Количественная оценка ионизирующего излучения реферат

Обновлено: 04.07.2024

Биологическое действие различных видов ионизирующих излучений на организм обусловлено ионизацией и возбуждением атомов и молекул биологической среды. На процесс ионизации излучение растрачивает свою энергию. В результате взаимодействия излучений с биологической средой живому организму передается определенная величина энергии. Поэтому действие на организм излучения находится в прямой зависимости от количества переданной энергии.

Существует несколько видов дозы излучения:

Физическая или экспозиционная доза (D) – количественная характеристика рентгеновского и гамма-излучения, действующего на объект. Она характеризует ионизационную способность рентгеновских и гамма-лучей в воздухе. За единицу экспозиционной дозы в международной системе единиц (СИ) принят кулон на килограмм (Кл/кг). На практике применяется внесистемная единица – рентген (Р).

1Р = 2,58 х 10 4 Кл/кг.

Кроме количества энергии, которое несет на себе излучение, необходимо знать, какое количество энергии было передано биологическому объекту. Именно от этой энергии и зависит поражающее действие излучения. Эту характеристику отражает поглощенная доза.

Поглощенная доза (П) – это величина, равная энергии любого вида ионизирующего излучения, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. За единицу дозы в системе СИ принят джоуль на килограмм (Дж/кг). Этой единице присвоено собственное имя – грей (Гр). 1 Гр = 1 Дж/кг. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 рад = 0,01 Дж/кг = 0,01 Гр. 1 Гр = 100 рад. 1 рад = 0,975 Р.

Между экспозиционной дозой и поглощенной дозой существует следующая зависимость:

П = D х к;

где к – переходной коэффициент, величина которого зависит от рода поглощающей ткани. Для воздуха он равен 0,88; для мышечной ткани – 0,93; для костной – 0,98; для организма в целом – 0,96.

Таким образом, зная экспозиционную дозу, можно рассчитать поглощенную.

В биологическом отношении важно знать не просто дозу излучения, которую получил объект, а дозу, полученную в единицу времени. В одном случае суммарная доза, значительно превышающая смертельную, но полученная в течение длительного времени, не только не приведет к гибели человека, но даже не вызовет у него реакцию лучевого поражения. В другом случае доза меньше смертельной, но полученная в короткий отрезок времени вызовет развитие лучевой болезни. В этой связи введено понятие мощности дозы.

Мощность дозы (P) – это доза излучения D, отнесенная к единице времени t:

D = P х t; P = D / t

Чем больше мощность дозы, тем быстрее растет доза излучения. Для экспозиционной дозы системная единица – ампер на килограмм (А/кг), внесистемная рентген в час (Р/ч). Для поглощенной дозы соответственно – ватт на килограмм (Вт/кг) и рад час (рад/час).

Эквивалентная доза (Н). Понятие введено в связи с тем, что разные виды ионизирующих излучений представляют различную биологическую опасность для органов или тканей живого организма.

Биологическое действие одинаковых поглощенных доз различных видов излучений неодинаково. Это связано с удельной ионизацией излучения и различной чувствительностью разных тканей организма к облучению.

Чем выше удельная ионизация, тем выше коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффициент качества (КК). Он показывает во сколько биологический эффект данного вида излучения сильнее, чем от образцового при равенстве поглощенных доз в биологическом объекте (в качестве образцового берут рентгеновское с энергией 200 КэВ).

Н = П х ОБЭ

Единицей эквивалентной дозы в системе СИ является зиверт (Зв). Один зиверт соответствует поглощенной дозе в 1 Дж/кг. Внесистемной единицей является бэр (биологический эквивалент рентгена). 1 бэр = 0,01 Зв.

Существует несколько видов дозы излучения:

1Р = 2,58 х 10 4 Кл/кг.

Между экспозиционной дозой и поглощенной дозой существует следующая зависимость:

П = D х к;

Таким образом, зная экспозиционную дозу, можно рассчитать поглощенную.

Мощность дозы (P) – это доза излучения D, отнесенная к единице времени t:

D = P х t; P = D / t

Н = П х ОБЭ

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

ООО Учебный центр

Реферат по дисциплине:

Горелова Ирина Владимировна

Москва 2017 год

1. Ионизирующие излучения и его разновидности 4

2. Источники ионизирующего излучения 6

3. Способы радиационного воздействия на живые организмы 7

4. Меры измерения биологического действия ионизирующего

5. Действия ионизирующего излучения на живые организмы 10

Список литературы 13

Радиоактивное излучение определенных условиях может представлять опасность для человека. Важно понимать какое излучение и в какой степени опасно для человека и животных.

В больших дозах радиация вызывает сильное поражения тканей, а в малых дозах вызывает рак и провоцируют генетические дефекты, которые могут проявляться и последующих поколениях облученного человека.

Все живые организмы подвергаются воздействию ионизирующего излучения, обусловленного естественным радиоактивным фоном, от естественных и искусственных источников. В гораздо меньшей степени человек подвергается облучению связанному с атомной энергетикой. Так же большие дозы облучения мы получаем, например от использования рентгеновских лучей в медицине. Естественный фон радиации увеличивается при сжигание угля и использование воздушного транспорта. Длительное пребывание в закрытых помещениях, приводят к увеличению облучения за счет естественной радиации.

Цель этой работы: рассказать о различных видах излучений, как о естественных, так и о техногенных источников, показать воздействие на человека и окружающую среду, осветить основные свойства ионизирующего излучения.

1. Ионизирующие излучения и его разновидности

Ионизи́рующее излуче́ние — это потоки фотонов, элементарных частиц или осколков деления атомов, способные ионизировать вещество, т.е. проходить через ткани и клетки живых организмов, сообщать им энергию, разрушать связи внутри молекул и вызывать изменения в их структуре ткани.

Естественные источники ионизирующего излучения: космическое излучение, естественные радиоактивные вещества в почве, воздухе и материалах. Одним из наиболее распространенных естественных источников радиации является радон - газ, не имеющий вкуса и запаха. Его концентрация в закрытых помещениях в 8 раз больше, чем в проветриваемых.

Искусственные источники: производства связанные с добычей, переработкой, хранением, транспортировкой, утилизацией и использованием радиоактивных изотопов: атомные станции, научно-исследовательские установки, военные объекты, медицинская аппаратура лучевой терапии,

Ионизирующие излучения делятся на фотонные и корпускулярные.

К фотонному относятся:

а) Y-излучение ( Гамма-излучение) это поток квантов с большой электромагнитной энергии, их длина волны значительно меньше межатомных расстояний, т.е. y

б) рентгеновское излучение - электромагнитные волн, энергия фотонов которых

Корпускулярное ионизирующее излучение состоит из потока заряженных частиц (альфа-,бета-частиц, протонов, электронов), их кинетическая энергия достаточна для ионизации атомов при столкновении.

а) нейтроны - незаряженные частицы, образуются при реакциях деления ядер атомов урана или плутония. Эти частицы нейтральны, и они глубоко проникают во всякое вещество, включая живые ткани. Нейтронное излучение превращает атомы стабильных элементов в атомы их радиоактивных изотопов. Проникающая способность нейтронов такая же как и у Y- излучением.

б) бета частицы - электроны, излучаемые при радиоактивном распаде с средней ионизирующей и проникающей способностью (пробег в воздухе до 10-20 м).

в) альфа частицы - положительно заряженные ядра атомов гелия. Они обладают малой проникающей способностью (пробег в воздухе - не более 10 см), бумага и неповрежденная кожа является для них непреодолимым препятствием. Но при попадании внутрь они наиболее опасны.

2. Источники ионизирующего излучения

Источники ионизирующего излучения:

2. Искусственные источники: производства связанные с добычей, переработкой, хранением, транспортировкой, утилизацией и использованием радиоактивных изотопов: атомные станции, научно-исследовательские установки, военные объекты, медицинская аппаратура лучевой терапии,

Главная причина опасности ионизирующего излучения - радиационная авария. Она может быть вызвана неисправностью оборудования, нарушением техники безопасности или ошибками персонала, стихийными бедствиями или другими причинами, из-за которых произошло облучение людей выше установленных норм или к радиоактивное загрязнение окружающей среды.

При авариях выбрасываются:

-части и осколки активной зоны реактора;

-топливо и отходы в виде пыли, в аэрозоли в смеси с воздухом при попадании в организм могут вызывать мучительный кашель;

-выбросы состоящие из двуокиси кремния. Дозы облучения огромны и даже недолгое облучение губительно для человека.

На предприятиях по разработке месторождений и обогащению урана. Из их отходов выделяется радиоактивный газ – радон , который вызывает облучение тканей лёгких. Так же отходы могут попасть в расположенные рядом водоемы.

Использование ядерного топлива приводит в возможным кражам радиоактивного вещества. Использование его в террористических целях. Для изготовления ядерных боеприпасов кустарным способом, а также угрозы вывода из строя ядерных объектов, с целью получения выкупа.

Так же испытания ядерного оружия дает свой вклад в ионизирующее излучение.

3. Способы радиационного воздействия на живые организмы

В зависимости от того где расположен ИИИ облучение может быть внутренне и внешнее.

При внешнем облучении источник находится вне человека.: космические лучи, радиоактивные излучатели в воздухе, в земле, в стенах

Внутреннее облучение, зависит от попадания радиоактивных веществ внутрь организма человека.

- через открытые раны и повреждения кожи;

- через пищеварительный тракт с пищей и водой.

- при вдыхании воздуха, Из дыхательной системы радиоактивные элементы попадают в кровь, лимфу разносятся по всему организму, оседая в различных органах.

Внутреннее облучение более опасно, а его последствия более тяжёлые, так как:

- увеличивается доза облучения, которая связана со временем нахождения радионуклида в организме;

- происходит непосредственное контактное облучение;

- в облучении участвуют альфа частицы, самые активные и самые опасные;

- радиоактивные вещества в разных количествах накапливаются в разных органах, усиливая местное облучение

- невозможно использовать какие-либо меры защиты: ОЗК, противогаз.

4. Меры измерения биологического действия ионизирующего

При определенных дозах ионизирующее излучение может представлять опасность для человеческого организма.

Чем больше получаемая человеком энергия и чем меньше его масса, тем к более серьезным нарушениям может привести облучение.

Энергия облучения, поглощенная веществом и рассчитанная на единицу массы – поглощенная доза излучения ( D ). Единица измерения в СИ - 1 Грей (Гр).

Поглощенная доза равна 1 Гр , если 1 кг вещества получил энергию в 1 Дж.

Если при облучении используются рентгеновские лучи или гамма-излучение, то поглощенную дозу измеряют в рентгенах (Р): 1 Гр= 100 Р

Для достоверности измерений надо учитывать, что различные виды излучениё вызывают разные биологические эффекты. Поэтому вводят коэффициент качества К, показывающий, во сколько раз опасность от воздействия данного излучения больше, чем от гамма-излучения, при той же поглощенной дозе. К равен 10 для нейтронного излучения, 20 - для альфа излучения.

Поэтому для оценки биологического эффекта введена эквивалентная доза (Н) она учитывает поглощенную дозу D и коэффициент качества К:

Н = D * В СИ единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв). Также применяют миллизиверт (мЗв) и микрозиверт (мкЗв).

Так же необходимо учитывать, что ионизирующее излучение при одной и той же эквивалентной дозе по разному действует на разные органы. Каждый орган имеет свой коэффициент радиационного риска: для легких – 0,12 для щитовидной железы – 0,03.

5. Действия ионизирующего излучения на живые организмы

Ионизирующее излучение способно проникать в биологические ткани и клетки, выбивая электроны из атомов клетки, вызывая ионизацию живой ткани. Ионизация нарушает жизнедеятельность клеток и отрицательно сказывается на здоровье человека.

Механизм такого воздействия заключается в поглощении энергии ионизации организмом и разрыве химических связей его молекул с образованием высокоактивных соединений, так называемых свободных радикалов.

Воздействие ионизирующего излучения изменениет структуры молекулы воды. Так же изменяется структура атомов, из которых состоит живая ткань. Происходит разрушение ядра и разрыв наружной мембраны. Утрачивается основная функция растущих клеток - способность к делению, и это приводит к гибели клеток. Либо для зрелых клеток ионизация вызывает разрушение функций клеток. Наступает гибель клеток, и она которая в отличие от фи з иологической гибели необратима.

Дополнительное поглощение энергии при ионизации в организме нарушает равновесие энергетических процессов, которые происходят в организме.

В работе представлены описание ионизирующего излучения, способы влияния на организм человека, рассказано о мерах измерения излучения.

Затронут вопрос о том, что малые дозы облучения не представляют серьезной опасности для человека.

Так же рассказано об источниках радиоактивного излучения. Хотелось бы отметить , что в обычной жизни человек получает достаточную дозу облучения не от АЭС, а от естественного фона излучения.

Житель промышленно развитой страны, имеющий всю индивидуальную дозу облучения от естественных и от техногенных источников радиации, имеет вероятность преждевременной смерти из-за курения (при выкуривании пачки сигарет в день) в 100 раз больше вероятности умереть от рака вследствие облучения.

Рассказано о естественной радиации которая вносит большой вклад в эквивалентную дозу каждого человека, так же обращается внимание на техногенные источники радиации.

Говорится о том ,что атомная энергетика является экологически чистой индустрией с большими перспективами. АЭС и ледоколы, кардиостимуляторы сердца, системы пожарной охраны и дефектоскопы – это далеко не свё, что может предложить наука.

Информация представленная в работе предоставляет информацию необходимую для оценки понимая риска, связанного с радиационным излучением для каждого человека.

Список литературы

1. Акимов В.А., Дурнев Р.А.,Миронов С.К., Защита от чрезвычайных ситуаций. 5-11 классы; Энциклопедический справочник. – М.; Дрофа, 2011

3. Навратил Д.Д., Хала И., Радиоактивность, ионизирующее излучение и ядерная энергетика, 2013.
4. Радиация. Дозы, эффекты, риск: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990.-79 с, ил.

5. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99): Гигиенические нормативы. - М.: Центр санитарно-эпидемиологического нормирования, гигиенической сертификации и экспертизы Минздрава России, 1999.- 116с.

Выявление ИИ и количественная оценка уровня радиационных воздействий называется дозиметрией. Для количественной характеристики уровня лучевого воздействия введено понятие дозы излучения. Применяются три основных вида дозы — экспозиционная, поглощенная и эквивалентная.

Экспозиционная доза (X) — мера количества ИИ, физическим смыслом которой является суммарный заряд ионов одного знака, образующихся при облучении воздуха в его единичной массе:

где ДО — суммарный заряд всех ионов одного знака, возникающих в воздухе при полном торможении всех вторичных электронов, образовавшихся в малом объеме пространства, Дт — масса воздуха в этом объеме.

В системе СИ единицей экспозиционной дозы является кулон, деленный на килограмм (Кл/кг). Более часто, однако, применяется внесистемная единица экспозиционной дозы — рентген (Р), соответствующая образованию 2,1 • 10 9 пар ионов в 1 см 3 сухого воздуха при нормальных условиях. 1 Кл/кг = 3876 Р; 1Р = 2,58 • 1(Г 4 Кл/кг.

Изменения, вызываемые излучением в воздухе и в других средах, количественно различны. Это связано с разным количеством энергии, передаваемой излучением одинаковым по массе количествам разных веществ. Учесть этот фактор можно выражая количество ИИ в единицах поглощенной дозы (D). Физический смысл поглощенной дозы — количество энергии, передаваемой излучением единичной массе вещества:

где ДЕ — энергия излучения, поглощенная малой массой вещества Дт.

Непосредственно измерить биологически значимые величины поглощенных доз не всегда возможно из-за незначительности соответствующей им энергии. Так, при общем облучении человека массой 76 кг в смертельной дозе 4 Гр его телу сообщается энергия 305 Дж. Ее достаточно лишь для нагревания тела на 0,00Г С. Поэтому непосредственно измеряется, как правило, экспозиционная доза ИИ, а поглощенная доза рассчитывается с учетом свойств облучаемой среды. В воздухе 1 рентген соответствует 0,89 рад, а в тканях организма в среднем 0,95 рад.

Эквивалентная доза. Различные ИИ вызывают в биосистемах количественно различные эффекты даже при одинаковой поглощенной дозе. Это связано, главным образом, с такими характеристиками ИИ, как ЛПЭ и коэффициент ослабления ц. Для малоразмерных биологических объектов (например, для макромолекул, клеточных органелл и клеток) большему значению ЛПЭ воздействующего на них излучения соответствует большее число актов ионизации и возбуждения, возникающих в пределах конкретного биообъекта. Соответственно, большим оказывается и повреждающий эффект плотноионизирующих излучений в отношении клеток и субклеточных структур. Данное различие выражается величиной ОБЭ. Для рентгеновского и у-излучения ее принимают равной 1, а для каждого из остальных ИИ значение ОБЭ рассчитывают как отношение равноэффективных поглощенных доз рентгеновского и рассматриваемого ИИ.

Относительная биологическая эффективность ионизирующих излучений для клеток

Ионизирующее излучение

Величина ОБЭ

Рентгеновское, у- и р-излучение

Нейтроны быстрые и очень больших энергий

Эквивалентная доза (Н) позволяет учесть различия биологической активности ИИ:

поглощенная доза ИИ в данной точке биообъекта.

Приборы, предназначенные для измерения дозы облучения объекта внешним источником, называются измерителями дозы (дозиметрами).

Мощность дозы излучения (уровень радиации). Этот показатель характеризует интенсивность лучевого воздействия. Мощность дозы понимают как дозу (экспозиционную, поглощенную или эквивалентную), регистрируемую за единицу времени. В системе СИ мощность экспозиционной дозы выражают в Кл/(кг • с), т. е. А/кг. Весьма часто пользуются внесистемной единицей мощности дозы — Р/ч и ее производными (мР/ч, мкР/ч). Единицами мощности поглощенной дозы служат Гр/с, рад/с и их производные. При длительных воздействиях недифференцированных потоков ИИ используют внесистемные единицы мощности эквивалентной дозы — Зв/год и бэр/год.

В зависимости от величины мощности дозы различают кратковременное, пролонгированное и хроническое облучение. Кратковременным облучение считается при мощности дозы свыше 0,02 Гр/мин. Непрерывное радиационное воздействие в течение нескольких месяцев или лет называют хроническим, а пролонгированное облучение занимает промежуточное положение между первыми двумя. В случае облучения организма человека, если не менее 80% всей дозы регистрируются не более чем за 4 сут, облучение называется однократным.

В зависимости от распределения дозы во времени различают непрерывное и фракционированное облучение. Если доза ИИ разделена на части (фракции), чередующиеся с интервалами времени, в течение которых облучения не происходит, облучение называют фракционированным. Если эти интервалы меньше суток, то по результатам действия на человека фракционированное облучение приближается к непрерывному.

Значение мощности дозы излучения состоит в том, что при равной дозе облучения радиобиологические эффекты выражены тем сильнее, чем больше мощность дозы излучения.

8 Количественная оценка действия, производимого ионизирующими излучениями в веществе, производится посредством величины поглощенной дозы.

Поглощенная доза D – величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу:

где dē - средняя энергия, переданная ионизирующим излучением веществу, находящемуся в элементарном объёме, а dm - масса вещества в этом объёме.

В единицах СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название – грей (Гр).

9 Для оценки радиационной опасности хронического облучения излучением произвольного состава введена величина – доза эквивалентная (Н_T_,_R) – поглощенная дозы в органе или ткани, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент (W_R) для данного вида излучения:

где D_T_,_R – средняя поглощенная доза в органе или ткани T, а W_R – взвешивающий коэффициент для излучения R.

При воздействии различных видов излучения с различными взвешивающими коэффициентами эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучений:

где индексы 1, 2, 3 относятся к компонентам излучения.

Единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв).

Взвешивающие коэффициенты для отдельных видов излучения при расчете эквивалентной дозы (W_R) - используемые в радиационной защите множители поглощенной дозы, учитывающие относительную эффективность различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов:

фотоны любых энергий ……………………………………….. 1

электроны и мюоны любых энергий …………………………. 1

нейтроны с энергией менее 10 кэВ …………………………. 5

от 10 кэВ до 100 кэВ ..…………………………………….. 10

от 100 кэВ до 2 МэВ ………………………………………. 20

от 2 МэВ до 20 МэВ ………………………………………. 10

протоны с энергией более 2 МэВ, кроме протонов отдачи … 5

альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра ……………. 20

10 Доза эффективная (E)- величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты:

где Н_Т - эквивалентная доза в органе или ткани Т, a W_T - взвешивающий коэффициент для органа или ткани Т.

Единица эффективной дозы - зиверт (Зв).

Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы (W_T) - множители эквивалентной дозы в органах и тканях, используемые в радиационной защите для учета различной чувствительности разных органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации:

костный мозг (красный) . 0,12

толстый кишечник . 0,12

мочевой пузырь . 0,05

грудная железа . 0,05

щитовидная железа . 0,05

клетки костных поверхностей . 0,01

* При расчетах учитывать, что "остальное" включает надпочечники, головной мозг, экстраторокальный отдел органов дыхания, тонкий кишечник, почки, мышечную ткань, поджелудочную железу, селезенку, вилочковую железу и матку. В тех исключительных случаях, когда один из перечисленных органов или тканей получает эквивалентную дозу, превышающую самую большую дозу, полученную любым из двенадцати органов или тканей, для которых определены взвешивающие коэффициенты, следует приписать этому органу или ткани взвешивающий коэффициент, равный 0,025, а оставшимся органам или тканям из рубрики "остальное" приписать суммарный коэффициент, равный 0,025.

Приложение Б. Биологическое действие ионизирующих излучений

1 Ионизирующие излучения в отличие от ряда других опасных и вредных производственных факторов (электрический ток, шум, вибрация и др.), активно не воспринимаются органами чувств человека. Однако, длительное облучение организма в дозах, превышающих основные дозовые пределы, а также разовые аварийные облучения большими дозами могут привести к нарушению жизнедеятельности отдельных органов и всего организма. Эта особенность ионизирующих излучений обуславливает необходимость строгого научно обоснованного контроля радиационной обстановки.

Первичный процесс воздействия излучений на живые клетки, приводящий к радиационному поражению, состоит в передаче энергии в результате процессов ионизации, возбуждения атомов ткани и упругих соударений. Ионизация происходит либо непосредственно при воздействии ионизирующих частиц (альфа, бета), либо в результате вторичных процессов при воздействии фотонов и нейтронов на ядра атомов вещества биологической ткани.

Однако, прямая ионизация полностью не объясняет повреждающего действия излучений. Биологический эффект пропорционален поглощенной энергии излучений, которая затрачивается на разрыв химических связей с образованием свободных радикалов, высокоактивных в химическом отношении. Поскольку живая ткань состоит на 75% из воды, решающее значение имеет косвенное воздействие ионизированных молекул воды и химизм последующих реакций со свободными радикалами. Обладающие исключительной химической активностью, свободные радикалы ОН и Н либо непосредственно, либо через цепь вторичных превращений HO₂, H₂O₂ и других активных окислителей взаимодействует с молекулами органического вещества, в первую очередь белка и приводят к разрушению клеток и нарушению нормальных биохимических процессов живой ткани. Под воздействием радиации происходит также поражение основных жизненных элементов клеток - клеточных ядер. Серьезные поражения клеточных структур приводит к нарушению деятельности организма в целом, его нервной системы (органов кроветворения), к нарушению регуляции деятельности тканей и органов. В результате этого могут нарушиться или прекратиться процессы физиологического функционирования организма.

Наиболее опасны для организма нарушения в системе кроветворных органов и прежде всего в костном мозге. При этом в крови резко уменьшается количество белых кровяных телец - лейкоцитов (в значительной степени уменьшаются защитные силы организма в борьбе с инфекцией), кровяных пластинок - тромбоцитов (ухудшается свертываемость крови), и, наконец, красных кровяных телец -эритроцитов (ухудшается снабжение организма кислородом). Кроме этого, повреждаются стенки сосудов, происходят кровоизлияния и нарушение деятельности ряда органов и систем.

В зависимости от величины поглощенной дозы и от индивидуальных особенностей организма все эти изменения могут быть обратимыми. При небольших дозах облучения в здоровом организме, пораженная ткань восстанавливает свою функциональную деятельность. Поражающее действие ионизирующих излучений возрастает при значительном превышении основных дозовых пределов.

Потенциально-опасными дозами облучения являются разовые эффективные дозы свыше 200 мЗв.

Радиационные поражения могут быть:

- соматическими, если радиационный эффект облучения проявляется у самого облученного лица;

- генетическими, если радиационный эффект облучения проявляется у его потомства.

Накопленный к настоящему времени большой фактический материал при проведении экспериментов на животных, а также путем обобщения данных о состоянии здоровья рентгенологов, радиологов и других лиц, которые подвергались воздействию радиации, показывает, при однократном облучении всего тела дозой до 200 мЗв не обнаруживаются какие-либо изменения в состоянии здоровья человека и отсутствуют внешние признаки лучевого поражения. Однако могут наблюдаться временные изменения в составе крови, которые быстро нормализуются. Облучение дозой 500-1000 мЗв вызывает чувство усталости, без серьезной потери работоспособности, наблюдаются умеренные изменения в составе крови. Состояние нормализуется за короткое время. В случае однократного облучения дозой более 1000 мЗв возникают различные формы острой лучевой болезни. Так при облучении дозой 1500-2000 мЗв наблюдается кратковременная легкая форма лучевой болезни, которая появляется в виде выраженной, продолжающейся длительное время лейкопении (снижения числа лейкоцитов). В 30-50% случаев может наблюдаться рвота в первые сутки после облучения. Смертельные исходы отсутствуют. Лучевая болезнь средней степени тяжести возникает при облучении дозой 2500-4000 мЗв. У всех облученных в первые сутки после облучения наблюдается тошнота и рвота, резко снижается содержание лейкоцитов и появляются подкожные кровоизлияния. В 20% случаев возможны смертельные исходы. Смерть наступает через 2-6 недель после облучения. При облучении дозой 4000-7000 мЗв развивается тяжелая форма лучевой болезни. В течение месяца после облучения смертельный исход возможен у 50% облученных. Крайне тяжелая форма острой лучевой болезни наблюдается после лучевого воздействия дозой свыше 7000 мЗв. Через 2-4 часа после облучения появляется рвота. В крови полностью исчезают лейкоциты. Появляются множественные подкожные кровоизлияния. Смертность 100%. Причиной смерти, чаще всего являются инфекционные заболевания и кровоизлияния.

2 При облучении по степени относительной радиационной опасности на первом месте стоит альфа-излучение вследствие высокой удельной ионизирующей способности. Однако в реальных условиях можно пренебречь внешним облучением организма альфа-частицами ввиду того, что они не достигают чувствительных к излучению клеток.

На втором месте по степени радиационной опасности находятся быстрые нейтроны, которые, испытывая упругие соударения с легкими ядрами ткани, прежде всего с ядрами водорода, образуют протоны отдачи, вызывающие подобно альфа-частицам высокую плотность ионизации.

Тепловые нейтроны обычно захватываются ядрами водорода и азота, находящимися в ткани. При захвате теплового нейтрона ядром водорода происходит реакция Н1(n,γ)D2, излучается гамма-квант с энергией 2,23 МэВ, а при захвате теплового нейтрона ядром азота - реакция N14(n,р)С14 с образованием протона с энергией 0,62 МэВ и бета-активного углерода С14, испускающего бета-излучение с максимальной энергией 0,155 МэВ и периодом полураспада 5600 лет.

Бета и гамма-излучения имеют один и тот же коэффициент качества вследствие относительно одинаковых процессов ионизации. При этом несколько большая плотность ионизации при бета-излучении компенсируется меньшим объемом облучаемой ткани, так как проникающая способность бета-частиц в биологической ткани обычно не превышает 1 см, в отличие от гамма-квантов, легко пронизывающих человеческий организм и лишь частично поглощаемых им.

Потоки бета-частиц, в основном, воздействуют на покровные ткани, глаза и вызывают сухость и ожоги кожи, хрупкость и ломкость ногтей, помутнение хрусталика. Особенно опасно бета-излучение при контактном воздействии с организмом высокоактивных препаратов и деталей, извлекаемых из реактора. В этих случаях могут возникнуть медленно заживающие ожоги кожи и язвы.

3 При внутреннем облучении, когда радиоактивные вещества попадают внутрь организма в результате вдыхания и заглатывания или всасывания через повреждения кожи, опасность значительно выше, чем при внешнем облучении, в результате:

а) увеличения времени облучения (облучение происходит круглосуточно);

б) уменьшения геометрического ослабления потока энергии (источник излучения расположен вплотную);

в) невозможности применения защиты;

г) избирательного отложения радиоактивных элементов в некоторых тканях организма (например: стронций, барий, плутоний откладываются, в основном, в скелете; церий, лантан - в печени; рубидий, цезий - в мышцах; йод - в щитовидной железе).

Наиболее опасны радиоизотопы, имеющие большой период полураспада и отлагающиеся в костях, вблизи костного мозга (стронций и плутоний).

На степень радиационной опасности при внутреннем облучении влияет также период полувыведения - время, в течение которого количество радиоизотопов, находящихся в организме, уменьшается наполовину.

Биологический период полувыведения изменяется в широких пределах (от нескольких часов до бесконечности) и зависит как от физико-химических свойств радиоизотопов, так и от состояния организма. Правильно организованный режим дня и лечебно-профилактическое питание способствуют уменьшению периода полувыведения радиоизотопов.

Проникновение радиоактивных веществ внутрь организма возможно при проведении работ в помещениях, где имеются радиоактивные загрязнения пола, стен, оборудования и воздуха. При этом заранее очень трудно определить степень воздействия радиации на организм, так как в процессе проведения работ изменяются уровни радиоактивных загрязнений поверхностей, концентрации радиоактивных аэрозолей в воздухе рабочих помещений и эффективность применяемых защитных средств.

Пути поступления радиоактивных веществ в организм и накопление их в критических органах наглядно иллюстрируется представленной ниже схемой переноса радиоактивных веществ.

Радиоактивные вещества с загрязненных поверхностей переходят в воздух, на спецодежду и кожу работников, попадают в легкие, желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), в кровь и отлагаются в критических органах.

При высокой концентрации радиоактивных аэрозолей в воздухе возможно загрязнение поверхностей.

Проникновение радиоактивных веществ внутрь организма происходит в результате неправильного применения индивидуальных защитных средств или их отсутствия при работах в условиях аэрозольного загрязнения воздуха.

Аэрозольные загрязнения воздуха могут происходить в результате испарения жидких радиоактивных веществ и их конденсации на неактивных частицах, в результате загрязнения неактивной пыли радиоактивными растворами (водой активных контуров), при активации нерадиоактивных частиц нейтронами, в процессе радиоактивного распада короткоживущих газообразных продуктов деления.

Все эти факторы предъявляют высокие требования к чистоте помещений, в которых проводятся работы с радиоактивными веществами.

Радиационная опасность от присутствия в воздухе радиоактивных благородных газов (аргона, криптона, ксенона) и короткоживущих изотопов углерода, азота и кислорода определяется не внутренним (как у аэрозолей), а внешним облучением.

Приложение В. Основные требования норм радиационной безопасности НРБ-99

1.1 Нормы радиационной безопасности НРБ-99 (далее - Нормы) применяются для обеспечения безопасности человека во всех условиях воздействия на него ионизирующего излучения искусственного или природного происхождения.

Требования и нормативы, установленные Нормами, являются обязательными для всех юридических лиц, независимо от их подчиненности и формы собственности, в результате деятельности которых возможно облучение людей, а также для администраций субъектов Российской Федерации, местных органов власти, граждан Российской Федерации, иностранных граждан и лиц без гражданства, проживающих на территории Российской Федерации.

1.2 Настоящие Нормы являются основополагающим документом, регламентирующим требования Федерального закона "О радиационной безопасности населения" в форме основных пределов доз, допустимых уровней воздействия ионизирующего излучения и других требований по ограничению облучения человека. Никакие другие нормативные и методические документы не должны противоречить требованиям Норм.

1.3 Нормы распространяются на следующие виды воздействия ионизирующего излучения на человека:

- в условиях нормальной эксплуатации техногенных источников излучения;

- в результате радиационной аварии;

- от природных источников излучения;

- при медицинском облучении.

Требования по обеспечению радиационной безопасности сформулированы для каждого вида облучения. Суммарная доза от всех видов облучения используется для оценки радиационной обстановки и ожидаемых медицинских последствий, а также для обоснования защитных мероприятий и оценки их эффективности.

1.4 Требования Норм и Правил не распространяются на источники излучения, создающие при любых условиях обращения с ними:

- индивидуальную годовую эффективную дозу не более 10 мкЗв;

- индивидуальную годовую эквивалентную дозу в коже не более 50 мЗв и в хрусталике не более 15 мЗв;

- коллективную эффективную годовую дозу не более 1 чел.-Зв, либо когда при коллективной дозе более 1 чел.-Зв оценка по принципу оптимизации показывает нецелесообразность снижения коллективной дозы.

Требования Норм и Правил не распространяются также на космическое излучение на поверхности Земли и внутреннее облучение человека, создаваемое природным калием, на которые практически невозможно влиять.

Перечень и порядок освобождения источников ионизирующего излучения от радиационного контроля устанавливается санитарными правилами.

Раздел: Безопасность жизнедеятельности
Количество знаков с пробелами: 165808
Количество таблиц: 9
Количество изображений: 0

Читайте также: