Природа радиации.
Это только человек открыл и познакомился с радиацией в конце XIX века, а по сути, радиоактивный фон на планете существует с самого ее создания. Еще в 1898 году Пьер и Мария Кюри установили при исследовании урана, что такой элемент превращается в совсем другие химические элементы.
Учеными было установлено, что все атомы состоят из различного сочетания одних и тех же невидимых элементов:
-электроны – отрицательно заряженные частицы;
-протоны – положительно заряженные частицы;
-нейтроны – частицы без электрического заряда
Атом находится в уравновешенном электрическом состоянии при одинаковом количестве электронов и протонов. Как только объем этих частиц не совпадает, то из атомов образуются изотопы, стабильность которых зависима от количества нейтральных нейтронов.
Ядра изотопов химических элементов, так называемые нуклиды, имеют нестабильное состояние, и все время преобразуются в прочие нуклиды. Регулярные превращения нуклидов в виде самопроизвольного распада протекают с разными излучениями:
-альфа-излучение – испускание ядрами двух протонов и двух нейтронов, то есть излучение положительно заряженных альфа-частиц;
-бета-излучение – испускание электрона, то есть излучение отрицательно заряженных бета-частиц;
-гамма-излучение – испускание незаряженных частиц гамма-квантов.
Альфа- и бета-частицы с гамма-квантами составляют радиоактивное излучение. Такие частицы характеризуются своими особенностями, выраженными различной массой, энергией заряда, величиной радиоактивности и разным воздействием на человеческий организм.
Самопроизвольный распад нестабильного нуклида получил название радиоактивного распада, а нуклид называют радионуклидом.
Распространение радионуклидов способствует радиоактивному заражению всей окружающей среды, а именно воздушного пространства, почвенного покрова и воды.
Для мониторинга радиоактивного фона окружающей среды людей необходимо постоянно контролировать уровень радиации и принимать меры по полной или частичной нейтрализации излучения.
Источники радиации
Человек в незначительной степени сам считается источником радиации и имеет свое естественное радиоактивное поле. В его мягких тканях, мышцах и костях содержится совсем небольшое количество радиоактивных веществ.
Источники радиации имеют естественное, природное и искусственное происхождение.
К природным источникам облучения относятся:
-радиоактивные вещества, расположенные в недрах земной коры;
-излучение из космического пространства;
-каменный уголь в печи;
-многочисленные терриконы.
К искусственным источникам облучения относятся:
-атомные реакторы АЭС, атомных подводных лодок и исследовательских лабораторий;
-склады радиоактивных веществ;
-захоронения атомных отходов;
-ядерные боеприпасы;
-рентгеновские лучи в медицине.
Значительную дозу облучения люди получают от природных источников, если, конечно, не идет речь о техногенной аварии или ядерной катастрофе. Большинство таких источников избежать невозможно, но можно уменьшить их негативное влияние.
Люди подвержены двум основным типам облучения: внутреннему и внешнему. Влияние радиации на организм человека сильно различается и зависит от воздействия окружающей среды, места проживания и путей проникновения радиации в организм человека.
Внешние источники облучения
К внешним источникам радиоактивного излучения относятся:
-лучи, поступающие из космического пространства;
-радиоактивные химические элементы и продукты их распада в ходе применения ядерного оружия, техногенных аварий на реакторах АЭС, подводных лодках и в лабораториях;
-радиоактивные вещества, которые находятся в недрах земной коры.
Внутренние источники облучения.
К внутренним источникам радиоактивного излучения относятся:
-продукты питания и вода, поступающие в организм;
-царапины, порезы и другие повреждения на поверхности кожи;
-зараженный воздух.
Внутренние источники облучения являются наиболее опасными источниками, так как последствия воздействия радиации на организм человека изнутри будут наиболее тяжелыми.
При проникновении в организм радиоактивных атомов они еще соприкасаются с тканями, которые также облучаются. Длительность такого действия определяется временем нахождения зараженных атомов внутри организма человека, чем и опасна радиация для организма человека от таких источников облучения.
Радиационный эффект воздействия на организм со временем усиливается, так как радиоактивные вещества имеют свойство накапливаться именно в определенных внутренних органах. Это происходит благодаря кровеносной системе, которая посредством крови создает локальные очень высокие очаги радиации.
Дозировка облучения
Доза облучения человека формируется из рентгеновских альфа-лучей, гамма-лучей и бета-частиц с выделением большой энергии.
Для того чтобы определить мощность облучения и степень воздействия радиации на живые организмы было придумано несколько шкал измерения.
В первую очередь измеряется мощность источника излучения в Греях и Радах. Здесь все достаточно просто. 1 Гр=100Р.
Именно так определяется уровень облучения с помощью счетчика Гейгера.
Также используется шкала Рентген. Но не стоит считать, что данные показания достоверно указывают на степень опасности для здоровья. Недостаточно знать мощность излучения. Влияние радиации на организм человека меняется также в зависимости от типа излучения. Всего их 3:
1. Альфа. Это тяжелые радиоактивные частицы – нейтроны и протоны, которые несут наибольший вред для человека. Но они обладают малой пробивной силой и не способны проникнуть даже сквозь верхние слои кожи. Но при наличии ран или взвеси частиц в воздухе,
2. Бета. Это радиоактивные электроны. Их пробивная способность – 2 см. кожи.
3. Гамма. Это фотоны. Они свободно пронизывают тело человека, и защититься возможно только с помощью свинца или толстого слоя бетона.
Радиационное воздействие происходит на молекулярном уровне. Облучение приводит к образованию в клетках тела свободных радикалов, которые начинают разрушать окружающие вещества. Но, учитывая уникальность каждого организма и неравномерную чувствительность органов к действию радиации на человека, ученым пришлось ввести понятие эквивалентной дозы.
Для определения, чем опасна радиация в той или иной дозе, мощность излучения в Радах, Рентгенах и Греях умножается на коэффициент качества.
Для Альфа-излучения он равен 20, а для Бета и Гамма – 1.
Рентгеновские лучи также имеют коэффициент 1.
Полученный результат измеряется в Бэрах и Зивертах.
При коэффициенте равном единице, 1 Бэр равен одному Раду или Рентгену, а 1 Зиверт равен одному Грею или 100 Бэрам.
Чтобы определить степень воздействия эквивалентной дозы на организм человека пришлось ввести еще один коэффициент риска. Для каждого органа он отличается, в зависимости от того как влияет радиация на отдельные ткани тела. Для организма в целом он равен единице. Благодаря этому получилось составить шкалу опасности радиации и ее влияния на человека при однократном воздействии:
-100 Зиверт. Это быстрая смерть. Через несколько часов, а в лучшем случае дней нервная система организма прекращает свою деятельность.
-10-50 – это смертельная доза, в результате которой человек умрет от многочисленных внутренних кровоизлияний спустя несколько недель мучений.
-4-5 Зиверт – -смертность составляет около 50%. Из-за поражения костного мозга и нарушения процесса кроветворения организм погибает спустя пару месяцев или меньше.
-1 Зиверт. Именно с этой дозы начинается лучевая болезнь.
-0,75 Зиверта. Кратковременные изменения в составе крови.
-0,5 – эта доза считается достаточной, чтобы стать причиной развития онкозаболеваний. Но других симптомов обычно не бывает.
-0,3 Зиверта. Это мощность аппарата при получении рентгеновского снимка желудка.
-0,2 Зиверта. Это безопасный уровень излучения, допустимого при работе с радиоактивными материалами.
-0,1 – при данном радиационном фоне добывается уран.
-0,05 Зиверта. Норма фонового облучения медицинской аппаратурой.
-0,005 Зиверта. Допустимый уровень радиации возле АЭС. Также это годовая норма облучения для гражданского населения.
Что влияет на последствия облучения.
Влияние радиации на живые организмы сильно различается от мощности и типа излучения: альфа, бета или Гамма. В зависимости от этого одна и та же доза радиации может оказаться практически безопасной или привести к скоропостижной смерти. Также важно понимать, что воздействие радиации на организм человека редко бывает одновременным. Получить дозу в 0.5 Зиверта за один раз – это опасно, а 5-6 – смертельно. Но сделав несколько рентгеновских снимков по 0,3 Зиверта в течение определенного времени, человек дает возможность организму очиститься. Поэтому негативные последствия радиационного облучения просто не проявляются, так как при суммарной дозе в несколько Зиверт, единовременно на тело будет действовать лишь малая часть облучения. Кроме того, различные последствия действия радиации на человека сильно зависят от индивидуальных особенностей организма. Здоровое тело дольше сопротивляется разрушительному действию облучения. Но лучше всего для обеспечения безопасности радиации для человека, как можно меньше контактировать с излучением для минимизации ущерба.
Оценил 1 человек
3 кармы