Радиация. Ефект върху хората и защита. Механизмът на действие на йонизиращото лъчение. Дългосрочни последици от излагане на радиация
Цели:формират понятия за радиация, радиоактивност, радиоактивен разпад; изучават видовете радиоактивно излъчване; разгледайте източниците на радиоактивно лъчение.
Методи:разказ, разговор, обяснение.
местоположение:класна стая.
Разход на време: 45 мин.
план:
1. Уводна част:
- орг. момент;
- изследване
2. Основна част:
- изучаване на нов материал
3. Заключение:
- повторение;
Терминът "радиация" произлиза от латинската дума radius и означава лъч. В най-широкия смисъл на думата радиацията обхваща всички видове лъчения, съществуващи в природата - радиовълни, инфрачервено лъчение, видима светлина, ултравиолетово и накрая йонизиращо лъчение. Всички тези видове лъчение, имащи електромагнитна природа, се различават по дължина на вълната, честота и енергия.
Има и лъчения, които са от различно естество и представляват потоци от различни частици, например алфа-частици, бета-частици, неутрони и др.
Всеки път, когато на пътя на радиацията се появи бариера, тя предава част или цялата си енергия на тази бариера. И крайният ефект от радиацията зависи от това колко енергия е пренесена и абсорбирана в тялото. Всеки знае удоволствието от бронзовия загар и разочарованието от силното слънчево изгаряне. Очевидно е, че прекомерното излагане на всякакъв вид радиация е изпълнено с неприятни последици.
Най-важното за човешкото здраве йонизиращи видоверадиация. Докато йонизиращото лъчение преминава през тъканта, то пренася енергия и йонизира атоми в молекули, които играят важна роля биологична роля. Следователно излагането на всякакъв вид радиация йонизиращо лъчениеможе да повлияе на здравето по един или друг начин. Те включват:
Алфа радиация- Това са тежки положително заредени частици, състоящи се от два протона и два неутрона, здраво свързани помежду си. В природата алфа частиците възникват от разпадането на атоми на тежки елементи като уран, радий и торий. Във въздуха алфа радиацията се движи на не повече от пет сантиметра и като правило е напълно блокирана от лист хартия или външния мъртъв слой кожа. Ако обаче вещество, което излъчва алфа частици, попадне в тялото чрез храна или вдишван въздух, то облъчва вътрешните органи и става потенциално опасно.
Бета радиация- това са електрони, които са много по-малки от алфа частиците и могат да проникнат няколко сантиметра навътре в тялото. Можете да се предпазите от него с тънък метален лист, стъкло на прозорец и дори с обикновено облекло. Когато бета радиацията достигне незащитени зони на тялото, тя обикновено засяга горните слоеве на кожата. По време на аварията в атомната електроцентрала в Чернобил през 1986 г. пожарникарите получиха изгаряния по кожата в резултат на много силно излагане на бета частици. Ако вещество, което излъчва бета частици, попадне в тялото, то ще облъчи вътрешните тъкани.
Гама радиация- това са фотони, т.е. електромагнитна вълна, пренасяща енергия. Във въздуха може да пътува на дълги разстояния, като постепенно губи енергия в резултат на сблъсъци с атоми на средата. Интензивното гама лъчение, ако не се предпази от него, може да увреди не само кожата, но и вътрешните тъкани. Плътни и тежки материали като желязо и олово са отлични бариери за гама лъчение.
Рентгеново лъчениеподобно на гама лъчение, излъчвано от ядра, но се произвежда изкуствено в рентгенова тръба, която сама по себе си не е радиоактивна. Тъй като рентгеновата тръба се захранва с електричество, излъчването на рентгенови лъчи може да се включва или изключва с помощта на превключвател.
Неутронно лъчениесе образува при деленето на атомното ядро и има висока проникваща способност. Неутроните могат да бъдат спрени от дебела бетонна, водна или парафинова бариера. За щастие, в мирния живот практически няма неутронно лъчение никъде, освен в непосредствена близост до ядрени реактори.
По отношение на рентгеновото и гама лъчение често използваните определения са: "твърд"И "мек". Това е относителна характеристика на неговата енергия и свързаната с нея проникваща сила на радиация („твърда“ - по-голяма енергия и проникваща способност, „мека“ - по-малка).
Йонизиращо лъчение и неговата проникваща способност
Радиоактивност
Броят на неутроните в едно ядро определя дали дадено ядро е радиоактивно. За да бъде ядрото в стабилно състояние, броят на неутроните, като правило, трябва да бъде малко по-голям от броя на протоните. В едно стабилно ядро протоните и неутроните са толкова здраво свързани от ядрени сили, че нито една частица не може да избяга. Такова ядро винаги ще остане в балансирано и спокойно състояние. Ситуацията обаче е съвсем различна, ако броят на неутроните наруши равновесието. В този случай ядрото има излишна енергия и просто не може да се запази непокътнато. Рано или късно то ще освободи излишната си енергия.
Различните ядра освобождават своята енергия различни начини: под формата на електромагнитни вълни или потоци от частици. Тази енергия се нарича радиация.
Радиоактивно разпадане
Процесът, при който нестабилните атоми отдават излишната си енергия, се нарича радиоактивно разпаданеи самите такива атоми - радионуклид. Леките ядра с малък брой протони и неутрони стават стабилни след един разпад. Когато тежки ядра, като уран, се разпадат, полученото ядро все още е нестабилно и на свой ред се разпада допълнително, образувайки ново ядро и т.н. Веригата от ядрени трансформации завършва с образуването на стабилно ядро. Такива вериги могат да образуват радиоактивни семейства. Радиоактивните семейства на уран и торий са известни в природата.
Идеята за интензивността на гниенето се дава от концепцията полуживот- периодът, през който половината от нестабилните ядра на радиоактивно вещество ще се разпаднат. Времето на полуразпад на всеки радионуклид е уникално и непроменено. Един радионуклид, например криптон-94, се ражда в ядрен реактор и се разпада много бързо. Времето му на полуразпад е по-малко от секунда. Друг, например, калий-40, се образува при раждането на Вселената и все още се съхранява на планетата. Неговият полуживот се измерва в милиарди години.
Източници на радиация.
IN Ежедневиеточовек е изложен на различни източници на йонизиращо лъчение, както от естествен, така и от изкуствен (изкуствен) произход. Всички източници могат да бъдат разделени на четири групи:
- естествен радиационен фон;
- техногенен фон от естествени радионуклиди;
- медицинско облъчване поради рентгенова и радиоизотопна диагностика;
- глобални отпадъци от ядрени тестови експлозии
Към тези източници трябва да се добавят облъчването, причинено от работата на ядрената енергетика и промишлените предприятия и радиоактивното замърсяване на околната среда в резултат на радиационни аварии и инциденти, въпреки че тези източници са с ограничен локален характер.
Естественият радиационен фон се формира от космическа радиация и естествени радионуклиди, намиращи се в скалите, почвата, храната и човешкото тяло.
Облъчването, причинено от човека, обикновено се отнася до облъчване, причинено от естествени радионуклиди, които са концентрирани в продукти от човешка дейност, например строителни материали, минерални торове, емисии от топлоелектрически централи и др., т.е. техногенно променен природен фон.
Медицинските източници на йонизиращи лъчения са един от най-значимите фактори за облъчване на човека. Това се дължи преди всичко на факта, че диагностичните и превантивните рентгенови процедури са широко разпространени. Освен това нивата на радиация зависят от дизайна на процедурите и качеството на оборудването. Останалите източници на техногенна радиация – ТЕЦ, АЕЦ, минерални торове, стоки за потребление и др., формират общо доза облъчване на населението от няколко μSv годишно (виж Приложение № 6).
Литература:
1. Ландау-Тилкина С.П. Радиация и живот. М. Атомиздат, 1974
2. Тутошина Л.М. Петрова И.Д. Радиацията и човекът. М. Знание, 1987
3. Белоусова I.M. Естествена радиоактивност.М. Медгиз, 1960 г
4. Петров Н.Н. „Човек в извънредни ситуации“. Урок- Челябинск: Южноуралско книжно издателство, 1995 г.
РАДИАЦИОННА БЕЗОПАСНОСТ
1. Дефиниране на понятията: радиационна безопасност; радионуклиди, йонизиращо лъчение
Радиационна безопасност- това е състоянието на защита на настоящите и бъдещите поколения хора от вредното въздействие на йонизиращите лъчения.
Радионуклиди- Това са изотопи, чиито ядра са способни на спонтанен разпад. Времето на полуразпад на радионуклида е периодът от време, през който броят на първоначалните атомни ядра е наполовина (T ½).
Йонизиращо лъчение- това е радиация, която се създава по време на радиоактивния разпад на ядрените трансформации на инхибирането на заредени частици в дадено вещество и образува йони с различни знаци при взаимодействие с околната среда. Приликата между различните лъчения е, че всички те имат висока енергия и осъществяват действието си чрез йонизационни ефекти и последващото развитие на химични реакции в биологични структуриклетки. Което може да доведе до нейната смърт. Йонизиращото лъчение не се възприема от човешките сетива, ние не усещаме ефекта му върху тялото си.
2. Естествени източници на радиация
Естествените източници на радиация оказват външно и вътрешно въздействие върху човека и създават естествен или естествен радиационен фон, който е представен от космическа радиация и радиация от радионуклиди от земен произход. В Беларус естественият радиационен фон е в диапазона 10-20 µR/h (микрорентген на час).
Има такова нещо като технологично модифициран естествен радиационен фон, който е радиация от естествени източници, които са претърпели промени в резултат на човешка дейност. Технологично модифицираният естествен радиационен фон включва радиация в резултат на минно дело, радиация от изгаряне на органични горивни продукти, радиация в помещения, изградени от материали, съдържащи естествени радионуклиди. Почвите съдържат следните радионуклиди: въглерод-14, калий-40, олово-210, полоний-210, сред най-често срещаните в Република Беларус е радонът.
3. Изкуствени източници на радиация.
Създайте фоново лъчение в заобикаляща среда.
IRS на йонизиращо лъчение се създават от човека и причиняват изкуствен радиационен фон, който се състои от глобално излагане на изкуствени радионуклиди, свързани с тестване на ядрени оръжия: радиоактивно замърсяване от локален, регионален и глобален характер, дължащо се на отпадъци от ядрена енергия и радиационни аварии, както и като радионуклиди, които се използват в промишлеността, селското стопанство, науката, медицината и др. Изкуствените източници на радиация имат външно и вътрешно въздействие върху човека.
4. Корпускулярно излъчване (α, β, неутрон) и неговите характеристики, понятието индуцирана радиоактивност.
Най-важните свойства на йонизиращите лъчения са тяхната проникваща способност и йонизиращо действие.
α радиацияе поток от тежки положително заредени частици, които поради голямата си маса бързо губят енергията си при взаимодействие с материята. α-излъчването има голям йонизиращ ефект. На 1 cm от пътя си α-частиците образуват десетки хиляди йонни двойки, но тяхната проникваща способност е незначителна. Във въздуха те се разпространяват на разстояние до 10 см, а при облъчване на човек проникват дълбоко в повърхностния слой на кожата. При външно облъчване е достатъчно да използвате обикновено облекло или лист хартия, за да се предпазите от неблагоприятното въздействие на α-частиците. Високата йонизираща способност на α-частиците ги прави много опасни, ако попаднат в тялото с храна, вода или въздух. В този случай α-частиците имат силно разрушително действие. За защита на дихателните органи от α-лъчение е достатъчно да се използва памучно-марлева превръзка, противопрахова маска или друга налична тъкан, предварително навлажнена с вода.
β радиацияе поток от електрони или протони, които се излъчват по време на радиоактивен разпад.
Йонизиращият ефект на β-лъчението е значително по-слаб от този на α-лъчението, но проникващата способност е много по-висока във въздуха, β-лъчението се простира до 3 m или повече, във водата и биологичните тъкани до 2 cm предпазва човешкото тяло от външно β-лъчение радиация. На откритите повърхности на кожата, когато β-частиците попаднат, могат да се образуват радиационни изгаряния с различна тежест, а когато β-частиците попаднат в лещата на окото, се развива радиационна катаракта.
За да предпазите дихателната система от β-лъчение, персоналът използва респиратор или противогаз. За защита на кожата на ръцете същият персонал използва гумени или гумирани ръкавици. Когато източник на β-лъчение навлезе в тялото, вътрешна експозиция, което води до тежки радиационни увреждания на организма.
Излагане на неутрони– е неутрална частица, която не носи електрически заряд. Неутронното лъчение директно взаимодейства с ядрата на атомите и предизвиква ядрена реакция. Има голяма проникваща способност, която във въздуха може да бъде 1000 m. Неутроните проникват дълбоко в човешкото тяло.
Отличителна черта на неутронното лъчение е способността му да трансформира атоми на стабилни елементи в техните радиоактивни изотопи. Нарича се индуцирана радиоактивност.
За защита от неутронно лъчение се използва специализирано укритие или укрития от бетон и олово.
5. Квантово (или електромагнитно) лъчение (гама у, рентгенови лъчи) и неговите характеристики.
Гама радиацияе късовълново електромагнитно излъчване, което се излъчва по време на ядрени трансформации. По своята същност гама-лъчението е подобно на светлината, ултравиолетовите и рентгеновите лъчи; има голяма проникваща способност. Във въздуха се разпространява на разстояние от 100 m или повече. Може да премине през оловна плоча с дебелина няколко см и напълно да премине през човешкото тяло. Основната опасност от гама лъчение е като източник на външно облъчване на тялото. За защита от гама-лъчение се използва специализирано убежище или убежище; персоналът използва екрани от олово и бетон.
Рентгеново лъчение– основният източник е слънцето, но рентгеновите лъчи, идващи от космоса, се поглъщат напълно от земната атмосфера. Рентгеновите лъчи могат да се създават от специални устройства и устройства и се използват в медицината, биологията и др.
6. Дефиниране на понятието тренировъчна доза, погълната доза и мерни единици
Доза радиация- това е част от радиационната енергия, която се изразходва за йонизация и възбуждане на атоми и молекули на всеки облъчен обект.
Абсорбирана дозае количеството енергия, предадено от радиация на вещество на единица маса. Измерва се в Грей (Gy) и рад (rad).
7. Експозиция, еквивалент, ефективна дозаобучение и единици за тяхното измерване.
Доза на експозиция(1-ва доза, която може да бъде измерена от уреда) - използва се за характеризиране на въздействието на гама и рентгеновото лъчение върху околната среда, измерено в рентгени (P) и кулони на kg; измерено с дозиметър.
Еквивалентна доза– отчита характеристиките на вредното въздействие на радиацията върху човешкия организъм. 1 мерна единица е сиверт (Sv) и rem.
Ефективна доза– това е мярка за риска от дългосрочни последици от облъчване на целия човек или отделни негови органи, като се вземе предвид радиочувствителността. Измерва се в сиверти и rem.
8. Методи за защита на хората от радиация (физични, химични, биологични)
Физически:
Защита от разстояние и време
Обеззаразяване на храна, вода, облекло, различни повърхности
Защита на дихателните пътища
Използване на специализирани паравани и заслони.
Химикал:
Използването на радиопротектори (вещества, които имат радиозащитен ефект) от химически произход, използването на специални лекарства, използването на витамини и минерали (антиоксиданти-витамини)
Биологичен (изцяло естествен):
Радиопротектори от биологичен произход и някои хранителни продукти (витамини, вещества като екстракти от женшен, китайски магнолия повишават устойчивостта на организма към най- различни влияния, включително радиация).
9. Мерки при аварии в атомни електроцентрали с изхвърляне на радиоактивни вещества в околната среда
В случай на авария в атомна електроцентрала е възможно изпускане на радионуклиди в атмосферата, поради което са възможни следните видове облъчване на населението:
а) външно облъчване по време на преминаването на радиоактивен облак;
б) вътрешно облъчване от вдишване на радиоактивни продукти на делене;
в) контактно облъчване поради радиоактивно замърсяване на кожата;
г) външно облъчване, причинено от радиоактивно замърсяване на повърхността на земята, сгради и др.
д) вътрешна експозиция от консумация на замърсени храни и вода.
В зависимост от ситуацията могат да се предприемат следните мерки за защита на населението:
Ограничаване на експозицията на открити площи
Запечатване на жилищни и офис помещения по време на образуване на радиоактивно замърсяване на територията,
Използването на лекарства, които предотвратяват натрупването на радионуклиди в организма,
Временна евакуация на населението,
Санитарна обработка на кожата и облеклото,
Най-простата обработка на заразена храна (измиване, отстраняване на повърхностния слой и др.),
Избягване или ограничаване на консумацията на замърсени храни
Прехвърляне на дребнопродуктивен добитък на незамърсени пасища или чисти фуражи.
В случай, че радиоактивното замърсяване е такова, че се налага евакуация на населението, се използват „критерии за вземане на решения за мерки за защита на населението в случай на авария на реактор“.
10. Концепцията за радиочувствителност и радиорезистентност, радиочувствителност на различни органи и тъкани
Концепцията за радиочувствителност определя способността на тялото да проявява видима реакция при ниски дози йонизиращо лъчение. Радиочувствителност- за всеки биологичен видима собствена мярка за чувствителност към ефектите на йонизиращото лъчение. Степента на радиочувствителност варира значително в рамките на един вид - индивидуална радиочувствителност, като за конкретен индивид също зависи от възрастта и пола.
Концепцията за радиоустойчивост(радиорезистентност) предполага способността на тялото да издържа на облъчване в определени дози или да проявява една или друга реакция на облъчване.
Радиочувствителност на различни органи и тъкани.
Като цяло радиочувствителността на органите зависи не само от радиочувствителността на тъканите, които напускат органа, но и от неговите функции. Гастроинтестиналният синдром, водещ до смърт при излагане на дози от 10–100 Gy, се дължи главно на радиочувствителността на тънките черва.
Белите дробове са най-чувствителният орган гръден кош. Радиационен пневмонит ( възпалителна реакциябелите дробове до йонизиращо лъчение) са придружени от загуба на епителни клетки, покриващи дихателните пътища и белодробните алвеоли, възпаление на дихателните пътища, белодробните алвеоли и кръвоносните съдове, което води до фиброза. Тези ефекти могат да причинят белодробна недостатъчност и дори смърт в рамките на няколко месеца след облъчване на гръдния кош.
По време на интензивен растеж костите и хрущялите са по-радиочувствителни. След приключването му облъчването води до некроза на костни участъци - остеонекроза - и възникване на спонтанни фрактури в зоната на облъчване. Друга проява на радиационното увреждане е забавеното заздравяване на фрактурите и дори образуването на фалшиви стави.
Ембрион и плод. Най-сериозните последици от радиацията са смърт преди или по време на раждането, изоставане в развитието, аномалии на много тъкани и органи на тялото, както и появата на тумори в първите години от живота.
Органи на зрението. Известни са 2 вида увреждане на органите на зрението - възпалителни процеси при конюнктивит и катаракта при доза от 6 Gy при хора.
Репродуктивни органи. При 2 Gy или повече настъпва пълна стерилизация. Острите дози от около 4 Gy водят до безплодие.
Дихателните органи, централната нервна система, ендокринните жлези и отделителните органи са доста устойчиви тъкани. Изключение прави щитовидната жлеза, когато е облъчена с J131.
Много висока стабилност на кости, сухожилия, мускули. Мастната тъкан е абсолютно стабилна.
Радиочувствителността се определя, като правило, във връзка с остро облъчване, освен това еднократно. Следователно се оказва, че системите, състоящи се от бързо обновяващи се клетки, са по-радиочувствителни.
11. Класификация на радиационните увреждания на тялото
1. Лъчева болест, остра хронична форма– настъпва при еднократно външно облъчване в доза 1 Gy или по-висока.
2. Локални радиационни увреждания отделни органии тъкани:
Радиационни изгаряния с различна тежест до развитие на некроза и последващ рак на кожата;
Радиационен дерматит;
Радиационна катаракта;
Косопад;
Радиационен стерилитет от временен и постоянен характер по време на облъчване на тестисите и яйчниците
3. Радиационни увреждания на тялото, причинени от поглъщане на радионуклиди:
Поражение щитовидната жлезарадиоактивен йод;
Увреждане на червения костен мозък от радиоактивен стронций с последващо развитие на левкемия;
Увреждане на белите дробове и черния дроб от радиоактивен плутоний
4. Комбинирани радиационни увреждания:
Комбинация от остра лъчева болест с някакъв травматичен фактор (рани, наранявания, изгаряния).
12. Остра лъчева болест (ARS)
ARS възниква при еднократна доза външно облъчване от 1 Gy или по-висока. Ще бъдат разграничени следните форми на ARS:
Костен мозък (развива се с еднократно външно равномерно облъчване в дози от 1 до 10 Gy, в зависимост от абсорбираната доза ARS се разделя на 4 степени на тежест:
1 – лек (при облъчване в дози от 1-2 Gy
2 - средно (2-4 Gy)
3 – тежка (4-6 Gy)
4 – изключително тежък (6-10 Gy)
Чревни
Токсемичен
Церебрална
ARS възниква с определени периоди:
Формирането на период 1 е разделено на 4 фази:
Фаза 1 е остра първична реакция на организма (развива се веднага след облъчване, проявява се с гадене, повръщане, диария, главоболие, нарушено съзнание, повишена телесна температура, зачервяване на кожата и лигавиците в зоните на по-голямо облъчване. През тази фаза, могат да се наблюдават промени в състава на кръвта - нивото на левкоцитите).
Фаза 2 е скрита или латентна. Проявява се като въображаемо благополучие. Състоянието на пациента се подобрява. Но нивото на левкоцитите и тромбоцитите в кръвта продължава да намалява.
Фаза 3 е разгарът на заболяването. Образува се на фона на рязко намаляване на нивото на левкоцитите и лимфоцитите. Състоянието на пациента се влошава значително, развива се силна слабост, внезапно главоболие, диария, анурексия, подкожни кръвоизливи, в белите дробове, сърцето, мозъка, интензивен косопад.
Фаза 4 възстановяване. Характеризира се със значително подобрение на благосъстоянието. Кървенето намалява и се нормализира чревни разстройства, кръвната картина се възстановява. Тази фаза продължава 2 месеца или повече.
Степен 4 на тежест на ARS няма латентна или латентна фаза. Фазата на първичната реакция веднага преминава във фазата на разгара на заболяването. Смъртността при тази степен на тежки изгаряния може да достигне 100%. Причини: кръвоизлив или инфекциозни заболявания, защото имунитетът е напълно потиснат.
13. Хронична лъчева болест (CRS)
CRS е общо заболяване на целия организъм, което се развива при продължително излагане на радиация в дози, надвишаващи максимално допустимите нива.
Има 2 варианта на CHL:
1 възниква при продължително, равномерно излагане на външно обучение или поглъщане на радионуклиди в тялото, които са равномерно разпределени в органите и тъканите.
2 се причинява от неравномерно външно облъчване или навлизане в тялото на радионуклиди, които се натрупват в определени органи.
По време на CRS има 4 периода:
1 предклиничен
2 формация (определя се от общата доза радиация и в този период 3 степени на тежест:
Настъпва 1-ви период вегетативно-съдова дистония, наблюдават се умерени промени в състава на кръвта, главоболие и безсъние.
2-ри период се характеризира функционални нарушениянервната, сърдечно-съдовата, храносмилателната система, настъпват значителни промени в ендокринните органи. Стойката се инхибира от хематопоезата.
3-ти период настъпват органични промени в тялото, силна болкав сърцето, задух, диария, нарушена менструален цикъл, мъжете могат да развият сексуална импотентност и хемопоетичната система в костния мозък е нарушена.
3 възстановителен (започва при намаляване на дозата на облъчване или при спиране на облъчването. Благосъстоянието на пациента значително се подобрява. Функционалните нарушения се нормализират)
4 - изход (характеризира се с постоянни нарушения в дейността на нервната система, развива се сърдечна недостатъчност, намалява чернодробната функция, може да се развие левкемия, различни неоплазми и анемия).
14. Дългосрочни последствияизлагане на радиация
Те са случайни или вероятностни.
Има соматични и генетични ефекти.
Към соматичнитевключват левкемия, злокачествени неоплазми, кожни и очни лезии.
Генетични ефекти- Това са нарушения в структурата на хромозомите и генни мутации, които се проявяват като наследствени заболявания.
Генетичните ефекти не се проявяват при лица, пряко изложени на радиация, но представляват опасност за тяхното потомство.
Дългосрочните ефекти от излагането на радиация възникват при излагане на ниски дози радиация под 0,7 Gy (сиво).
15. Правила за действия на населението в случай на радиационна опасност (укритие на закрито, защита на кожата, защита на дихателните пътища, индивидуална дезактивация)
Когато има сигнал "Радиационна опасност" - сигналът се изпраща до населени места, в посоката, към която се движи радиоактивният облак, според този сигнал:
За да защитите дихателната система, носете респиратори, противогази, превръзка от плат или памучна марля, маски за прах, вземете запас от храна, основни неща и лични предпазни средства;
Те се укриват в противорадиационни убежища, предпазват хората от външно гама-лъчение и от навлизане на радиоактивен прах в дихателната система, върху кожата, дрехите, както и от светлинно лъчение при ядрен взрив. Те се монтират в сутеренните етажи на конструкции и сгради; могат да се използват и приземни етажи, по-добре от каменни и тухлени конструкции (те напълно предпазват от алфа и бета радиация). Те трябва да имат основни (убежище за хора) и спомагателни (бани, вентилация) помещения и помещения за заразено облекло. В крайградските райони подземните пространства и мазетата се използват като противорадиационни укрития. Ако няма течаща вода, се създава водоснабдяване в размер на 3-4 литра на ден на човек.
Използват се гумени или гумирани ръкавици за защита на кожата от бета радиация; За защита от гама лъчение се използват оловни екрани.
Личната дезактивация е процес на отстраняване на радиоактивни вещества от повърхността на облекло и други предмети. След като сте навън, първо трябва да изтръскате връхните си дрехи, застанали с гръб към вятъра. Най-замърсените места се почистват с четка. Връхните дрехи трябва да се съхраняват отделно от домашните дрехи. При пране дрехите първо трябва да се накиснат за 10 минути в 2% разтвор на суспензия на основата на глина. Обувките трябва да се перат редовно и да се сменят при влизане в помещението.
Ако радиационната заплаха се увеличи, може да е възможна евакуация. Когато пристигне сигнал, трябва да подготвите документи, пари и неща от първа необходимост. И също така съберете необходимите лекарства, минимум дрехи и запас от консерви. Събраните продукти и артикули трябва да бъдат опаковани в найлонови торби и торби.
16. Спешна йодна профилактика на наранявания, причинени от радиоактивен йод по време на аварии в атомни електроцентрали
Спешната йодна профилактика започва само след специално уведомяване. Тази профилактика се извършва от здравните органи и институции. За тези цели се използват стабилни йодни препарати:
Калиев йодид в таблетки, а при липса на него - 5% водно-спиртен разтвор на йод.
Калиевият йодит се използва в следните дози:
деца под 2 години: 0,4 g на доза
деца над 2 години и възрастни 0,125 g на доза
Лекарството трябва да се приема след хранене 1 път на ден с вода в продължение на 7 дни. Водно-алкохолен разтвор на йод за деца под 2 години по 1-2 капки на 100 ml мляко или хранителен разтвор 3 пъти на ден в продължение на 3-5 дни; за деца над 2 години и възрастни по 3-5 капки на 1 чаша вода или мляко след хранене 3 пъти дневно в продължение на 7 дни.
17. Аварията в Чернобил и причините за нея
Случва се на 26 април 1986 г. - избухва ядрен реактор на четвърти енергоблок. Аварията в атомната електроцентрала в Чернобил беше най-голямата катастрофа на нашето време по своите дългосрочни последици. На 25 април 1986 г. четвъртият блок на Чернобилската атомна електроцентрала трябваше да бъде спрян за планов ремонт, по време на който беше планирана проверка на работата на регулатора магнитно полеедин от двата турбогенератора. Тези регулатори са предназначени да удължат времето на спиране (работа на празен ход) на турбогенератора, докато резервните дизелови генератори достигнат пълна мощност.
Възникнали са 2 експлозии: 1 топлинна - поради механизма на експлозията, ядрена - поради естеството на акумулираната енергия.
2. химически (най-мощен и разрушителен) – освобождава се енергията на междуатомните връзки
За експлозия в атомната електроцентрала в Чернобил има два увреждащи фактора: проникваща радиация и радиоактивно замърсяване.
Причини за инцидента:
1. Конструктивни недостатъци на реактора, груби грешки в работата на персонала (изключване на системата за аварийно охлаждане на реактора)
2. Недостатъчен надзор от държавните агенции и ръководството на завода
3. Недостатъчна квалификация на персонала (липса на професионализъм) и несъвършена система за сигурност
18. Радиоактивно замърсяване на територията на Република Беларус в резултат на аварията в Чернобил, видове радионуклиди и техния период на полуразпад.
В резултат на аварията почти ¼ от територията на Република Беларус с население от 2,2 милиона души беше изложена на радиоактивно замърсяване. Особено засегнати бяха областите Гомел, Могильов и Брест. Сред най-замърсените райони на района на Гомел са Брагински, Кормянски, Наровлянски, Хойники. Ветковски и Чечерски. В Могильовска област най-радиоактивно замърсените райони са Краснополски, Чериковски, Славгородски, Биховски и Костюковичски райони. IN Брестка областзамърсени: райони Лунинец, Столин, Пинск и Дрогичин. Радиационните утайки са регистрирани в областите Минск и Гродно. Само Витебска област се счита за почти чист регион.
В началото след аварията основен принос за общата радиоактивност имат краткоживеещите радионуклиди: йод-131, стронций-89, телур-132 и др. В момента замърсяването в нашата република се определя главно от цезий-137 и в по-малка степен от стронций-90 и плутониеви радионуклиди. Това се обяснява с факта, че по-летливият цезий се пренася на големи разстояния. А по-тежките частици стронций и плутоний се установяват по-близо до атомната електроцентрала в Чернобил.
Поради замърсяването на територията са намалени площите, ликвидирани са 54 колективни и държавни ферми, затворени са над 600 училища и детски градини. Но най-тежките последици бяха за общественото здраве: броят на различните заболявания се увеличи и продължителността на живота намаля.
|
Радионуклиден тип |
Радиация |
Половин живот |
|
|
Дж131 (йод) |
излъчвател - β, гама | 8 дни | (киселец, мляко, зърно) |
|
Cs137 (цезий) се натрупва в мускулите |
излъчвател – β, гама | 30 години | конкурент, който предотвратява усвояването на цезия в тялото, е калият (агнешко, калий, говеждо, зърно, риба) |
|
старши90 (стронций) натрупва се в костите |
излъчвател β | 30 години | Конкурентен калций (зърно) |
|
Pu239 (плутоний) |
излъчвател – α, гама, рентгенов | 24 065 години |
състезател - желязо (елда, ябълки, нар, черен дроб) |
|
Am241 (америций) |
излъчвател - α, гама | 432 години |
19. Характеристики на йод-131 (натрупване в растения и животни), особености на ефекта върху хората.
Йод-131- радионуклид с период на полуразпад 8 дни, бета и гама излъчвател. Поради високата си летливост почти целият йод-131, присъстващ в реактора, е изпуснат в атмосферата. Неговият биологичен ефект е свързан с характеристиките на функциониране щитовидната жлеза. Щитовидната жлеза на децата е три пъти по-активна в усвояването на постъпилия в организма радиоактивен йод. В допълнение, йод-131 лесно преминава през плацентата и се натрупва в жлезата на плода.
Натрупване в щитовидната жлеза големи количествайод-131 води до радиационно уврежданесекреторен епител и до хипотиреоидизъм - дисфункция на щитовидната жлеза. Увеличава се и рискът от злокачествено израждане на тъканите. При жените рискът от развитие на тумори е четири пъти по-висок от този при мъжете, а при децата е три до четири пъти по-висок от този при възрастните.
Големината и скоростта на абсорбция, натрупването на радионуклид в органите и скоростта на екскреция от тялото зависят от възрастта, пола, стабилното съдържание на йод в храната и други фактори. В тази връзка, при влизане в тялото на същото количество радиоактивен йодабсорбираните дози варират значително. Особено големи дози се образуват в щитовидната жлезадеца, което се свързва с малкия размер на органа и може да бъде 2-10 пъти по-висока от дозата на облъчване на жлезата при възрастни.
Предотвратяване на навлизането на йод-131 в човешкото тяло
Приемът на стабилни йодни препарати ефективно предотвратява навлизането на радиоактивен йод в щитовидната жлеза. В този случай жлезата е напълно наситена с йод и отхвърля радиоизотопите, които са влезли в тялото. Приемът на стабилен йод дори 6 часа след еднократна доза 131I може да намали потенциалната доза за щитовидната жлеза приблизително наполовина, но ако йодната профилактика се забави с един ден, ефектът ще бъде малък.
Допускане йод-131в човешкото тяло може да се появи главно по два начина: вдишване, т.е. през белите дробове и през устата чрез консумираното мляко и листни зеленчуци.
20. Характеристики на стронций-90 (натрупване в растения и животни), особености на ефекта върху хората.
Мек алкалоземен метал със сребристо-бял цвят. Той е много химически активен и реагира бързо с влагата и кислорода във въздуха, като се покрива с жълт оксиден филм
Самите стабилни стронциеви изотопи не представляват голяма опасност, но радиоактивните стронциеви изотопи представляват голяма опасност за всички живи същества. Радиоактивният изотоп на стронция стронций-90 с право се счита за един от най-страшните и опасни антропогенни радиационни замърсители. Това се дължи преди всичко на факта, че той има много кратък период на полуразпад - 29 години, което обуславя много високата му активност и мощни радиационни емисии, а от друга страна, способността му да се метаболизира ефективно. и включени в жизнените функции на организма.
Стронцийът е почти пълен химичен аналог на калция, следователно, прониквайки в тялото, той се отлага във всички тъкани и течности, съдържащи калций - в костите и зъбите, осигурявайки ефективно радиационно увреждане на телесните тъкани отвътре. Стронций-90 е невероятен костна тъкани най-важното, особено чувствителни към въздействието на радиацията Костен мозък. Под въздействието на радиацията настъпват химични промени в живата материя. Нарушава се нормалната структура и функции на клетките. Това води до сериозни метаболитни нарушения в тъканите. И като резултат, развитието на смъртоносни болести - рак на кръвта (левкемия) и костите. Освен това радиацията действа върху молекулите на ДНК и влияе върху наследствеността.
Стронций-90, освободен например в резултат на причинена от човека катастрофа, навлиза във въздуха под формата на прах, замърсявайки земята и водата, и се утаява в дихателните пътища на хора и животни. От земята попада в растенията, храната и млякото, а след това в тялото на хората, погълнали замърсени продукти. Стронций-90 не само засяга тялото на гостоприемника, но и информира неговите потомци висок рисквродени деформации и доза чрез млякото на кърмачка.
В човешкото тяло радиоактивният стронций се натрупва избирателно в скелета; меките тъкани задържат по-малко от 1% от първоначалното количество. С възрастта отлагането на стронций-90 в скелета намалява, при мъжете се натрупва повече, отколкото при жените, а през първите месеци от живота на детето отлагането на стронций-90 е с два порядъка по-високо, отколкото при възрастен.
Радиоактивният стронций може да попадне в околната среда в резултат на ядрени опити и аварии в атомни електроцентрали.
Отстраняването му от тялото ще отнеме 18 години.
Стронций-90 участва активно в метаболизма на растенията. Стронций-90 навлиза в растенията при замърсени листа и от почвата през корените. Особено много стронций-90 се натрупва в бобовите (грах, соя), корените и грудките (цвекло, моркови) и в най-малка степен в зърнените култури. Стронциевите радионуклиди се натрупват в надземните части на растенията.
Радионуклидите могат да попаднат в организма на животните по следните пътища: през дихателната система, стомашно-чревния тракт и повърхността на кожата. Стронций се натрупва главно в костната тъкан. Те навлизат най-интензивно в организма на младите индивиди. Животните, живеещи в планините, натрупват повече радиоактивни елементи, отколкото в низините, това се дължи на факта, че в планините има повече валежи, повече листна повърхност на растенията и повече бобови растения, отколкото в низините.
21. Характеристики на плутоний-239 и америций-241 (натрупване в растения и животни), особености на въздействието върху хората
Плутоният е много тежък сребрист метал. Поради своята радиоактивност плутоният е топъл на допир. Има най-ниската топлопроводимост от всички метали и най-ниската електропроводимост. В течната си фаза е най-вискозният метал. Pu-239 е единственият подходящ изотоп за оръжейна употреба.
Токсичните свойства на плутония се проявяват като следствие от алфа радиоактивността. Алфа частиците представляват сериозна опасностсамо ако техният източник е в тялото (т.е. плутоният трябва да бъде погълнат). Въпреки че плутоният също излъчва гама лъчи и неутрони, които могат да влязат в тялото отвън, нивата му са твърде ниски, за да причинят много вреда.
Алфа частиците увреждат само тъкан, която съдържа плутоний или е в пряк контакт с него. Два вида действие са значими: остро и хронично отравяне. Ако нивото на радиация е достатъчно високо, тъканите могат да претърпят остро отравяне, токсичен ефектсе появява бързо. Ако нивото е ниско, се създава кумулативен канцерогенен ефект. Плутоният се абсорбира много слабо от стомашно-чревния тракт, дори когато влезе под формата на разтворима сол, впоследствие все още се свързва от съдържанието на стомаха и червата. Замърсената вода, поради предразположеността на плутония към утаяване от водни разтвори и към образуване на неразтворими комплекси с други вещества, има тенденция към самопречистване. Най-опасно за хората е вдишването на плутоний, който се натрупва в белите дробове. Плутоният може да влезе в човешкото тяло чрез храна и вода. Отлага се в костите. Ако проникне в кръвоносната система, най-вероятно ще започне да се концентрира в тъканите, съдържащи желязо: костен мозък, черен дроб, далак. Ако се постави в костите на възрастен, имунната система ще се влоши и ракът може да се развие в рамките на няколко години.
Америцият е сребристо-бял метал, ковък и ковък. Този изотоп, когато се разпада, излъчва алфа частици и меки, нискоенергийни гама лъчи. Защитата срещу мека радиация от америций-241 е относително проста и немасивна: сантиметър слой олово е достатъчен.
22. Медицински последици от аварията за Република Беларус
Медицински изследвания, проведени през последните години, показват, че Чернобилската катастрофа е имала много вредни ефектиза жителите на Беларус. Установено е, че Беларус днес има най-кратката продължителност на човешкия живот в сравнение със своите съседи - Русия, Украйна, Полша, Литва и Латвия.
Медицинските изследвания показват, че броят на практически здравите деца е намалял в годините след Чернобил, хронична патологиясе увеличи от 10% на 20%, беше установено увеличение на броя на заболяванията за всички класове заболявания, честотата на вродените малформации се увеличи в районите на Чернобил с 2,3 пъти.
Последицата от постоянното излагане на ниски дози е увеличаване на дела на вродените малформации при деца, чиито майки не са били подложени на специален медицински контрол. Делът и разпространението нарастват захарен диабет, хронични болести стомашно-чревния тракт, дихателни, имунни и алергични заболявания, както и рак на щитовидната жлеза, злокачествени заболявания на кръвта. Заболеваемостта от детска и юношеска туберкулоза непрекъснато нараства. Въздействието на натрупаните в организма радионуклиди, предимно цезий-137, върху здравето на децата е установено при изследване на сърдечно-съдовата система, органите на зрението, ендокринната система, женската репродуктивна система, черния дроб и метаболизма, хемопоетичната система. Най-чувствителна към натрупването на радиоактивен цезий се оказва сърдечно-съдовата система. Увреждането на съдовата система под въздействието на радиоактивен цезий се проявява в увеличаване на броя на хората с тежък патологичен процес - високо кръвно налягане - хипертония, чието формиране се случва още в детска възраст. Сред патологичните промени в органите на зрението, катаракта и разрушаване на стъкловидно тяло, цикластения, рефракционни грешки. Бъбреците активно натрупват радиоактивен цезий, като концентрацията му може да достигне много високи стойности, причинявайки патологични промени в бъбреците.
Ефектите на радиацията върху черния дроб са пагубни.
Силно засегнати от радиация имунната системачовек. Радиоактивните вещества намаляват защитните функции на организма и, както в предишните случаи, колкото по-високо е натрупването на радиация, толкова по-слаба е имунната система на човека.
Радиоактивни вещества, натрупани в човешкото тяло, също засягат хемопоетичните, женските репродуктивни, нервна системачовек.
Медицински изследвания са доказали, че колкото повече радиоактивни вещества се съдържат в човешкото тяло и колкото по-дълго остават там, толкова повече вреда причиняват на хората.
От 1992 г. раждаемостта в Беларус започва да намалява.
23. Икономическите последици от аварията за Република Беларус
Аварията в Чернобил оказа влияние върху всички сфери на обществения живот и производството в Беларус. Значителни природни ресурси - плодородна обработваема земя, гори и минерали - са изключени от общото потребление. Условията за работа на промишлени и социални съоръжения, разположени в райони, замърсени с радионуклиди, се промениха значително. Преселването на жители от замърсени с радионуклиди райони доведе до спиране на дейността на много предприятия и социални обекти и затваряне на над 600 училища и детски градини. Републиката претърпя големи загуби и продължава да търпи загуби от намаляване на производствените обеми и непълна възвръщаемост на средствата, инвестирани в стопанска дейност. Значителни са загубите на гориво, суровини и материали.
Според оценките общият размер на социално-икономическите щети от аварията в Чернобил за 1986-2015 г. в Република Беларус ще възлезе на 235 милиарда щатски долара. Това се равнява на почти 32 пъти държавния бюджет на Беларус през 1985 г. преди аварията. Беларус беше обявена за зона на екологично бедствие.
Засегнати са предприятията за преработка на месо, мляко, картофи, лен, съхранение и преработка на хлебни изделия. Закрити са 22 находища на полезни изкопаеми (строителен пясък, чакъл, глина, торф, креда), а в замърсената зона са общо 132 находища. Третият компонент от общите щети са пропуснатите ползи (13,7 милиарда долара). Тя включва разходите за замърсени продукти, разходите за обработка или попълване, както и загуби от прекратяване на договори, анулиране на проекти, замразяване на заеми и глоби.
Засегнати са горското стопанство, строителството, транспортът (пътища и железопътен транспорт), съобщителните предприятия и водните ресурси. Аварията е причинила огромни щети социална сфера. В същото време жилищният сектор, разпръснат из цялата територия, изложена на радиоактивно замърсяване, беше най-силно засегнат.
24. Екологични последици от аварията за Република Беларус (замърсяване на флората и фауната)
Радионуклидите навлизат в растенията от почвата, по време на фотосинтезата и по време на валежите. Широколистните дървета натрупват по-малко радионуклиди от иглолистните. Храстите и тревата са по-малко чувствителни към радиация. Степента на въздействие на радиацията върху флората зависи от плътността на замърсяването в дадена зона. Така при относително ниско замърсяване растежът на някои дървета се ускорява, а при много високо замърсяване растежът спира.
В момента радионуклидите навлизат в растенията главно от почвата и особено тези, които са силно разтворими във вода. Силни акумулатори на радионуклиди са лишеи, мъхове, гъби, бобови растения, зърнени култури, магданоз, копър, елда. Съдържанието на радионуклиди в дивите боровинки, червените боровинки, боровинките и касиса е много високо. В по-малка степен - елша, овощни дървета, зеле, краставици, картофи, домати, тиквички, лук, чесън, цвекло, репички, моркови, хрян и репички.
Облъчването на животните води до появата на същите заболявания при тях, както при хората. Най-много страдат дивите свине и вълците, а от домашните животни – говедата. Вътрешното облъчване на бозайниците е причинило, освен увеличаване на различни заболявания, намаляване на плодовитостта и генетични последици. Последицата от това е раждането на животни с различни деформации. (например има таралежи, но без бодли, значително по-големи зайци, животни с 6 крака и две глави). Чувствителността на животните към радиация е различна и съответно те страдат от нея в различна степен. Птиците са сред най-устойчивите на радиация.
25. Начини за преодоляване на последствията от аварията в Чернобил ( Правителствена програмапреодоляване на последствията от аварията)
След аварията в Чернобил в Беларус беше създадена система за радиационен мониторинг. Задачата на тази система е радиационен мониторинг на околната среда, т.е. контролът е организиран към министерства и ведомства и обхваща контрол на въздуха, почвата, водни ресурси, горска земя, храна и така нататък.
Държавните органи на републиката са приели набор от мерки за защита на населението от радиация и осигуряване на радиационна безопасност.
Основните включват:
1) евакуация и презаселване;
2) дозиметричен контрол на радиационната обстановка в цялата република и нейното прогнозиране;
3) обеззаразяване на територия, обекти, оборудване и др.;
4) набор от лечебни и превантивни мерки;
5) набор от санитарни и хигиенни мерки;
6) контрол върху преработката и неразпределението на замърсени с радионуклиди продукти;
7) обезщетение за щети (социални, икономически, екологични);
8) контрол върху използването, неразпространението и погребването на радиоактивни материали;
9) възстановяване на земеделски земи и организиране на агропромишлено производство в условия на радиоактивно замърсяване.
В Република Беларус е създадена изградена система за радиоекологичен мониторинг, която има предимно ведомствен характер.
Провеждат се защитни санитарно-хигиенни мерки за решаване на основните проблеми на радиационната хигиена: намаляване на дозата на външно и вътрешно облъчване на хората, използване на радиопротектори и осигуряване на екологично чиста храна.
Законодателството на Република Беларус е разработено за осигуряване на радиационна безопасност: приет е законът „За социалната защита на гражданите, засегнати от аварията в Чернобил“, който дава право на получаване на обезщетения и обезщетения за вреди, причинени на здравето в резултат на на произшествието.
Бяха приети Законът „За правния режим на териториите, изложени на радиоактивно замърсяване в резултат на аварията в Чернобил“ и Законът „За радиационната безопасност на населението“, които съдържат редица разпоредби, насочени към намаляване на риска от неблагоприятни последици от действието на йонизиращо лъчение от естествен или изкуствен характер.
26. Методи за обеззаразяване на храни (месо, риба, гъби, горски плодове)
Най-голямата опасност за хората е вътрешното облъчване, т.е. радионуклиди, които влизат в тялото с храната.
Намаляването на вътрешното облъчване се улеснява от намаляване на приема на радионуклиди в тялото.
Затова месото трябва да се накисне за 2-4 часа в подсолена вода. Препоръчително е да нарежете месото на малки парчета преди накисване. Необходимо е да се изключат месни и костни бульони от диетата, особено с кисели храни, т.к стронций основно преминава в бульона в кисела среда. При приготвяне на месни и рибни ястия водата трябва да се източи и да се замени с прясна вода, но след първата вода отделените кости от месото трябва да се извадят от тигана и да се отстрани до 50% от радиоактивния цезий.
Преди да приготвите ястия с риба и птици, вътрешностите, сухожилията и главите трябва да бъдат отстранени, тъй като те съдържат най-голямо натрупване на радионуклиди. При готвене на риба концентрацията на радионуклиди намалява 2-5 пъти.
Гъбите трябва да се накиснат в двупроцентен разтвор на готварска сол за няколко часа.). Намаляването на съдържанието на радиоактивни вещества в гъбите може да се постигне чрез варене в солена вода за 15-60 минути, като бульонът трябва да се изцежда на всеки 15 минути. Добавяне на трапезен оцет или лимонена киселинаповишава преноса на радионуклиди от гъбите в отварата. При осоляване или мариноване на гъби можете да намалите съдържанието на радионуклиди в тях 1,5-2 пъти. В шапките на гъбите се натрупват повече радиоактивни вещества, отколкото в стъблата, затова е препоръчително да премахнете кожата от шапките на гъбите. Само чисти гъби могат да се сушат, тъй като сушенето не намалява съдържанието на радионуклиди. Използването на сушени гъби не е съвсем препоръчително, тъй като... с последващата им консумация радионуклидите почти напълно се прехвърлят в храната.
Необходимо е да се измият старателно зеленчуците и плодовете и да се отстранят корите. Зеленчуците трябва да бъдат предварително накиснати във вода за няколко часа.
Най-замърсени са горските продукти (основното количество радионуклиди се намират в горния слой на горската постеля с дебелина 3-5 сантиметра). От горските плодове най-слабо замърсени са офиката, малините, ягодите, а най-замърсени са боровинките, боровинките, боровинките и брусниците.
27. Колективни и индивидуални средства за защита на човека при радиационна опасност
Средствата за колективна защита са разделени на устройства: оградни, предпазни, спирачни, автоматични и алармени, дистанционно управление и предпазни знаци.
Най-простите укрития са открити и покрити пукнатини, ниши, окопи, ями, дерета и др.
Индивидуален:
Граждански противогази,
Респиратори - противопрахови, противогазови, газопрахови - осигуряват защита на дихателните пътища от радиоактивен и друг прах
Памучно-марлена превръзка (парче марля 100х50 см, в средата се поставя слой памук с дебелина 1-2 см)
Маска против прах - те надеждно защитават дихателната система от радиоактивен прах (можем да я направим сами)
Облекло: якета, панталони, гащеризони, гащеризони, халати с качулки, изработени в повечето случаи от брезент или гумирана тъкан, зимни неща: палта от груб плат или драп, подплатени якета, палта от овча кожа, кожени палта, ботуши, ботуши, гумени ръкавици.
"ИНСТИТУТ ПО УПРАВЛЕНИЕ"
(Архангелск)
Волгоградски клон
Отдел “_______________________________”
по дисциплина: " безопасност на живота »
предмет: " йонизиращо лъчение и защита срещу него »
Извършва се от ученик
гр. ФК – 3 – 2008г
Зверков А.В.
(ПЪЛНО ИМЕ.)
Проверено от учителя:
_________________________
Волгоград 2010г
Въведение 3
1. Концепцията за йонизиращо лъчение 4
2. Основни методи за откриване на AI 7
3. Радиационни дози и мерни единици 8
4. Източници на йонизиращи лъчения 9
5. Средства за защита на населението 11
Заключение 16
Списък с литература 17
Човечеството се запознава с йонизиращото лъчение и неговите свойства съвсем наскоро: през 1895 г. немският физик В.К. Рентгеновите лъчи са открили силно проникващи лъчи, произведени, когато металите са бомбардирани с енергични електрони ( Нобелова награда, 1901), а през 1896 г. A.A. Бекерел открива естествената радиоактивност на урановите соли. Скоро Мария Кюри, млад химик от полски произход, се заинтересувала от това явление и тя измислила думата „радиоактивност“. През 1898 г. тя и нейният съпруг Пиер Кюри откриват, че уранът след радиация се превръща в други химически елементи. Двойката нарече един от тези елементи полоний в памет на родината на Мария Кюри, а друг – радий, тъй като на латински тази дума означава „излъчващ лъчи“. Въпреки че новостта на запознанството се състои само в това как хората са се опитали да използват йонизиращото лъчение, радиоактивността и йонизиращото лъчение, което я придружава, е съществувало на Земята много преди възникването на живота на нея и е присъствало в космоса преди появата на самата Земя.
Няма нужда да говорим за положителните неща, които проникването в структурата на ядрото, освобождаването на скритите там сили донесе в живота ни. Но като всеки мощен агент, особено от такъв мащаб, радиоактивността има принос към човешката среда, който не може да се счита за полезен.
Появи се и броят на жертвите на йонизиращото лъчение и самото то започна да се признава като опасност, която може да доведе човешката среда до състояние, неподходящо за по-нататъшно съществуване.
Причината е не само разрушението, причинено от йонизиращо лъчение. По-лошото е, че не се възприема от нас: нито едно от сетивата на човек няма да го предупреди за приближаване или приближаване до източник на радиация. Човек може да се намира в полето на смъртоносна за него радиация и да няма ни най-малка представа за това.
Такива опасни елементи, в които съотношението на броя на протоните и неутроните надвишава 1...1,6. В момента от всички елементи на таблицата D.I. Известни са повече от 1500 изотопа на Менделеев. От този брой изотопи само около 300 са стабилни и около 90 са естествено срещащи се радиоактивни елементи.
Продуктите от ядрена експлозия съдържат повече от 100 нестабилни първични изотопа. Голям бройрадиоактивните изотопи се съдържат в продуктите на делене на ядреното гориво в ядрените реактори на атомните електроцентрали.
По този начин източниците на йонизиращо лъчение са изкуствени радиоактивни вещества, медицински и научни препарати, направени на тяхна основа, продукти от ядрени експлозии при използване на ядрени оръжия, отпадъци от атомни електроцентрали по време на аварии.
Радиационната опасност за населението и цялата околна среда е свързана с появата на йонизиращи лъчения (IR), чийто източник са изкуствени радиоактивни химични елементи (радионуклиди), които се образуват в ядрени реактори или по време на ядрени експлозии (NE). Радионуклидите могат да попаднат в околната среда в резултат на аварии в радиационно опасни съоръжения (ядрени електроцентрали и други съоръжения от ядрения горивен цикъл - NFC), повишавайки фоновото излъчване на земята.
Йонизиращо лъчение се нарича лъчение, което пряко или косвено може да йонизира среда (създаване на отделни електрически заряди). Всички йонизиращи лъчения по своята природа се разделят на фотонни (квантови) и корпускулярни. Фотонното (квантово) йонизиращо лъчение включва гама лъчение, което възниква при промяна на енергийното състояние на атомните ядра или анихилация на частици, спирачно лъчение, което се получава, когато кинетичната енергия на заредените частици намалява, характеристично лъчение с дискретен енергиен спектър, което възниква, когато енергийното състояние на електроните на атома се променя и рентгеновите лъчи, състоящи се от спирачно и/или характеристично лъчение. Корпускулярното йонизиращо лъчение включва α-лъчение, електронно, протонно, неутронно и мезонно лъчение. Корпускулярното лъчение, състоящо се от поток от заредени частици (α-, β-частици, протони, електрони), чиято кинетична енергия е достатъчна за йонизиране на атоми при сблъсък, принадлежи към класа на директно йонизиращото лъчение. Неутрони и др елементарни частициТе не произвеждат директно йонизация, но в процеса на взаимодействие със средата отделят заредени частици (електрони, протони), способни да йонизират атомите и молекулите на средата, през която преминават. Съответно, корпускулярното лъчение, състоящо се от поток от незаредени частици, се нарича индиректно йонизиращо лъчение.
Неутронното и гама лъчение обикновено се наричат проникваща радиация или проникваща радиация.
Йонизиращите лъчения според енергийния си състав се делят на моноенергетични (монохроматични) и немоноенергийни (немонохроматични). Моноенергетично (хомогенно) лъчение е лъчение, състоящо се от частици от един и същи вид с еднаква кинетична енергия или кванти с еднаква енергия. Немоноенергетично (нееднородно) лъчение е лъчение, състоящо се от частици от един и същи вид с различни кинетични енергии или кванти с различни енергии. Йонизиращо лъчение, съставено от частици различни видовеили частици и кванти, се нарича смесено излъчване.
При аварии на реактори се образуват a+, b± частици и g-лъчение. По време на ядрени експлозии допълнително се произвеждат -n° неутрони.
Рентгеновото и g-лъчението имат висока проникваща и достатъчно йонизираща способност (g във въздуха може да се разпространи до 100 m и индиректно да създаде 2-3 двойки йони поради фотоелектричния ефект на 1 cm път във въздуха). Те представляват основната опасност като източници на външно лъчение. За да се намали g-лъчението, са необходими материали със значителна дебелина.
Бета-частиците (електрони b- и позитрони b+) са краткотрайни във въздуха (до 3,8 m/MeV), а в биологичната тъкан - до няколко милиметра. Тяхната йонизираща способност във въздуха е 100-300 двойки йони на 1 cm път. Тези частици могат да действат върху кожата дистанционно и чрез контакт (когато дрехите и тялото са замърсени), причинявайки „радиационни изгаряния“. Опасен при поглъщане.
Алфа - частиците (хелиевите ядра) a+ са краткотрайни във въздуха (до 11 cm), в биологичната тъкан до 0,1 mm. Те имат висока йонизираща способност (до 65 000 двойки йони на 1 cm път във въздуха) и са особено опасни, ако попаднат в тялото с въздуха и храната. облъчване вътрешни органимного по-опасно от външното облъчване.
Последствията от радиацията за хората могат да бъдат много различни. Те се определят до голяма степен от величината на дозата на облъчване и времето на нейното натрупване. Възможни последствияекспозиция на хора по време на продължителна хронична експозиция, зависимостта на ефектите от дозата на еднократна експозиция е дадена в таблицата.
Таблица 1. Последици от експозицията на хора.
| Маса 1. | ||
| Радиационни ефекти от експозицията | ||
| 1 | 2 | 3 |
| Телесно (соматично) | Вероятностни телесни (соматични - стохастични) | Гинетичен |
| 1 | 2 | 3 |
Въздействат на облъчения човек. Имат праг на дозата. | Обикновено те нямат праг на дозата. | |
| Остра лъчева болест | Намалена продължителност на живота. | Доминиращи генни мутации. |
| Хронична лъчева болест. | Левкемия (латентен период 7-12 години). | Рецесивни генни мутации. |
| Локално радиационно увреждане. | Тумори различни органи(латентен период до 25 години или повече). | Хромозомни аберации. |
2. Основни методи за откриване на AI
Да избегна тежки последствия AI, необходимо е да се извършва строг контрол на службите за радиационна безопасност с помощта на инструменти и различни техники. За да се вземат мерки за защита срещу въздействието на ИИ, те трябва да бъдат своевременно открити и количествено определени. Въздействайки на различни среди, ИИ предизвикват определени физически и химични промени в тях, които могат да бъдат регистрирани. Въз основа на това различни методи AI откриване.
Основните включват: 1) йонизация, която използва ефекта на йонизация на газова среда, причинена от излагане на облъчване и, като следствие, промяна в нейната електрическа проводимост; 2) сцинтилация, която се състои в това, че в някои вещества под въздействието на радиация се образуват светлинни проблясъци, записани чрез директно наблюдение или с помощта на фотоумножители; 3) химически, при които IR се открива с помощта на химични реакции, промени в киселинността и проводимостта, които възникват по време на облъчване на течни химически системи; 4) фотографски, който се състои в това, че при облъчване на фотолента се отделят сребърни зърна във фотографския слой по траекторията на частиците; 5) метод, основан на проводимостта на кристалите, т.е. когато под въздействието на AI възниква ток в кристали от диелектрични материали и се променя проводимостта на кристали от полупроводници и др.
3. Дози на радиация и мерни единици
Въздействието на йонизиращото лъчение е сложен процес. Ефектът от радиацията зависи от големината на погълнатата доза, нейната мощност, вида на радиацията и обема на облъчване на тъканите и органите. За количественото му определяне са въведени специални единици, които се разделят на несистемни единици и единици в системата SI. В днешно време се използват предимно единици SI. По-долу в таблица 10 е даден списък на единиците за измерване на радиологични величини и сравнение на SI единици и несистемни единици.
Таблица 2. Основни радиологични величини и единици
Таблица 3. Зависимост на ефектите от дозата на еднократно (краткотрайно) облъчване на човека.
Трябва да се има предвид, че радиоактивното облъчване, получено през първите четири дни, обикновено се нарича еднократно, а за дълъг период от време - многократно. Доза на облъчване, която не води до намаляване на работоспособността (бойната готовност) на личния състав на формированието (личен състав на армията по време на война): единична доза (през първите четири дни) - 50 rad; многократно: през първите 10-30 дни – 100 rad; V в рамките на тримесеца – 200 рад; през годината – 300 рад. За да не се объркваме, говорим за загуба на производителност, въпреки че ефектите от радиацията остават.
4. Източници на йонизиращи лъчения
Има йонизиращи лъчения от естествен и изкуствен произход.
Всички жители на Земята са изложени на облъчване от естествени източници на радиация, като някои от тях получават по-високи дози от други. В зависимост по-специално от мястото на пребиваване. Така нивото на радиация на някои места по земното кълбо, където радиоактивните скали са особено изобилни, се оказва значително по-високо от средното, на други места е съответно по-ниско. Дозата на радиация зависи и от начина на живот на хората. Използването на определени строителни материали, използването на газ за готвене, открити скари на дървени въглища, херметични пространства и дори полети със самолет увеличават експозицията чрез естествени източници на радиация.
Наземните източници на радиация са колективно отговорни за по-голямата част от експозицията, на която хората са изложени поради естествената радиация. Останалата част от радиацията идва от космическите лъчи.
Космическите лъчи идват при нас главно от дълбините на Вселената, но някои от тях се раждат на Слънцето по време на слънчеви изригвания. Космическите лъчи могат да достигнат повърхността на Земята или да взаимодействат с нейната атмосфера, генерирайки вторична радиация и водейки до образуването на различни радионуклиди.
През последните няколко десетилетия човекът създаде няколкостотин изкуствени радионуклиди и се научи да използва атомната енергия за различни цели: в медицината и за създаване на атомни оръжия, за производство на енергия и откриване на пожари, за търсене на минерали. Всичко това води до увеличаване на дозата на радиация както за отделните хора, така и за населението на Земята като цяло.
Индивидуални дози, получени различни хораот изкуствени източницирадиацията варира значително. В повечето случаи тези дози са много малки, но понякога радиацията от изкуствени източници се оказва много хиляди пъти по-интензивна, отколкото от естествени източници.
Понастоящем основният принос за дозата, получена от хората от създадени от човека източници на радиация, идва от медицински процедури и методи на лечение, свързани с използването на радиоактивност. В много страни този източник е отговорен за почти цялата доза, получена от изкуствени източници на радиация.
Радиацията се използва в медицината както за диагностични цели, така и за лечение. Един от най-често срещаните медицински устройствае рентгенов апарат. Нов комплекс диагностични методивъз основа на използването на радиоизотопи. Парадоксално, но един от начините за борба с рака е лъчетерапия.
Най-противоречивият източник на радиационно облъчване са атомните електроцентрали, въпреки че в момента те имат много малък принос към общото облъчване на населението. При нормална операцияЯдрените инсталации отделят много малко радиоактивни материали в околната среда. Атомните електроцентрали са само част от ядрения горивен цикъл, който започва с добива и обогатяването на уранова руда. Следващият етап е производството на ядрено гориво. Отработеното ядрено гориво от атомните електроцентрали понякога се преработва за извличане на уран и плутоний. Цикълът обикновено завършва с погребването на радиоактивните отпадъци. Но на всеки етап от цикъла на ядреното гориво в околната среда навлизат радиоактивни вещества.
5. Средства за защита на населението
1. Колективни средства за защита: укрития, сглобяеми укрития (БВУ), противорадиационни укрития (ПРУ), прости укрития (ПУ);
2. Лична респираторна защита: филтриращи противогази, изолиращи противогази, филтриращи респиратори, изолиращи респиратори, самоспасители, шлангови, автономни, патрони за противогази;
3. Индивидуални продукти за защита на кожата: филтриращи, изолиращи;
4. Уреди за радиационно изследване;
5. Уреди за химическо разузнаване;
6. Уреди - детектори на вредни примеси във въздуха;
7. Снимки.
6. Радиационен контрол
Радиационната безопасност се отнася до състоянието на защита на настоящите и бъдещите поколения хора, материални активи и околната среда от вредното въздействие на ИИ.
Радиационният мониторинг е съществена част от осигуряването на радиационна безопасност, като се започне от етапа на проектиране на радиационно опасните съоръжения. Той има за цел да определи степента на съответствие с принципите за радиационна безопасност и регулаторните изисквания, включително непревишаване на установените основни граници на дозите и допустими нивапри нормална експлоатация, получаване на необходимата информация за оптимизиране на защитата и вземане на решения за намеса при радиационни аварии, замърсяване на райони и сгради с радионуклиди, както и в райони и сгради с повишени нива на естествена радиация. Извършва се радиационен мониторинг за всички източници на радиация.
На радиационен контрол подлежат: 1) радиационните характеристики на радиационните източници, емисиите в атмосферата, течните и твърдите радиоактивни отпадъци; 2) радиационни фактори, създадени от технологичния процес на работните места и в околната среда; 3) радиационни фактори в замърсени зони и в сгради с повишени нива на естествена радиация; 4) нива на облъчване на персонала и населението от всички източници на радиация, обхванати от тези стандарти.
Основните контролирани параметри са: годишни ефективни и еквивалентни дози; прием на радионуклиди в организма и съдържанието им в организма за оценка на годишния прием; обемна или специфична активност на радионуклидите във въздуха, водата, храните, строителните материали; радиоактивно замърсяване на кожата, облеклото, обувките, работните повърхности.
Следователно администрацията на организацията може да въведе допълнителни, по-строги числени стойности на контролираните параметри - административни нива.
Освен това държавният надзор върху прилагането на нормите за радиационна безопасност се осъществява от органите за държавен санитарен и епидемиологичен надзор и други органи, упълномощени от правителството Руска федерацияв съответствие с текущия регламенти.
Контролът върху спазването на стандартите в организациите, независимо от тяхната форма на собственост, се извършва от администрацията на тази организация. Контролът върху облъчването на населението се възлага на изпълнителните органи на съставните образувания на Руската федерация.
Контролът върху медицинското облъчване на пациенти е задължение на администрацията на здравните органи и институции.
Човек е изложен на радиация по два начина. Радиоактивните вещества могат да бъдат извън тялото и да го облъчват отвън; в този случай говорим за външно облъчване. Или могат да попаднат във въздуха, който човек диша, в храната или водата и да попаднат в тялото. Този метод на облъчване се нарича вътрешен.
Можете да се предпазите от алфа лъчите чрез:
Увеличаване на разстоянието до източници на радиация, т.к алфа частиците имат малък пробег;
Използването на работно облекло и предпазни обувки, т.к проникващата способност на алфа частиците е ниска;
Изключване на навлизането на източници на алфа частици с храна, вода, въздух и през лигавиците, т.е. използване на противогази, маски, очила и др.
Следното се използва като защита срещу бета радиация:
Огради (екрани), като се вземе предвид факта, че алуминиев лист с дебелина няколко милиметра напълно абсорбира потока от бета частици;
Методи и техники за предотвратяване на източници на бета радиация от навлизане в тялото.
Защитата от рентгеново и гама-лъчение трябва да се организира, като се вземе предвид фактът, че тези видове радиация имат висока проникваща способност. Следните мерки са най-ефективни (обикновено се използват в комбинация):
Увеличаване на разстоянието до източника на радиация;
Намаляване на времето, прекарано в опасната зона;
Екраниране на източника на радиация с материали с висока плътност (олово, желязо, бетон и др.);
Използване на защитни съоръжения (противорадиационни укрития, сутерени и др.) за населението;
Използване индивидуални средствазащита на дихателните органи, кожата и лигавиците;
Дозиметричен мониторинг външна средаи хранителни продукти.
За населението на страната при обявяване на радиационна опасност съществуват следните препоръки:
Подслонете се в жилищни сгради. Важно е да знаете, че стените на дървената къща отслабват йонизиращото лъчение 2 пъти, а тухлената къща - 10 пъти. Мазетата и мазетата на къщите намаляват дозата на радиация от 7 до 100 пъти или повече;
Вземете мерки за защита срещу проникване на радиоактивни вещества в апартамента (къщата) с въздух. Затворете прозорците, уплътнете рамките и вратите;
Направете запас пия вода. Напълнете вода в затворени съдове, пригответе прости хигиенни продукти (например сапунени разтвори за почистване на ръцете), затворете крановете;
Извършете спешна йодна профилактика (възможно по-рано, но само след специално уведомление!). Йодната профилактика включва прием на стабилни йодни препарати: калиев йодид или водно-алкохолен разтвор на йод. В този случай се постига 100% степен на защита срещу натрупване на радиоактивен йод в щитовидната жлеза. Водно-алкохолен разтвор на йод трябва да се приема след хранене 3 пъти на ден в продължение на 7 дни: а) деца под 2 години - 1-2 капки 5% тинктура на 100 ml мляко или хранителна смес; б) деца над 2 години и възрастни - 3-5 капки на чаша мляко или вода. Нанесете йодна тинктура под формата на решетка върху повърхността на ръцете си веднъж дневно в продължение на 7 дни.
Започнете да се подготвяте за евентуална евакуация: подгответе документи и пари, предмети от първа необходимост, опаковайте лекарства, минимум бельо и дрехи. Съберете запас от консервирани храни. Всички артикули трябва да бъдат опаковани в найлонови торбички. Опитайте се да спазвате следните правила: 1) приемайте консервирани храни; 2) не пийте вода от открити източници; 3) избягвайте дълги пътувания през замърсени райони, особено по прашни пътища или трева, не ходете в гората, не плувайте; 4) когато влизате в стая от улицата, свалете обувките и връхните си дрехи.
Когато се движите на открито, използвайте наличните предпазни средства:
Дихателни органи: покрийте устата и носа си с марля, навлажнена с вода, носна кърпа, кърпа или друга част от облеклото;
Кожа и линия на косата: покрийте с всякакви дрехи, шапки, шалове, пелерини, ръкавици.
Заключение
И тъй като йонизиращото лъчение и неговото вредно въздействие върху живите организми бяха открити, възникна необходимостта да се контролира излагането на хората на тези лъчения. Всеки човек трябва да знае за опасностите от радиацията и да може да се предпази от нея.
Радиацията по своята същност е вредна за живота. Ниските дози радиация могат да „задействат“ ненапълно разбрана верига от събития, водещи до рак или генетични увреждания. При големи дози радиацията може да унищожи клетките, да увреди тъканите на органите и да причини бърза смърт на тялото.
В медицината един от най-разпространените апарати е рентгеновият апарат, а също така все по-широко разпространение получават нови комплексни диагностични методи, базирани на използването на радиоизотопи. Парадоксално, един от начините за борба с рака е лъчетерапията, въпреки че радиацията е насочена към излекуване на пациента, но често дозите се оказват неоправдано високи, тъй като дозите, получени от радиация за медицински цели, съставляват значителна част от общата радиационна доза от изкуствени източници.
Авариите в съоръжения, където има радиация, също причиняват огромни щети; Чернобилската атомна електроцентрала е отличен пример за това.
Затова всички ние трябва да помислим за това, така че това, което пропускаме днес, да не се окаже напълно непоправимо утре.
Библиография
1. Небел Б. Наука за околната среда. Как работи светът. В 2 тома, М., "Мир", 1994 г.
2. Ситников В.П. Основи на безопасността на живота. – М.: АСТ. 1997 г.
3. Защита на населението и териториите от извънредни ситуации. (ред. M.I. Faleev) - Калуга: Държавно унитарно предприятие "Облиздат", 2001 г.
4. Смирнов А.Т. Основи на безопасността на живота. Учебник за 10, 11 клас на средното училище. – М.: Образование, 2002.
5. Фролов. Основи на безопасността на живота. Учебник за ученици от институциите за средно професионално образование. – М.: Образование, 2003.
Катедра БЖД
Тест
дисциплина: Безопасност на живота
на тема: Йонизиращи лъчения
Перм, 2004 г
Въведение
Йонизиращото лъчение е лъчение, чието взаимодействие с околната среда води до образуването на електрически заряди с различни знаци.
Йонизиращото лъчение е лъчението, произведено от радиоактивни вещества.
Под въздействието на йонизиращо лъчение човек развива лъчева болест.
Основната цел на радиационната безопасност е да защити здравето на населението, включително персонала, от вредното въздействие на йонизиращото лъчение чрез спазване на основните принципи и стандарти на радиационна безопасност без неоправдани ограничения върху полезните дейности при използване на радиация в различни области на икономиката, наука и медицина.
Стандартите за радиационна безопасност (NRB-2000) се използват за осигуряване на безопасността на хората при условия на излагане на йонизиращи лъчения от изкуствен или естествен произход.
Основни характеристики на йонизиращото лъчение
Йонизиращото лъчение е лъчение, чието взаимодействие с околната среда води до образуването на електрически заряди с различни знаци. Източниците на тези лъчения се използват широко в технологиите, химията, медицината, селското стопанство и други области, например при измерване на плътността на почвата, откриване на течове в газопроводи, измерване на дебелината на листове, тръби и пръти, антистатична обработка на тъкани, полимеризация на пластмаси, лъчева терапия на злокачествени тумори и др. Все пак трябва да се помни, че източниците на йонизиращо лъчение представляват значителна заплаха за здравето и живота на хората, които ги използват.
Има 2 вида йонизиращо лъчение:
корпускулярни, състоящи се от частици с маса на покой, различна от нула (алфа и бета лъчение и неутронно лъчение);
електромагнитни (гама лъчение и рентгенови лъчи) с много къса дължина на вълната.
Алфа радиацияе поток от хелиеви ядра с висока скорост. Тези ядра имат маса 4 и заряд +2. Те се образуват при радиоактивен разпад на ядра или при ядрени реакции. Понастоящем са известни повече от 120 изкуствени и естествени алфа радиоактивни ядра, които, излъчвайки алфа частица, губят 2 протона и 2 неврона.
Енергията на алфа частиците не надвишава няколко MeV (мегаелектронволта). Излъчените алфа частици се движат почти праволинейно със скорост приблизително 20 000 km/s.
Дължината на пътя на частица във въздуха или друга среда обикновено се определя като най-голямото разстояние от източника на радиация, на което частицата все още може да бъде открита, преди да бъде абсорбирана от веществото. Дължината на пътя на една частица зависи от заряда, масата, началната енергия и средата, в която се извършва движението. С увеличаване на началната енергия на частицата и намаляване на плътността на средата дължината на пътя се увеличава. Ако първоначалната енергия на излъчените частици е една и съща, тогава тежките частици имат по-ниски скорости от леките. Ако частиците се движат бавно, тогава тяхното взаимодействие с атомите на средата е по-ефективно и частиците бързо изразходват наличния си енергиен запас.
Дължината на пътя на алфа-частиците във въздуха обикновено е по-малка от 10 см. Поради голямата им маса при взаимодействие с материята алфа-частиците бързо губят своята енергия. Това обяснява тяхната ниска проникваща способност и висока специфична йонизация: при навлизане въздушна средаЕдна алфа частица образува няколко десетки хиляди двойки заредени частици – йони на 1 см от своя път.
Бета радиацияе поток от електрони или позитрони, произведени по време на радиоактивен разпад. В момента са известни около 900 бета радиоактивни изотопа.
Масата на бета-частиците е няколко десетки хиляди пъти по-малка от масата на алфа-частиците. В зависимост от естеството на източника на бета радиация, скоростта на тези частици може да варира от 0,3 до 0,99 пъти скоростта на светлината. Енергията на бета частиците не надвишава няколко MeV, дължината на пътя във въздуха е приблизително 1800 cm, а в меките тъкани човешкото тяло~ 2,5 см. Проникващата способност на бета-частиците е по-висока от тази на алфа-частиците (поради по-ниската маса и заряд).
Неутронно лъчениее поток от ядрени частици, които нямат електрически заряд. Масата на неутрона е приблизително 4 пъти по-малка от масата на алфа частиците. В зависимост от енергията се разграничават бавни неутрони (с енергия под 1 KeV (килоелектрон-волт) = 10 3 eV), неутрони с междинни енергии (от 1 до 500 KeV) и бързи неутрони (от 500 KeV до 20 MeV). При нееластичното взаимодействие на неутроните с ядрата на атомите в средата се появява вторично лъчение, състоящо се от заредени частици и гама-кванти (гама-лъчение). При еластични взаимодействия на неутрони с ядра може да се наблюдава обикновена йонизация на материята. Проникващата способност на неутроните зависи от тяхната енергия, но е значително по-висока от тази на алфа или бета частиците. Неутронното лъчение има висока проникваща способност и представлява най-голямата опасност за хората от всички видове корпускулярно лъчение. Силата на неутронния поток се измерва чрез плътността на неутронния поток.
Гама радиацияе електромагнитно излъчване с висока енергия и къса дължина на вълната. Той се излъчва по време на ядрени трансформации или взаимодействия на частици. Високата енергия (0,01 - 3 MeV) и късата дължина на вълната определят по-голямата проникваща способност на гама лъчението. Гама лъчите не се отклоняват от електрически и магнитни полета. Тази радиация има по-малка йонизираща сила от алфа и бета радиацията.
Рентгеново лъчениемогат да бъдат получени в специални рентгенови тръби, в електронни ускорители, в среда около източник на бета-лъчение и др. Рентгеновото лъчение е един от видовете електромагнитно лъчение. Енергията му обикновено не надвишава 1 MeV. Рентгеновото лъчение, подобно на гама лъчението, има ниска йонизираща способност и голяма дълбочина на проникване.
За да се характеризира ефекта на йонизиращото лъчение върху дадено вещество, беше въведено понятието доза радиация. Радиационната доза е частта от енергията, предадена от радиация на вещество и погълната от него. Количествена характеристика на взаимодействието на йонизиращото лъчение и материята е погълната доза радиация(D), равно на съотношението на средната енергия dE, предадена от йонизиращо лъчение към вещество в елементарен обем, към масата на облъченото вещество в този обем dm:
Доскоро се вземаха количествени характеристики само на рентгеновото и гама-лъчението въз основа на техния йонизиращ ефект. експозиционна доза X е съотношението на общия електрически заряд dQ на йони със същия знак, възникващи в малък обем сух въздух, към въздушната маса dm в този обем, т.е.
За да се оцени възможното увреждане на здравето поради хронично излагане на йонизиращо лъчение с произволен състав, концепцията еквивалентна доза(Н). Тази стойност се определя като произведението на погълнатата доза D и средния фактор на качеството на радиация Q (безразмерен) в дадена точка в тъканта на човешкото тяло, т.е.:
Има още една характеристика на йонизиращото лъчение - мощност на дозата X (съответно абсорбирана, експозиция или еквивалент), представляваща увеличението на дозата за кратък период от време dx, разделено на този период dt. По този начин мощността на експозиционната доза (x или w, C/kg s) ще бъде:
X = W = dx / dt
Биологичният ефект на разглежданото лъчение върху човешкото тяло е различен.
Алфа частиците, преминавайки през материята и сблъсквайки се с атоми, ги йонизират (зареждат), избивайки електрони. В редки случаи тези частици се абсорбират от ядрата на атомите, превръщайки ги в състояние с по-висока енергия. Този излишък на енергия насърчава протичането на различни химични реакции, които не протичат или протичат много бавно без облъчване. Алфа радиацията оказва силно влияние върху органична материя, които изграждат човешкото тяло (мазнини, протеини и въглехидрати). На лигавиците това излъчване причинява изгаряния и други възпалителни процеси.
Под въздействието на бета лъчение се извършва радиолиза (разлагане) на водата, съдържаща се в биологичните тъкани, с образуването на водород, кислород, водороден пероксид H 2 O 2, заредени частици (йони) OH - и HO - 2. Продуктите от разпадането на водата имат окислителни свойства и причиняват разрушаването на много органични вещества, които изграждат тъканите на човешкото тяло.
Ефектът на гама и рентгеновото лъчение върху биологичните тъкани се дължи главно на генерираните свободни електрони. Неутроните, преминавайки през дадено вещество, предизвикват най-силни промени в него в сравнение с другите йонизиращи лъчения.
По този начин биологичният ефект на йонизиращото лъчение се свежда до промяна в структурата или разрушаване на различни органични вещества (молекули), които изграждат човешкото тяло. Това води до нарушаване на биохимичните процеси, протичащи в клетките, или дори до тяхната смърт, което води до увреждане на тялото като цяло.
Различават се външно и вътрешно облъчване на тялото. Външното облъчване се отнася до въздействието върху тялото на йонизиращо лъчение от външни за него източници, което се осъществява от радиоактивни вещества, които проникват в тялото дихателни органи, стомашно-чревния тракт или през кожата. Източници на външно лъчение - космически лъчи, естествени радиоактивни източници, открити в атмосферата, вода, почва, храна и др., източници на алфа, бета, гама, рентгеново и неутронно лъчение, използвани в техниката и медицината, ускорители на заредени частици, ядрени реактори (включително аварии в ядрени реактори) и редица други.
Радиоактивните вещества, които причиняват вътрешно облъчване на тялото, попадат в него при хранене, пушене или пиене на замърсена вода. Навлизането на радиоактивни вещества в човешкото тяло през кожата се случва в редки случаи (ако кожата има увреждане или открити рани). Вътрешното облъчване на тялото продължава, докато радиоактивното вещество се разпадне или елиминира от тялото в резултат на физиологични метаболитни процеси. Вътрешното облъчване е опасно, защото причинява дълготрайни незарастващи язви на различни органи и злокачествени тумори.
При работа с радиоактивни вещества ръцете на операторите са изложени на значително лъчение. Под въздействието на йонизиращо лъчение се развива хронично или остро (радиационно изгаряне) увреждане на кожата на ръцете. Хроничното увреждане се характеризира със суха кожа, напукване, язви и други симптоми. При остро увреждане на ръцете се появяват подуване, тъканна некроза и язви, на мястото на образуване на които могат да се развият злокачествени тумори.
Под въздействието на йонизиращо лъчение човек развива лъчева болест. Има три степени: първа (лека), втора и трета (тежка).
Симптомите на лъчева болест от първа степен са слабост, главоболие, нарушения на съня и апетита, които се засилват във втория стадий на заболяването, но са придружени допълнително от нарушения в дейността на сърдечно-съдовата система, промени в метаболизма и кръвния състав и храносмилателните органи се разстройват. При третия стадий на заболяването се наблюдават кръвоизливи, косопад, нарушава се дейността на централната нервна система и половите жлези. Хората, които са имали лъчева болест, имат повишена вероятност от развитие на злокачествени тумори и заболявания на хемопоетичните органи. Лъчевата болест в нейната остра (тежка) форма се развива в резултат на облъчване на тялото с големи дози йонизиращо лъчение за кратък период от време. Въздействието на малки дози радиация върху човешкото тяло е опасно, тъй като това може да доведе до нарушаване на наследствената информация на човешкото тяло и да възникнат мутации.
Ниско ниво на развитие на лека форма на лъчева болест възниква при еквивалентна доза на облъчване от приблизително 1 Sv, тежка форма на лъчева болест, при която половината от всички облъчени лица умират, възниква при еквивалентна доза на облъчване от 4,5 Sv. 100% фатален изход от лъчева болест съответства на еквивалентна доза облъчване от 5,5–7,0 Sv.
Понастоящем са разработени редица химични препарати (протектори), които значително намаляват отрицателното въздействие на йонизиращото лъчение върху човешкото тяло.
В Русия максимално допустимите нива на йонизиращо лъчение и принципите на радиационна безопасност се регулират от „Нормите за радиационна безопасност“ NRB-76, „Осн. санитарни правиларабота с радиоактивни вещества и други източници на йонизиращи лъчения” ОСП72-80. В съответствие с тези регулаторни документи стандартите на експозиция са установени за следните три категории лица:
За лица от категория А основната дозова граница е индивидуалната еквивалентна доза външно и вътрешно облъчване за година (Sv/година), в зависимост от радиочувствителността на органите (критичните органи). Това е максимално допустимата доза (ПДД) - най-високата стойност на индивидуалната еквивалентна доза за година, която при равномерно облъчване в продължение на 50 години няма да причини неблагоприятни промени в здравето на персонала, които могат да бъдат открити със съвременни методи.
За персонал от категория А индивидуалната еквивалентна доза ( н, Sv), натрупани в критичния орган с течение на времето T(години) от началото на професионалната работа, не трябва да надвишава стойността, определена по формулата:
N = правила за движение ∙ T. Освен това дозата, натрупана до 30-годишна възраст, не трябва да надвишава 12 MDA.
За категория B се установява граница на дозата за година (PD, Sv/година), която се разбира като най-високата средна стойност на индивидуалната еквивалентна доза за календарна година за критична група от хора, при която еднородното облъчване над 70 години не може причиняват неблагоприятни промени в здравето, установени със съвременни методи. Таблица 1 показва основните дозови граници на външно и вътрешно облъчване в зависимост от радиочувствителността на органите.
Таблица 1 – Основни стойности на границите на дозите за външно и вътрешно облъчване