само извънредни ситуации, като аварията в Чернобил, могат да имат неконтролируемо въздействие върху хората.
Останалата част от работата се контролира лесно на професионално ниво.

Когато се появят радиоактивни утайки в някои райони на Земята, радиацията може да навлезе в човешкото тяло директно чрез селскостопански продукти и храна. Много е лесно да защитите себе си и близките си от тази опасност. Когато купувате мляко, зеленчуци, плодове, билки и всякакви други продукти, не е излишно да включите дозиметъра и да го донесете до закупения продукт. Радиацията не се вижда - но устройството моментално ще открие наличието на радиоактивно замърсяване. Такъв е нашият живот в третото хилядолетие - дозиметърът става атрибут на ежедневието, като носна кърпичка, четка за зъби и сапун.

ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ЙОНИЗИРАЩИТЕ ЛЪЧЕНИЯ ВЪРХУ ТЪКАНИТЕ НА ТЯЛОТО

Щетите, причинени в живия организъм от йонизиращото лъчение, ще бъдат толкова по-големи, колкото повече енергия пренася на тъканите; количеството на тази енергия се нарича доза, по аналогия с всяко вещество, което влиза в тялото и се абсорбира напълно от него. Тялото може да получи доза радиация, независимо дали радионуклидът се намира извън тялото или вътре в него.

Количеството радиационна енергия, погълната от облъчените телесни тъкани, изчислено за единица маса, се нарича погълната доза и се измерва в Грейове. Но тази стойност не отчита факта, че при една и съща погълната доза алфа радиацията е много по-опасна (двадесет пъти) от бета или гама радиацията. Преизчислената по този начин доза се нарича еквивалентна доза; измерва се в единици, наречени сиверти.

Трябва също така да се има предвид, че някои части на тялото са по-чувствителни от други: например при една и съща еквивалентна доза радиация е по-вероятно ракът да се появи в белите дробове, отколкото в щитовидната жлеза, а облъчването на половите жлези е особено опасно поради риска от генетични увреждания. Следователно дозите на облъчване при хора трябва да се вземат предвид с различни коефициенти. Като умножим еквивалентните дози по съответните коефициенти и ги сумираме по всички органи и тъкани, получаваме ефективна еквивалентна доза, отразяваща общото въздействие на радиацията върху организма; също се измерва в сиверти.

Заредени частици.

Алфа и бета частиците, проникващи в тъканите на тялото, губят енергия поради електрически взаимодействия с електроните на атомите, близо до които преминават. (Гама лъчите и рентгеновите лъчи предават енергията си на материята по няколко начина, които в крайна сметка също водят до електрически взаимодействия.)

Електрически взаимодействия.

В рамките на време от около десет трилиона от секундата, след като проникващата радиация достигне съответния атом в тъканта на тялото, един електрон се откъсва от този атом. Последният е отрицателно зареден, така че останалата част от първоначално неутралния атом става положително заредена. Този процес се нарича йонизация. Отделеният електрон може допълнително да йонизира други атоми.

Физико-химични промени.

И свободният електрон, и йонизираният атом обикновено не могат да останат в това състояние за дълго и през следващите десет милиардни от секундата участват в сложна верига от реакции, които водят до образуването на нови молекули, включително такива изключително реактивни като „ свободни радикали."

Химични промени.

През следващите милионни от секундата, получените свободни радикали реагират както помежду си, така и с други молекули и чрез верига от реакции, които все още не са напълно разбрани, могат да причинят химическа модификация на биологично важни молекули, необходими за нормалното функциониране на клетката.

Биологични ефекти.

Биохимичните промени могат да настъпят в рамките на секунди или десетилетия след облъчването и да причинят незабавна клетъчна смърт или промени в тях.

МЕРИЧНИ ЕДИНИЦИ ЗА РАДИОАКТИВНОСТ
Бекерел (Bq, Bq); Кюри (Ci, Ci)	1 Bq = 1 разпад за секунда. 1 Ci = 3,7 x 10 10 Bq	Единици за радионуклидна активност. Представлява броя на разпаданията за единица време.
Сив (Gr, Gu); Радвам се (рад, рад)	1 Gy = 1 J/kg 1 rad = 0,01 Gy	Абсорбирани дозови единици. Те представляват количеството енергия на йонизиращо лъчение, погълнато от единица маса на физическо тяло, например от тъканите на тялото.
Сиверт (Sv, Sv) Rem (ber, rem) - „биологичен еквивалент на рентгенов лъч“	1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (за бета и гама) 1 µSv = 1/1000000 Sv 1 бер = 0,01 Sv = 10 mSv Единици еквивалентна доза.	Еквивалентни дозови единици. Те представляват единица погълната доза, умножена по коефициент, който отчита неравномерната опасност от различните видове йонизиращи лъчения.
Грей на час (Gy/h); Сиверт на час (Sv/h); Рентген на час (R/h)	1 Gy/h = 1 Sv/h = 100 R/h (за бета и гама) 1 µSv/h = 1 µGy/h = 100 µR/h 1 μR/h = 1/1000000 R/h	Единици за мощност на дозата. Те представляват дозата, получена от тялото за единица време.

За информация, а не за сплашване, особено на хората, които решат да се посветят на работа с йонизиращи лъчения, трябва да знаете максимално допустимите дози. Единиците за измерване на радиоактивността са дадени в таблица 1. Съгласно заключението на Международната комисия по радиационна защита от 1990 г., вредни ефекти могат да настъпят при еквивалентни дози от най-малко 1,5 Sv (150 rem), получени през годината, и в случаите, когато на краткотрайно облъчване - при дози по-високи от 0,5 Sv (50 rem). Когато излагането на радиация надвиши определен праг, възниква лъчева болест. Има хронични и остри (с еднократна масивна експозиция) форми на това заболяване. Острата лъчева болест се разделя на четири степени по тежест, вариращи от доза от 1-2 Sv (100-200 rem, 1-ва степен) до доза над 6 Sv (600 rem, 4-та степен). Етап 4 може да бъде фатален.

Дозите, получени при нормални условия, са незначителни в сравнение с посочените. Мощността на еквивалентната доза, генерирана от естествена радиация, варира от 0,05 до 0,2 μSv/h, т.е. от 0,44 до 1,75 mSv/година (44-175 mrem/година).
За медицински диагностични процедури - рентген и др. - човек получава още около 1,4 mSv/година.

Тъй като радиоактивните елементи присъстват в малки дози в тухлите и бетона, дозата се увеличава с още 1,5 mSv/година. И накрая, поради емисиите от съвременните топлоелектрически централи, работещи с въглища, и при полет със самолет човек получава до 4 mSv/година. Общо съществуващият фон може да достигне 10 mSv/година, но средно не надвишава 5 mSv/година (0,5 rem/година).

Такива дози са напълно безвредни за хората. Ограничението на дозата в допълнение към съществуващия фон за ограничена част от населението в райони с повишена радиация се определя на 5 mSv/година (0,5 rem/година), т.е. с 300-кратен резерв. За персонала, работещ с източници на йонизиращи лъчения, максимално допустимата доза е 50 mSv/година (5 rem/година), т.е. 28 µSv/h при 36-часова работна седмица.

Съгласно хигиенните стандарти NRB-96 (1996 г.) допустимите нива на мощност на дозата за външно облъчване на цялото тяло от изкуствени източници за постоянно пребиваване на персонала е 10 μGy/h, за жилищни помещения и зони, където се намират лица от населението. постоянно разположени - 0,1 µGy/h (0,1 µSv/h, 10 µR/h).

КАК ИЗМЕРВАТЕ РАДИАЦИЯТА?

Няколко думи за регистрацията и дозиметрията на йонизиращи лъчения. Има различни методи за регистрация и дозиметрия: йонизационен (свързан с преминаването на йонизиращо лъчение в газове), полупроводников (при който газът се заменя с твърдо вещество), сцинтилационен, луминесцентен, фотографски. Тези методи са в основата на работата дозиметрирадиация. Напълнените с газ сензори за йонизиращо лъчение включват йонизационни камери, камери за делене, пропорционални броячи и Броячи на Гайгер-Мюлер. Последните са сравнително прости, най-евтини и не критични за условията на работа, което доведе до широкото им използване в професионално дозиметрично оборудване, предназначено за откриване и оценка на бета и гама лъчение. Когато сензорът е брояч на Geiger-Muller, всяка йонизираща частица, която навлезе в чувствителния обем на брояча, причинява саморазреждане. Точно попадане в чувствителния обем! Следователно алфа частиците не се регистрират, т.к те не могат да влязат там. Дори при регистриране на бета частици е необходимо детектора да се доближи до обекта, за да се уверим, че няма радиация, т.к. във въздуха, енергията на тези частици може да бъде отслабена, те може да не проникнат в тялото на устройството, да не навлязат в чувствителния елемент и да не бъдат открити.

Доктор на физико-математическите науки, професор в MEPhI N.M. Гаврилов
Статията е написана за фирма "Кварта-Рад"