Apa radiasi pengion berbahaya. Dosis dan efek radiasi pengion pada tubuh. Mekanisme kerja radiasi pengion

21.09.2019 -

Radiasi pengion disebut radiasi, interaksi yang dengan suatu zat mengarah pada pembentukan ion dari tanda yang berbeda dalam zat ini. Radiasi pengion terdiri dari partikel bermuatan dan tidak bermuatan, yang juga termasuk foton. Energi partikel radiasi pengion diukur dalam satuan off-sistem - elektron volt, eV. 1 eV = 1,6 10 -19 J.

Ada radiasi pengion sel dan foton.

Radiasi pengion sel darah- aliran partikel elementer dengan massa diam berbeda dari nol, terbentuk selama peluruhan radioaktif, transformasi nuklir, atau dihasilkan pada akselerator. Ini termasuk: - dan -partikel, neutron (n), proton (p), dll.

-radiasi adalah aliran partikel yang merupakan inti atom helium dan memiliki dua unit muatan. Energi partikel yang dipancarkan oleh berbagai radionuklida terletak pada kisaran 2-8 MeV. Dalam hal ini, semua inti radionuklida tertentu memancarkan partikel dengan energi yang sama.

-radiasi adalah aliran elektron atau positron. Selama peluruhan inti radionuklida -aktif, berbeda dengan peluruhan , berbagai inti radionuklida tertentu memancarkan partikel- dengan energi yang berbeda, sehingga spektrum energi partikel- kontinu. Energi rata-rata spektrum kira-kira 0,3 E tah. Energi maksimum partikel dalam radionuklida yang diketahui saat ini dapat mencapai 3,0-3,5 MeV.

Neutron (radiasi neutron) - netral partikel dasar. Karena neutron tidak memiliki muatan listrik, ketika melewati materi, mereka hanya berinteraksi dengan inti atom. Sebagai hasil dari proses ini, baik partikel bermuatan (inti mundur, proton, neutron) atau radiasi g terbentuk, menyebabkan ionisasi. Menurut sifat interaksi dengan medium, yang tergantung pada tingkat energi neutron, mereka secara kondisional dibagi menjadi 4 kelompok:

1) neutron termal 0,0-0,5 keV;

2) neutron antara 0,5-200 keV;

3) neutron cepat 200 KeV - 20 MeV;

4) neutron relativistik lebih dari 20 MeV.

Radiasi foton- aliran osilasi elektromagnetik yang merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan konstan 300.000 km/s. Ini termasuk g-radiasi, karakteristik, bremsstrahlung dan sinar-X
radiasi.

Memiliki sifat yang sama, jenis radiasi elektromagnetik ini berbeda dalam kondisi pembentukan, serta dalam sifat: panjang gelombang dan energi.

Jadi, radiasi-g dipancarkan selama transformasi nuklir atau selama pemusnahan partikel.

Radiasi karakteristik - radiasi foton dengan spektrum diskrit, dipancarkan ketika keadaan energi atom berubah, karena penataan ulang kulit elektron internal.

Bremsstrahlung - terkait dengan perubahan energi kinetik partikel bermuatan, memiliki spektrum kontinu dan terjadi di lingkungan sekitar sumber radiasi , dalam tabung sinar-X, dalam akselerator elektron, dll.

Radiasi sinar-X merupakan kombinasi dari bremsstrahlung dan radiasi karakteristik, kisaran energi foton yang 1 keV - 1 MeV.

Radiasi dicirikan oleh daya pengion dan daya tembusnya.

Kemampuan pengion radiasi ditentukan oleh ionisasi spesifik, yaitu, jumlah pasangan ion yang dibuat oleh partikel per satuan volume massa medium atau per satuan panjang lintasan. radiasi berbagai macam memiliki sifat ionisasi yang berbeda.

daya tembus radiasi ditentukan oleh jangkauan. Lari adalah lintasan yang ditempuh oleh partikel dalam suatu zat sampai berhenti sepenuhnya, karena satu atau beberapa jenis interaksi.

Partikel memiliki daya ionisasi tertinggi dan daya tembus terendah. Ionisasi spesifiknya bervariasi dari 25 hingga 60 ribu pasang ion per 1 cm lintasan di udara. Panjang lintasan partikel-partikel ini di udara adalah beberapa sentimeter, dan dalam jaringan biologis lunak - beberapa puluh mikron.

-radiasi memiliki daya pengion yang jauh lebih rendah dan daya tembus yang lebih besar. Nilai rata-rata ionisasi spesifik di udara adalah sekitar 100 pasang ion per 1 cm lintasan, dan jangkauan maksimum mencapai beberapa meter pada energi tinggi.

Radiasi foton memiliki daya ionisasi terendah dan daya tembus tertinggi. Dalam semua proses interaksi radiasi elektromagnetik dengan medium, sebagian energi diubah menjadi energi kinetik elektron sekunder, yang, melewati zat, menghasilkan ionisasi. Lintasan radiasi foton melalui materi tidak dapat dicirikan sama sekali oleh konsep jangkauan. Melemahnya aliran radiasi elektromagnetik dalam suatu zat mematuhi hukum eksponensial dan ditandai dengan koefisien atenuasi p, yang tergantung pada energi radiasi dan sifat-sifat zat tersebut. Tetapi berapa pun ketebalan lapisan zat, tidak mungkin untuk sepenuhnya menyerap fluks radiasi foton, tetapi hanya untuk melemahkan intensitasnya beberapa kali.

Ini adalah perbedaan penting antara sifat redaman radiasi foton dan redaman partikel bermuatan, di mana ada ketebalan minimum lapisan zat penyerap (jalur), di mana fluks partikel bermuatan diserap sepenuhnya.

Tindakan biologis radiasi pengion. Di bawah pengaruh radiasi pengion pada tubuh manusia, proses fisik dan biologis yang kompleks dapat terjadi di jaringan. Akibat ionisasi jaringan hidup, ikatan molekul terputus dan struktur kimia berbagai senyawa berubah, yang pada gilirannya menyebabkan kematian sel.

Peran yang bahkan lebih signifikan dalam pembentukan konsekuensi biologis dimainkan oleh produk radiolisis air, yang merupakan 60-70% dari massa jaringan biologis. Di bawah aksi radiasi pengion pada air, Radikal bebas H dan OH, dan dengan adanya oksigen juga radikal bebas hidroperoksida (HO 2) dan hidrogen peroksida (H 2 O 2), yang merupakan oksidator kuat. Produk radiolisis masuk ke dalam reaksi kimia dengan molekul jaringan, membentuk senyawa yang bukan merupakan karakteristik organisme yang sehat. Ini mengarah pada pelanggaran fungsi individu atau sistem, serta kehidupan organisme secara keseluruhan.

Intensitas reaksi kimia, yang diinduksi oleh radikal bebas, meningkat, dan ratusan dan ribuan molekul yang tidak terpengaruh oleh iradiasi terlibat di dalamnya. Ini adalah kekhususan aksi radiasi pengion pada objek biologis, yaitu, efek yang dihasilkan oleh radiasi tidak begitu banyak disebabkan oleh jumlah energi yang diserap dalam objek yang disinari, tetapi pada bentuk di mana energi ini ditransmisikan. Tidak ada jenis energi lain (termal, listrik, dll.), diserap oleh objek biologis dalam jumlah yang sama, menyebabkan perubahan seperti radiasi pengion.

Radiasi pengion, bila terkena tubuh manusia, dapat menyebabkan dua jenis efek yang mengacu pada penyakit klinis: efek ambang batas deterministik (penyakit radiasi, luka bakar radiasi, katarak radiasi, infertilitas radiasi, anomali dalam perkembangan janin, dll.) dan efek non-ambang stokastik (probabilistik) ( tumor ganas, leukemia, penyakit keturunan).

Pelanggaran proses biologis dapat berupa reversibel, ketika fungsi normal sel-sel jaringan yang diiradiasi dipulihkan sepenuhnya, atau ireversibel, yang menyebabkan kerusakan. tubuh individu atau seluruh organisme dan kejadiannya penyakit radiasi.

Ada dua bentuk penyakit radiasi - akut dan kronis.

bentuk akut terjadi sebagai akibat dari paparan dosis tinggi dalam waktu singkat. Pada dosis urutan ribuan rad, kerusakan pada tubuh dapat terjadi seketika ("kematian di bawah sinar"). Penyakit radiasi akut juga dapat terjadi jika tertelan jumlah besar radionuklida.

Lesi akut berkembang dengan iradiasi gamma seragam tunggal di seluruh tubuh dan dosis yang diserap di atas 0,5 Gy. Pada dosis 0,25 ... 0,5 Gy, perubahan sementara dalam darah dapat diamati, yang dengan cepat menjadi normal. Dalam kisaran dosis 0,5...1,5 Gy, perasaan lelah terjadi, kurang dari 10% dari mereka yang terpapar mungkin mengalami muntah, perubahan sedang dalam darah. Pada dosis 1,5 ... 2,0 Gy, bentuk ringan penyakit radiasi akut diamati, yang dimanifestasikan oleh limfopenia yang berkepanjangan (penurunan jumlah limfosit - sel imunokompeten), pada 30 ... 50% kasus - muntah pada hari pertama setelah iradiasi. Kematian tidak dicatat.

Penyakit radiasi dengan tingkat keparahan sedang terjadi pada dosis 2,5 ... 4,0 Gy. Hampir semua pasien yang diiradiasi mengalami mual, muntah pada hari pertama, penurunan tajam dalam kandungan leukosit dalam darah, perdarahan subkutan muncul, pada 20% kasus hasil yang fatal mungkin terjadi, kematian terjadi 2-6 minggu setelah iradiasi. Pada dosis 4.0...6.0 Gy, bentuk penyakit radiasi yang parah berkembang, menyebabkan kematian pada 50% kasus dalam bulan pertama. Pada dosis melebihi 6,0 Gy, bentuk penyakit radiasi yang sangat parah berkembang, yang pada hampir 100% kasus berakhir dengan kematian karena perdarahan atau penyakit menular. Data yang diberikan mengacu pada kasus di mana tidak ada pengobatan. Saat ini, ada sejumlah agen anti-radiasi, yang, dengan pengobatan kompleks, memungkinkan untuk mengecualikan hasil yang mematikan pada dosis sekitar 10 Gy.

Penyakit radiasi kronis dapat berkembang dengan paparan terus menerus atau berulang dengan dosis yang jauh lebih rendah daripada yang menyebabkan bentuk tajam. Paling fitur karakteristik penyakit radiasi kronis adalah perubahan dalam darah, sejumlah gejala dari sistem saraf, lesi kulit lokal, lesi lensa, pneumosklerosis (dengan menghirup plutonium-239), penurunan imunoreaktivitas tubuh.

Tingkat paparan radiasi tergantung pada apakah paparan eksternal atau internal (ketika isotop radioaktif memasuki tubuh). Paparan internal dimungkinkan melalui inhalasi, konsumsi radioisotop dan penetrasinya ke dalam tubuh melalui kulit. Beberapa zat diserap dan terakumulasi dalam organ tertentu, menghasilkan dosis radiasi lokal yang tinggi. Kalsium, radium, strontium, dan lainnya menumpuk di tulang, isotop yodium menyebabkan kerusakan pada kelenjar tiroid, elemen tanah jarang - terutama tumor hati. Isotop cesium dan rubidium terdistribusi secara merata, menyebabkan penekanan hematopoiesis, atrofi testis, dan tumor jaringan lunak. Dengan iradiasi internal, isotop pemancar alfa paling berbahaya dari polonium dan plutonium.

Kemampuan untuk menyebabkan konsekuensi jangka panjang - leukemia, neoplasma ganas, penuaan dini - adalah salah satu sifat berbahaya dari radiasi pengion.

Untuk mengatasi masalah keamanan radiasi, pertama-tama, efek yang diamati pada "dosis rendah" - dalam urutan beberapa centisievert per jam dan di bawahnya, yang sebenarnya terjadi dalam penggunaan praktis energi atom, menarik.

Sangat penting di sini bahwa, menurut konsep modern, keluaran dari efek samping dalam kisaran "dosis rendah" yang ditemukan di kondisi normal, sedikit tergantung pada laju dosis. Ini berarti bahwa efeknya ditentukan terutama oleh total akumulasi dosis, terlepas dari apakah itu diterima dalam 1 hari, 1 detik, atau 50 tahun. Jadi, ketika menilai efek paparan kronis, orang harus ingat bahwa efek ini terakumulasi dalam tubuh dalam jangka waktu yang lama.

Besaran dosimetri dan satuan pengukurannya. Tindakan radiasi pengion pada suatu zat dimanifestasikan dalam ionisasi dan eksitasi atom dan molekul yang membentuk zat tersebut. Ukuran kuantitatif dari efek ini adalah dosis serap. D p adalah energi rata-rata yang ditransfer oleh radiasi ke satu satuan massa materi. Satuan dosis serap adalah abu-abu (Gy). 1 Gy = 1 J/kg. Dalam praktiknya, unit di luar sistem juga digunakan - 1 rad \u003d 100 erg / g \u003d 1 10 -2 J / kg \u003d 0,01 Gy.

Dosis radiasi yang diserap tergantung pada sifat radiasi dan media penyerap.

Untuk partikel bermuatan (α, , proton) berenergi rendah, neutron cepat dan beberapa radiasi lainnya, ketika proses utama interaksinya dengan materi adalah ionisasi dan eksitasi langsung, dosis yang diserap berfungsi sebagai karakteristik yang jelas dari radiasi pengion dalam hal pengaruhnya pada media. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa antara parameter yang mencirikan jenis radiasi ini (fluks, kerapatan fluks, dll.) dan parameter yang mencirikan kemampuan ionisasi radiasi dalam medium - dosis yang diserap, dimungkinkan untuk membangun hubungan langsung yang memadai.

Untuk sinar-x dan radiasi-g, ketergantungan semacam itu tidak diamati, karena jenis radiasi ini secara tidak langsung mengion. Akibatnya, dosis yang diserap tidak dapat berfungsi sebagai karakteristik radiasi ini dalam hal efeknya terhadap lingkungan.

Sampai saat ini, apa yang disebut dosis paparan telah digunakan sebagai karakteristik sinar-X dan radiasi-g oleh efek ionisasi. Dosis paparan menyatakan energi radiasi foton yang diubah menjadi energi kinetik elektron sekunder yang menghasilkan ionisasi per satuan massa udara atmosfer.

Liontin per kilogram (C/kg) diambil sebagai satuan dosis paparan sinar-X dan radiasi-g. Ini adalah dosis sinar-X atau radiasi-g, ketika terkena 1 kg udara atmosfer kering pada kondisi normal ion terbentuk yang membawa 1 C listrik dari setiap tanda.

Dalam prakteknya, unit dosis paparan di luar sistem, roentgen, masih banyak digunakan. 1 roentgen (R) - dosis paparan sinar-x dan radiasi g, di mana ion terbentuk dalam 0,001293 g (1 cm 3 udara dalam kondisi normal) yang membawa muatan satu unit elektrostatik dari jumlah listrik masing-masing tanda atau 1 P \u003d 2,58 10 -4 C/kg. Dengan dosis paparan 1 R, 2,08 x 10 9 pasang ion akan terbentuk dalam 0,001293 g udara atmosfer.

Studi tentang efek biologis yang disebabkan oleh berbagai radiasi pengion telah menunjukkan bahwa kerusakan jaringan tidak hanya dikaitkan dengan jumlah energi yang diserap, tetapi juga dengan distribusi spasialnya, yang dicirikan oleh kerapatan ionisasi linier. Semakin tinggi kerapatan ionisasi linier, atau, dengan kata lain, transfer energi linier partikel dalam medium per satuan panjang lintasan (LET), semakin besar tingkat kerusakan biologis. Untuk memperhitungkan efek ini, konsep dosis ekivalen telah diperkenalkan.

Dosis setara H T , R - dosis serap dalam organ atau jaringan D T , R , dikalikan dengan faktor pembobotan yang sesuai untuk radiasi itu W R:

H t , r=W R D T , R

Satuan dosis ekivalen adalah J kg -1, yang memiliki nama khusus sievert (Sv).

Nilai W R untuk foton, elektron, dan muon dengan energi apa pun adalah 1, untuk partikel , fragmen fisi, inti berat - 20. Faktor pembobotan untuk jenis tertentu radiasi saat menghitung dosis ekivalen:

Foton energi apa pun……………………………………………………….1

Elektron dan muon (kurang dari 10 keV)……………………………………….1

Neutron dengan energi kurang dari 10 keV……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………….

dari 10 keV hingga 100 keV …………………………………………………… 10

dari 100 keV menjadi 2 MeV………………………………………………..20

dari 2 MeV sampai 20 MeV………………………………………………..10

lebih dari 20 MeV……………………………………………………………… 5

Proton selain proton mundur

energi lebih dari 2 MeV………………………………………………………5

Partikel alfa

fragmen fisi, inti berat………………………………………….20

Dosis efektif- nilai yang digunakan sebagai ukuran risiko terjadinya efek jangka panjang penyinaran seluruh tubuh manusia dan organ individualnya, dengan mempertimbangkan radiosensitivitasnya. Iradiasi merupakan jumlah produk dari dosis ekivalen di dalam organ. N T dengan faktor bobot yang sesuai untuk organ atau jaringan tersebut WT:

di mana H T - dosis setara jaringan T selama τ .

satuan pengukuran dosis efektif- J × kg -1, disebut sievert (Sv).

Nilai W T untuk jenis jaringan dan organ tertentu diberikan di bawah ini:

Jenis jaringan, organ W 1

Gonad ................................................................... ........................................................ . ............0.2

Sumsum tulang, (merah), paru-paru, perut………………………………0.12

Hati, payudara, tiroid. …………………………...0,05

Kulit……………………………………………………………………………………… 0,01

Dosis serapan, paparan dan ekivalen per satuan waktu disebut laju dosis yang sesuai.

Peluruhan spontan (spontan) inti radioaktif mengikuti hukum:

N = N0 exp(-λt),

di mana N0- jumlah inti dalam volume materi tertentu pada waktu t = 0; n- jumlah inti dalam volume yang sama pada saat t ; adalah konstanta peluruhan.

Konstanta memiliki arti probabilitas peluruhan nuklir dalam 1 s; itu sama dengan fraksi inti yang meluruh dalam 1 s. Konstanta peluruhan tidak bergantung pada jumlah total inti dan memiliki nilai yang terdefinisi dengan baik untuk setiap nuklida radioaktif.

Persamaan di atas menunjukkan bahwa seiring waktu, jumlah inti zat radioaktif berkurang secara eksponensial.

Karena fakta bahwa waktu paruh sejumlah besar isotop radioaktif diukur dalam jam dan hari (yang disebut isotop berumur pendek), maka harus diketahui untuk menilai bahaya radiasi pada waktunya jika terjadi kecelakaan yang tidak disengaja. pelepasan zat radioaktif ke lingkungan, untuk memilih metode dekontaminasi, dan juga selama pemrosesan limbah radioaktif dan pembuangan selanjutnya.

Jenis dosis yang dijelaskan mengacu pada individu, yaitu individu.

Dengan menjumlahkan dosis ekivalen efektif individu yang diterima oleh sekelompok orang, kita sampai pada dosis ekivalen efektif kolektif, yang diukur dalam man-sieverts (man-Sv).

Satu lagi definisi perlu diperkenalkan.

Banyak radionuklida meluruh dengan sangat lambat dan akan tetap ada di masa depan yang jauh.

Dosis ekivalen efektif kolektif yang akan diterima oleh generasi manusia dari sumber radioaktif mana pun selama seluruh waktu keberadaannya disebut diharapkan (total) dosis ekivalen efektif kolektif.

Aktivitas obat itu adalah ukuran jumlah bahan radioaktif.

Aktivitas ditentukan oleh jumlah atom yang meluruh per satuan waktu, yaitu laju peluruhan inti radionuklida.

Satuan aktivitas adalah satu transformasi nuklir per detik. Dalam sistem satuan SI disebut becquerel (Bq).

Curie (Ci) diambil sebagai unit aktivitas di luar sistem - aktivitas sejumlah radionuklida di mana 3,7 × 10 10 aksi peluruhan per detik terjadi. Dalam praktiknya, turunan Ki banyak digunakan: millicurie - 1 mCi = 1 × 10 -3 Ci; mikrokuri - 1 Ci = 1 × 10 -6 Ci.

Pengukuran radiasi pengion. Harus diingat bahwa tidak ada metode dan perangkat universal yang berlaku untuk semua kondisi. Setiap metode dan perangkat memiliki area aplikasinya sendiri. Kegagalan untuk mempertimbangkan catatan ini dapat menyebabkan kesalahan besar.

Dalam keselamatan radiasi, radiometer, dosimeter dan spektrometer digunakan.

radiometer- ini adalah perangkat yang dirancang untuk menentukan jumlah zat radioaktif (radionuklida) atau fluks radiasi. Misalnya, penghitung pelepasan gas (Geiger-Muller).

Dosimeter- ini adalah perangkat untuk mengukur paparan atau laju dosis yang diserap.

Spektrometer berfungsi untuk mendaftar dan menganalisis spektrum energi dan mengidentifikasi memancarkan radionuklida atas dasar ini.

Pendistribusian. Masalah keamanan radiasi diatur hukum federal"Tentang keselamatan radiasi populasi", standar keselamatan radiasi (NRB-99) dan aturan dan peraturan lainnya. Undang-undang "Tentang keselamatan radiasi penduduk" menyatakan: "Keselamatan radiasi penduduk adalah keadaan perlindungan generasi sekarang dan masa depan orang dari efek berbahaya dari radiasi pengion pada kesehatan mereka" (Pasal 1).

“Warga Federasi Rusia, warga negara asing, dan orang tanpa kewarganegaraan yang tinggal di wilayah Federasi Rusia memiliki hak atas keselamatan radiasi. Hak ini dijamin melalui penerapan serangkaian tindakan untuk mencegah dampak radiasi pada tubuh manusia dari radiasi pengion di atas norma, aturan dan peraturan yang ditetapkan, pelaksanaan oleh warga negara dan organisasi yang melakukan kegiatan yang menggunakan sumber radiasi pengion, persyaratan untuk memastikan keselamatan radiasi” (Pasal 22).

Regulasi higienis radiasi pengion dilakukan oleh Standar Keselamatan Radiasi NRB-99 (Aturan Sanitasi SP 2.6.1.758-99). Batas dosis utama paparan dan tingkat yang dapat diterima ditetapkan untuk kategori berikut:

orang yang terpapar:

Personil - orang yang bekerja dengan sumber teknogenik (grup A) atau yang, karena kondisi kerja, berada di area pengaruh mereka (grup B);

· seluruh populasi, termasuk orang-orang dari staf, di luar ruang lingkup dan kondisi kegiatan produksi mereka.

Zat radioaktif (RS) dapat masuk ke dalam tubuh melalui tiga cara: dengan udara yang dihirup, melalui saluran pencernaan(dengan makanan dan air), melalui kulit. Seseorang menerima radiasi tidak hanya dari luar, tetapi juga melalui organ dalam. RS menembus molekul organ dalam terutama jaringan tulang dan otot. Berkonsentrasi di dalamnya, RV terus menyinari dan merusak tubuh dari dalam.

Risiko radiasi adalah kemungkinan bahwa seseorang atau keturunannya akan mengalami efek berbahaya sebagai akibat dari paparan radiasi.

Radiasi pengion, bila terkena tubuh manusia, dapat menyebabkan efek buruk dari dua jenis:

Deterministik (penyakit radiasi, dermatitis radiasi, katarak radiasi, infertilitas radiasi, kelainan perkembangan janin, dll.). Diasumsikan bahwa ada ambang dosis, di bawahnya tidak ada efek, dan di atas itu tingkat keparahan efeknya tergantung pada dosis;

Efek biologis berbahaya non-ambang stokastik probabilistik (tumor ganas, leukemia, penyakit keturunan), yang tidak memiliki ambang dosis kejadian. Tingkat keparahan manifestasinya tidak tergantung pada dosis. Periode terjadinya efek ini pada orang yang diiradiasi berkisar antara 2 hingga 50 tahun atau lebih.

Efek biologis radiasi pengion dikaitkan dengan pembentukan senyawa baru yang bukan karakteristik tubuh, mengganggu aktivitas fungsi individu dan seluruh sistem tubuh. Sebagian, ada proses pemulihan struktur tubuh. Hasil keseluruhan pemulihan tergantung pada intensitas proses ini. Dengan peningkatan daya radiasi, signifikansi proses pemulihan menurun.

Ada efek berbahaya genetik (keturunan) dan somatik (tubuh).

Efek genetik dikaitkan dengan perubahan aparatus gen di bawah pengaruh radiasi pengion. Konsekuensi dari ini adalah mutasi (penampilan keturunan pada orang yang diiradiasi dengan karakteristik lain, seringkali dengan kelainan bentuk bawaan).

Efek genetik memiliki periode laten yang panjang (puluhan tahun setelah paparan). Bahaya seperti itu ada bahkan dengan radiasi yang sangat lemah, yang, meskipun tidak menghancurkan sel, dapat mengubah sifat turun-temurun.

Efek somatik selalu dimulai pada dosis ambang tertentu. Pada dosis kurang dari ambang batas, kerusakan pada tubuh tidak terjadi. Efek somatik termasuk kerusakan lokal pada kulit (luka bakar radiasi), katarak mata (lensa berkabut), kerusakan organ genital (sterilisasi jangka pendek atau permanen). Tubuh mampu mengatasi banyak efek somatik dari paparan radiasi.

Tingkat kerusakan radiasi sangat tergantung pada ukuran permukaan yang disinari, apakah seluruh tubuh atau hanya sebagian saja yang terkena radiasi. Dengan pengurangannya, efek biologisnya juga berkurang.

Paparan jangka panjang dosis rendah (kronis) di lingkungan kerja dapat menyebabkan perkembangan penyakit radiasi kronis. Tanda-tanda paling khas dari penyakit radiasi kronis adalah perubahan jumlah darah, lesi kulit lokal, lesi lensa, pneumosklerosis, dan penurunan kekebalan. Kemampuan untuk menyebabkan efek jangka panjang adalah salah satu sifat berbahaya dari radiasi pengion.

"Sikap orang terhadap bahaya ini atau itu ditentukan oleh seberapa akrab bahaya itu bagi mereka."

Materi ini merupakan jawaban umum untuk berbagai pertanyaan yang muncul dari pengguna perangkat untuk mendeteksi dan mengukur radiasi di rumah.
Penggunaan minimal terminologi khusus fisika nuklir dalam presentasi materi akan membantu Anda menavigasi ini dengan bebas masalah lingkungan, tanpa menyerah pada radiofobia, tetapi juga tanpa rasa puas diri yang berlebihan.

Bahaya RADIASI nyata dan imajiner

"Salah satu unsur radioaktif alami pertama yang ditemukan disebut 'radium'"
- diterjemahkan dari bahasa Latin - memancarkan sinar, memancar.

Setiap orang di lingkungan ada berbagai fenomena yang mempengaruhinya. Ini termasuk panas, dingin, badai magnet dan biasa, hujan lebat, hujan salju lebat, angin kencang, suara, ledakan, dll.

Karena adanya organ indera yang ditugaskan kepadanya secara alami, ia dapat dengan cepat merespons fenomena ini dengan bantuan, misalnya, kerai, pakaian, perumahan, obat-obatan, tirai, tempat berteduh, dll.

Namun, di alam ada fenomena di mana seseorang, karena kurangnya organ indera yang diperlukan, tidak dapat langsung bereaksi - ini adalah radioaktivitas. Radioaktivitas bukanlah fenomena baru; radioaktivitas dan radiasi yang menyertainya (yang disebut radiasi pengion) selalu ada di alam semesta. Bahan radioaktif adalah bagian dari Bumi, dan bahkan seseorang sedikit radioaktif, karena. Setiap jaringan hidup mengandung sejumlah kecil zat radioaktif.

Sifat radiasi radioaktif (pengion) yang paling tidak menyenangkan adalah efeknya pada jaringan organisme hidup, oleh karena itu, diperlukan alat ukur yang tepat yang akan memberikan informasi operasional untuk membuat keputusan yang berguna sebelum kapan. akan ada yang panjang waktu dan konsekuensi yang tidak diinginkan atau bahkan bencana akan muncul, bahwa seseorang tidak akan mulai merasakan dampaknya segera, tetapi hanya setelah beberapa waktu berlalu. Oleh karena itu, informasi tentang keberadaan radiasi dan kekuatannya harus diperoleh sedini mungkin.
Tapi cukup banyak misterinya. Mari kita bicara tentang apa itu radiasi dan radiasi pengion (yaitu radioaktif).

radiasi pengion

Setiap lingkungan terdiri dari partikel netral terkecil - atom, yang terdiri dari inti bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Setiap atom seperti miniatur tata surya: di sekitar inti kecil, "planet" bergerak dalam orbit - elektron.
inti atom terdiri dari beberapa partikel elementer - proton dan neutron yang ditahan oleh gaya nuklir.

Proton partikel dengan muatan positif sama dengan nilai absolut dengan muatan elektron.

neutron partikel netral yang tidak bermuatan. Jumlah elektron dalam suatu atom sama persis dengan jumlah proton dalam inti atom, sehingga setiap atom secara keseluruhan bersifat netral. Massa proton hampir 2000 kali massa elektron.

Jumlah partikel netral (neutron) yang ada dalam inti dapat berbeda untuk jumlah proton yang sama. Atom-atom seperti itu, yang memiliki inti dengan jumlah proton yang sama, tetapi berbeda dalam jumlah neutron, adalah varietas dari atom yang sama. unsur kimia disebut "isotop" dari elemen. Untuk membedakannya satu sama lain, angka yang sama dengan jumlah semua partikel dalam inti isotop tertentu diberikan pada simbol elemen. Jadi uranium-238 mengandung 92 proton dan 146 neutron; Uranium 235 juga memiliki 92 proton, tetapi 143 neutron. Semua isotop unsur kimia membentuk kelompok "nuklida". Beberapa nuklida stabil, mis. tidak mengalami transformasi apapun, sedangkan partikel lain yang memancarkan tidak stabil dan berubah menjadi nuklida lain. Sebagai contoh, mari kita ambil atom uranium - 238. Dari waktu ke waktu, kelompok kompak yang terdiri dari empat partikel lolos darinya: dua proton dan dua neutron - "sebuah partikel alfa (alfa)". Uranium-238 dengan demikian diubah menjadi elemen yang intinya mengandung 90 proton dan 144 neutron - thorium-234. Tetapi thorium-234 juga tidak stabil: salah satu neutronnya berubah menjadi proton, dan thorium-234 berubah menjadi elemen dengan 91 proton dan 143 neutron dalam intinya. Transformasi ini juga mempengaruhi elektron yang bergerak dalam orbitnya (beta): salah satunya menjadi, seolah-olah, berlebihan, tanpa pasangan (proton), sehingga ia meninggalkan atom. Sebuah rantai dari banyak transformasi, disertai dengan radiasi alfa atau beta, berakhir dengan nuklida timbal yang stabil. Tentu saja, ada banyak rantai transformasi spontan (peluruhan) yang serupa dari nuklida yang berbeda. Waktu paruh adalah periode waktu di mana jumlah awal inti radioaktif rata-rata menjadi setengahnya.
Dengan setiap tindakan peluruhan, energi dilepaskan, yang ditransmisikan dalam bentuk radiasi. Seringkali nuklida yang tidak stabil berada dalam keadaan tereksitasi, dan emisi partikel tidak mengarah pada penghilangan eksitasi sepenuhnya; kemudian ia mengeluarkan sebagian energi dalam bentuk radiasi gamma (gamma kuantum). Seperti halnya sinar-X (yang berbeda dari sinar gamma hanya dalam frekuensi), tidak ada partikel yang dipancarkan. Seluruh proses peluruhan spontan nuklida yang tidak stabil disebut peluruhan radioaktif, dan nuklida itu sendiri disebut radionuklida.

Berbagai jenis radiasi disertai dengan pelepasan jumlah energi yang berbeda dan memiliki daya tembus yang berbeda; oleh karena itu, mereka memiliki efek yang berbeda pada jaringan organisme hidup. Radiasi alfa tertunda, misalnya, oleh selembar kertas dan praktis tidak dapat menembus lapisan luar kulit. Oleh karena itu, tidak menimbulkan bahaya sampai zat radioaktif yang memancarkan partikel alfa masuk ke dalam tubuh melalui luka terbuka, dengan makanan, air atau udara atau uap yang dihirup, misalnya, di bak mandi; kemudian mereka menjadi sangat berbahaya. Partikel beta memiliki daya tembus yang lebih besar: ia masuk ke jaringan tubuh hingga kedalaman satu atau dua sentimeter atau lebih, tergantung pada jumlah energinya. Daya tembus radiasi gamma, yang merambat dengan kecepatan cahaya, sangat tinggi: hanya dapat dihentikan oleh timah tebal atau pelat beton. Radiasi pengion dicirikan oleh sejumlah besaran fisika yang terukur. Ini termasuk jumlah energi. Sepintas, tampaknya mereka cukup untuk mendaftar dan mengevaluasi efek radiasi pengion pada organisme hidup dan manusia. Namun, jumlah energi ini tidak mencerminkan efek fisiologis dari radiasi pengion pada tubuh manusia dan jaringan hidup lainnya, mereka subjektif, dan untuk orang yang berbeda berbeda. Oleh karena itu, nilai rata-rata digunakan.

Sumber radiasi bersifat alami, ada di alam, dan tidak bergantung pada manusia.

Telah ditetapkan bahwa dari semua sumber radiasi alami, radon, gas yang berat, tidak berasa, tidak berbau dan tidak terlihat, merupakan bahaya terbesar; dengan produk anak mereka.

Radon dilepaskan dari kerak bumi di mana-mana, tetapi konsentrasinya di udara luar sangat bervariasi untuk berbagai belahan dunia. Paradoks seperti yang terlihat pada pandangan pertama, tetapi seseorang menerima radiasi utama dari radon saat berada di ruangan yang tertutup dan tidak berventilasi. Radon terkonsentrasi di udara dalam ruangan hanya ketika mereka cukup terisolasi dari lingkungan eksternal. Merembes melalui fondasi dan lantai dari tanah atau, lebih jarang, dilepaskan dari bahan bangunan, radon menumpuk di dalam ruangan. Penyegelan kamar untuk tujuan isolasi hanya memperburuk masalah, karena membuat gas radioaktif semakin sulit untuk keluar dari ruangan. Masalah radon sangat penting untuk bangunan bertingkat rendah dengan penyegelan tempat yang hati-hati (untuk menjaga panas) dan penggunaan alumina sebagai bahan tambahan untuk bahan bangunan (yang disebut "masalah Swedia"). Bahan bangunan yang paling umum - kayu, batu bata dan beton - memancarkan radon yang relatif sedikit. Granit, batu apung, produk yang terbuat dari bahan baku alumina, dan fosfogipsum memiliki radioaktivitas spesifik yang jauh lebih tinggi.

Sumber lain, biasanya kurang penting, radon dalam ruangan adalah air dan gas alam yang digunakan untuk memasak dan pemanas rumah.

Konsentrasi radon dalam air yang biasa digunakan sangat rendah, tetapi air dari sumur dalam atau sumur artesis mengandung banyak radon. Namun, bahaya utama tidak datang dari air minum, bahkan dengan kandungan radon yang tinggi di dalamnya. Biasanya orang mengkonsumsi sebagian besar air dalam makanan dan dalam bentuk minuman panas, dan ketika air mendidih atau memasak hidangan panas, radon hampir sepenuhnya hilang. Bahaya yang jauh lebih besar adalah masuknya uap air dari konten tinggi radon masuk ke paru-paru bersama dengan udara yang dihirup, yang paling sering terjadi di kamar mandi atau ruang uap (steam room).

Dalam gas alam, radon menembus bawah tanah. Sebagai hasil dari pemrosesan awal dan selama penyimpanan gas sebelum memasuki konsumen, sebagian besar radon keluar, tetapi konsentrasi radon di dalam ruangan dapat meningkat secara nyata jika kompor dan peralatan pemanas gas lainnya tidak dilengkapi dengan tudung pembuangan. Dengan adanya ventilasi suplai dan pembuangan, yang berkomunikasi dengan udara luar, konsentrasi radon dalam kasus ini tidak terjadi. Ini juga berlaku untuk rumah secara keseluruhan - dengan fokus pada pembacaan detektor radon, Anda dapat mengatur mode ventilasi tempat, yang sepenuhnya menghilangkan ancaman terhadap kesehatan. Namun, mengingat pelepasan radon dari tanah bersifat musiman, maka perlu untuk mengontrol efektivitas ventilasi tiga sampai empat kali setahun, tidak membiarkan konsentrasi radon melebihi norma.

Sumber radiasi lain, sayangnya memiliki bahaya potensial diciptakan oleh manusia itu sendiri. Sumber radiasi buatan adalah radionuklida buatan, berkas neutron dan partikel bermuatan yang dibuat dengan bantuan reaktor nuklir dan akselerator. Mereka disebut sumber radiasi pengion buatan manusia. Ternyata bersama dengan karakter berbahaya bagi seseorang, radiasi dapat digunakan untuk melayani seseorang. Berikut ini jauh dari daftar lengkap bidang penerapan radiasi: kedokteran, industri, pertanian, kimia, sains, dll. Faktor penenang adalah sifat terkendali dari semua aktivitas yang berhubungan dengan produksi dan penggunaan radiasi buatan.

Pengujian senjata nuklir di atmosfer, kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir dan reaktor nuklir dan hasil pekerjaannya, yang dimanifestasikan dalam limbah radioaktif dan limbah radioaktif, berbeda dalam dampaknya terhadap manusia. Namun, hanya darurat, Tipe Kecelakaan Chernobyl mungkin memiliki efek yang tidak terkendali pada manusia.
Sisa pekerjaan mudah dikontrol di tingkat profesional.

Ketika kejatuhan radioaktif terjadi di beberapa area di Bumi, radiasi dapat masuk ke tubuh manusia secara langsung melalui produk pertanian dan makanan. Melindungi diri Anda dan orang yang Anda cintai dari bahaya ini sangat sederhana. Saat membeli susu, sayuran, buah-buahan, rempah-rempah, dan produk lainnya, menyalakan dosimeter dan membawanya ke produk yang dibeli tidak akan berlebihan. Radiasi tidak terlihat - tetapi perangkat akan langsung mendeteksi adanya kontaminasi radioaktif. Inilah kehidupan kita di milenium ketiga - dosimeter menjadi atribut Kehidupan sehari-hari seperti sapu tangan Sikat gigi, sabun mandi.

DAMPAK RADIASI IONISASI TERHADAP JARINGAN TUBUH

Kerusakan yang disebabkan oleh organisme hidup oleh radiasi pengion akan semakin besar, semakin banyak energi yang ditransfer ke jaringan; jumlah energi ini disebut dosis, dengan analogi dengan zat apa pun yang masuk ke dalam tubuh dan diserap sepenuhnya olehnya. Tubuh dapat menerima dosis radiasi terlepas dari apakah radionuklida berada di luar tubuh atau di dalamnya.

Jumlah energi radiasi yang diserap oleh jaringan tubuh yang diiradiasi, dihitung per satuan massa, disebut dosis serap dan diukur dalam Grays. Tetapi nilai ini tidak memperhitungkan fakta bahwa dengan dosis serap yang sama, radiasi alfa jauh lebih berbahaya (dua puluh kali) daripada radiasi beta atau gamma. Dosis yang dihitung ulang dengan cara ini disebut dosis ekivalen; Itu diukur dalam satuan yang disebut Sieverts.

Juga harus diperhitungkan bahwa beberapa bagian tubuh lebih sensitif daripada yang lain: misalnya, pada dosis radiasi yang sama, terjadinya kanker di paru-paru lebih mungkin daripada di kelenjar tiroid, dan penyinaran gonad sangat berbahaya karena risiko kerusakan genetik. Oleh karena itu, dosis paparan manusia harus diperhitungkan dengan koefisien yang berbeda. Mengalikan dosis ekivalen dengan koefisien yang sesuai dan menjumlahkan semua organ dan jaringan, kita memperoleh dosis ekivalen efektif, yang mencerminkan efek total iradiasi pada tubuh; itu juga diukur dalam Sieverts.

partikel bermuatan.

Partikel alfa dan beta yang menembus ke dalam jaringan tubuh kehilangan energi karena interaksi listrik dengan elektron atom-atom yang dekat dengannya. (Sinar gamma dan sinar-X mentransfer energinya ke materi dalam beberapa cara, yang pada akhirnya juga mengarah pada interaksi listrik.)

Interaksi listrik.

Dalam urutan sepuluh triliun detik setelah radiasi penetrasi mencapai atom yang sesuai dalam jaringan tubuh, sebuah elektron terlepas dari atom ini. Yang terakhir ini bermuatan negatif, sehingga sisa atom yang awalnya netral menjadi bermuatan positif. Proses ini disebut ionisasi. Elektron yang terlepas selanjutnya dapat mengionisasi atom lain.

Perubahan fisika dan kimia.

Baik elektron bebas maupun atom yang terionisasi biasanya tidak dapat bertahan lama dalam keadaan ini, dan selama sepuluh miliar detik berikutnya, mereka berpartisipasi dalam rantai reaksi kompleks yang menghasilkan pembentukan molekul baru, termasuk molekul yang sangat reaktif seperti "Radikal bebas".

perubahan kimia.

Selama sepersejuta detik berikutnya, radikal bebas yang terbentuk bereaksi baik satu sama lain maupun dengan molekul lain dan, melalui rantai reaksi yang belum sepenuhnya dipahami, dapat menyebabkan modifikasi kimia molekul biologis penting yang diperlukan untuk fungsi normal sel.

efek biologis.

Perubahan biokimia dapat terjadi baik dalam beberapa detik dan dekade setelah iradiasi dan menyebabkan kematian sel langsung atau perubahan di dalamnya.

UNIT RADIOAKTIVITAS
Becquerel (Bq, Vq); Curie (Ki, Si)	1 Bq = 1 disintegrasi per detik. 1 Ki \u003d 3,7 x 10 10 Bq	Unit aktivitas radionuklida. Menyatakan jumlah peluruhan per satuan waktu.
Abu-abu (Gr, Gu); Senang (rad, rad)	1 Gy = 1 J/kg 1 rad = 0,01 Gy	satuan dosis serap. Menyatakan jumlah energi radiasi pengion yang diserap oleh satu satuan massa tubuh fisik seperti jaringan tubuh.
Sievert (Sv, Sv) Rem (ber, rem) - "Setara biologis sinar-X"	1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (untuk beta dan gamma) 1 Sv = 1/1000000 Sv 1 ber = 0,01 Sv = 10 mSv Satuan dosis setara.	Satuan dosis ekivalen. Mewakili satuan dosis serap dikalikan dengan faktor yang memperhitungkan bahaya yang tidak sama jenis yang berbeda radiasi pengion.
Abu-abu per jam (Gy/h); Sievert per jam (Sv/jam); Roentgen per jam (R/h)	1 Gy/h = 1 Sv/h = 100 R/h (untuk beta dan gamma) 1 Sv/jam = 1 Gy/jam = 100 R/jam 1 R/jam = 1/1000000 R/jam	Satuan laju dosis. Merupakan dosis yang diterima oleh tubuh per satuan waktu.

Sebagai informasi, dan bukan untuk intimidasi, terutama orang-orang yang memutuskan untuk mengabdikan diri untuk bekerja dengan radiasi pengion, Anda harus mengetahui dosis maksimum yang diizinkan. Satuan pengukuran radioaktivitas diberikan pada Tabel 1. Menurut kesimpulan Komisi Internasional tentang Proteksi Radiasi tahun 1990, efek berbahaya dapat terjadi pada dosis setara minimal 1,5 Sv (150 rem) yang diterima sepanjang tahun, dan dalam kasus paparan jangka pendek - pada dosis di atas 0,5 Sv (50 rem). Ketika paparan melebihi ambang batas tertentu, penyakit radiasi terjadi. Ada bentuk kronis dan akut (dengan satu dampak besar) dari penyakit ini. Penyakit radiasi akut dibagi menjadi empat derajat keparahan, mulai dari dosis 1-2 Sv (100-200 rem, derajat 1) hingga dosis lebih dari 6 Sv (600 rem, derajat 4). Derajat keempat bisa berakibat fatal.

Dosis yang diterima dalam kondisi normal dapat diabaikan dibandingkan dengan yang ditunjukkan. Laju dosis ekivalen yang dihasilkan oleh radiasi alam berkisar antara 0,05 hingga 0,2 Sv/jam, yaitu dari 0,44 hingga 1,75 mSv/tahun (44-175 mrem/tahun).
Dalam prosedur diagnostik medis - sinar-X, dll. - seseorang menerima sekitar 1,4 mSv/tahun.

Karena unsur radioaktif terdapat dalam batu bata dan beton dalam dosis kecil, dosisnya meningkat 1,5 mSv/tahun. Akhirnya, karena emisi pembangkit listrik tenaga panas batubara modern dan perjalanan udara, seseorang menerima hingga 4 mSv / tahun. Total background yang ada bisa mencapai 10 mSv/tahun, namun rata-rata tidak melebihi 5 mSv/tahun (0,5 rem/tahun).

Dosis seperti itu sama sekali tidak berbahaya bagi manusia. Batas dosis selain latar belakang yang ada untuk sebagian populasi terbatas di daerah dengan peningkatan radiasi ditetapkan pada 5 mSv / tahun (0,5 rem / tahun), yaitu. dengan margin 300 kali lipat. Untuk personel yang bekerja dengan sumber radiasi pengion, dosis maksimum yang diizinkan adalah 50 mSv/tahun (5 rem/tahun), mis. 28 Sv/jam untuk 36 jam kerja seminggu.

Menurut standar higienis NRB-96 (1996), tingkat dosis yang diizinkan untuk paparan eksternal seluruh tubuh dari sumber buatan untuk tempat tinggal permanen anggota personel adalah 10 Gy/jam, untuk tempat tinggal dan area di mana anggota publik berada secara permanen - 0 .1 Gy/h (0,1 Sv/h, 10 R/h).

APA YANG DIUKUR RADIASI?

Beberapa kata tentang pendaftaran dan dosimetri radiasi pengion. Ada berbagai metode registrasi dan dosimetri: ionisasi (terkait dengan berlalunya radiasi pengion dalam gas), semikonduktor (di mana gas digantikan oleh padatan), kilau, pendaran, fotografi. Metode-metode ini membentuk dasar pekerjaan dosimeter radiasi. Di antara sensor radiasi pengion yang diisi gas, orang dapat mencatat ruang ionisasi, ruang fisi, penghitung proporsional dan Penghitung Geiger-Muller. Yang terakhir ini relatif sederhana, termurah, dan tidak kritis terhadap kondisi kerja, yang menyebabkan penggunaannya secara luas dalam peralatan dosimetri profesional yang dirancang untuk mendeteksi dan mengevaluasi radiasi beta dan gamma. Ketika sensornya adalah pencacah Geiger-Muller, partikel pengion apa pun yang memasuki volume peka pencacah akan menyebabkan pelepasan sendiri. Tepatnya jatuh ke dalam volume sensitif! Oleh karena itu, partikel alfa tidak terdaftar, karena mereka tidak bisa masuk ke sana. Bahkan ketika mendaftarkan partikel beta, perlu untuk membawa detektor lebih dekat ke objek untuk memastikan bahwa tidak ada radiasi, karena. di udara, energi partikel-partikel ini mungkin melemah, mereka mungkin tidak melewati badan perangkat, mereka tidak akan jatuh ke elemen sensitif dan tidak akan terdeteksi.

Doktor Ilmu Fisika dan Matematika, Profesor MEPhI N.M. Gavrilov
artikel itu ditulis untuk perusahaan "Kvarta-Rad"

Tingkat dampak radiasi pengion pada tubuh manusia tergantung pada dosis radiasi, kekuatannya, kepadatan ionisasi radiasi, jenis paparan, durasi paparan, sensitivitas individu, keadaan fisiologis tubuh, dll. Di bawah pengaruh radiasi pengion dalam jaringan hidup , seperti dalam media apa pun, energi diserap dan terjadi eksitasi dan ionisasi atom-atom zat yang disinari. Akibatnya, proses fisiko-kimia primer terjadi pada molekul sel hidup dan substrat di sekitarnya dan, sebagai akibatnya, pelanggaran fungsi seluruh organisme. Efek utama pada tingkat sel dimanifestasikan sebagai: pemecahan molekul protein, oksidasinya oleh radikal OH dan H, pemutusan ikatan yang paling tidak kuat, serta kerusakan pada mekanisme mitosis dan peralatan kromosom, menghalangi proses pembaruan dan diferensiasi sel.

Sel-sel jaringan dan organ yang terus memperbaharui adalah yang paling sensitif terhadap aksi radiasi. (sumsum tulang, gonad, limpa, dll).

Perubahan pada tingkat sel dan kematian sel ini dapat menyebabkan gangguan fungsi organ dan sistem individu, koneksi antar organ, gangguan fungsi normal organisme dan kematiannya.

Paparan ke tubuh bisa luar ketika sumber radiasi berada di luar tubuh, dan intern - ketika zat radioaktif (radionuklida) masuk ke dalam tubuh melalui saluran pencernaan, organ pernapasan dan melalui kulit.

Dengan paparan eksternal, yang paling berbahaya adalah sinar gamma, neutron, dan sinar-x. Partikel alfa dan beta, karena daya tembusnya yang rendah, terutama menyebabkan lesi kulit.

Paparan internal berbahaya fakta bahwa itu menyebabkan bisul jangka panjang yang tidak sembuh-sembuh pada berbagai organ. Paparan orang terhadap radiasi pengion dapat menyebabkan konsekuensi somatik, somato-stokastik, dan genetik.

Efek somatik bermanifestasi dalam bentuk penyakit radiasi akut atau kronis pada seluruh organisme, serta dalam bentuk kerusakan radiasi lokal.

Efek somato-stokastik bermanifestasi sebagai penurunan harapan hidup, perubahan ganas pada sel pembentuk darah (leukemia), tumor berbagai organ dan sel. Ini adalah konsekuensi jangka panjang.

Efek Genetik memanifestasikan diri pada generasi berikutnya dalam bentuk mutasi gen sebagai akibat dari tindakan penyinaran pada sel germinal pada tingkat dosis yang tidak berbahaya bagi individu tertentu.

Penyakit radiasi akut dicirikan oleh aliran siklik dengan periode sebagai berikut:

periode reaksi primer;

periode tersembunyi; periode pembentukan penyakit; masa pemulihan; periode konsekuensi jangka panjang dan hasil penyakit.

penyakit radiasi kronis terbentuk secara bertahap dengan paparan yang lama dan sistematis terhadap dosis melebihi yang diizinkan oleh eksternal dan paparan internal.Penyakit kronis bisa mudah ( Stadium I), sedang (stadium II) dan parah (stadium III).

Tahap pertama penyakit radiasi memanifestasikan dirinya dalam bentuk sakit kepala ringan, lesu, lemah, gangguan tidur dan nafsu makan, dll.

Tahap tengah atau kedua ditandai dengan peningkatan gejala-gejala ini dan gangguan neuro-regulasi dengan munculnya insufisiensi fungsional kelenjar pencernaan, sistem kardiovaskular dan saraf, pelanggaran beberapa proses metabolisme, leuko- dan trombositopenia persisten.

Dengan gelar yang parah selain itu, anemia berkembang, leuko- dan trombopenia akut muncul, proses atrofi terjadi pada mukosa saluran pencernaan, dll. (perubahan pada sistem saraf pusat, rambut rontok).

Efek jangka panjang dari penyakit radiasi dimanifestasikan dalam peningkatan kecenderungan tubuh terhadap tumor ganas dan penyakit pada sistem hematopoietik.

Bahaya radionuklida yang masuk ke dalam tubuh disebabkan oleh beberapa hal. , - kemampuan beberapa dari mereka untuk secara selektif terakumulasi dalam organ individu, peningkatan waktu paparan sampai nuklida dikeluarkan dari organ dan peluruhan radioaktifnya, peningkatan bahaya partikel alfa dan beta yang sangat pengion, yang tidak efektif dengan radiasi eksternal.

Organ kritis dibagi menjadi tiga kelompok: :

I- seluruh tubuh, organ reproduksi (gonad), sumsum tulang merah;

II - otot, kelenjar tiroid, jaringan adiposa, hati, ginjal, limpa, saluran pencernaan, paru-paru, lensa mata;

AKU AKU AKU- tulang, kulit, tangan, lengan bawah, kaki.

radiasi pengion- jenis radiasi yang setiap orang diasosiasikan secara eksklusif dengan ledakan bom atom dan kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir.

Namun, pada kenyataannya, radiasi pengion mengelilingi seseorang dan merupakan latar belakang radiasi alami: itu terbentuk di peralatan rumah tangga, di menara listrik, dll. Ketika terkena sumber, seseorang terkena radiasi ini.

Haruskah kita takut akan konsekuensi serius - penyakit radiasi atau kerusakan organ?

Kekuatan radiasi tergantung pada durasi kontak dengan sumber dan radioaktivitasnya. Peralatan rumah tangga yang menimbulkan sedikit "kebisingan" tidak berbahaya bagi manusia.

Tetapi beberapa jenis sumber dapat menyebabkan kerusakan serius pada tubuh. Untuk mencegah dampak negatif, Anda perlu mengetahui informasi dasar: apa itu radiasi pengion dan dari mana asalnya, serta bagaimana pengaruhnya terhadap seseorang.

Sifat radiasi pengion

Radiasi pengion terjadi ketika isotop radioaktif meluruh.

Ada banyak isotop seperti itu, mereka digunakan dalam elektronik, industri nuklir, produksi energi:

uranium-238;
torium-234;
uranium-235, dll.

Isotop radioaktif secara alami meluruh seiring waktu. Laju peluruhan tergantung pada jenis isotop dan dihitung dalam waktu paruh.

Setelah periode waktu tertentu (untuk beberapa elemen ini mungkin beberapa detik, untuk yang lain ratusan tahun), jumlah atom radioaktif berkurang tepat setengahnya.

Energi yang dilepaskan selama peluruhan dan penghancuran inti dilepaskan dalam bentuk radiasi pengion. Ini menembus ke dalam berbagai struktur, merobohkan ion dari mereka.

Gelombang pengion didasarkan pada radiasi gamma, diukur dalam kuanta gamma. Selama transfer energi, tidak ada partikel yang dilepaskan: atom, molekul, neutron, proton, elektron, atau inti. Dampak radiasi pengion adalah gelombang murni.

Daya tembus radiasi

Semua spesies berbeda dalam kemampuan penetrasi, yaitu kemampuan untuk dengan cepat mengatasi jarak dan melewati berbagai rintangan fisik.

Indikator terkecil adalah radiasi alfa, dan radiasi pengion didasarkan pada sinar gamma - yang paling menembus dari tiga jenis gelombang. Dalam hal ini, radiasi alfa memiliki efek paling negatif.

Apa yang membedakan radiasi gamma?

Ini berbahaya karena karakteristik berikut:

merambat dengan kecepatan cahaya;
melewati jaringan lunak, kayu, kertas, drywall;
berhenti hanya dengan lapisan beton tebal dan lembaran logam.

Untuk menunda gelombang yang menyebarkan radiasi ini, kotak khusus dipasang di pembangkit listrik tenaga nuklir. Berkat mereka, radiasi tidak dapat mengionisasi organisme hidup, yaitu mengganggu struktur molekul manusia.

Di luar, kotak-kotak itu terbuat dari beton tebal, di dalamnya dilapisi dengan lembaran timah murni. Timbal dan beton memantulkan sinar atau menjebaknya dalam strukturnya, mencegahnya menyebar dan merusak lingkungan hidup.

Jenis sumber radiasi

Pendapat bahwa radiasi hanya terjadi sebagai akibat dari aktivitas manusia adalah keliru. Hampir semua benda hidup dan planet itu sendiri masing-masing memiliki latar belakang radiasi yang lemah. Oleh karena itu, menghindari radiasi pengion sangat sulit.

Berdasarkan sifat kejadiannya, semua sumber dibagi menjadi alami dan antropogenik. Yang paling berbahaya adalah antropogenik, seperti pelepasan limbah ke atmosfer dan badan air, keadaan darurat atau pengoperasian alat listrik.

Bahaya sumber terakhir masih bisa diperdebatkan: diyakini bahwa perangkat pemancar kecil tidak menimbulkan ancaman serius bagi manusia.

Tindakannya bersifat individual: seseorang mungkin merasakan penurunan kesejahteraan dengan latar belakang radiasi yang lemah, sementara orang lain sama sekali tidak terpengaruh oleh latar belakang alami.

Sumber radiasi alami

Batuan mineral adalah bahaya utama bagi manusia. menumpuk di rongganya bilangan terbesar tidak terlihat oleh reseptor manusia dari gas radioaktif - radon.

Ini secara alami dilepaskan dari kerak bumi dan direkam dengan buruk oleh instrumen pengujian. Saat memasok bahan bangunan, kontak dengan batuan radioaktif dimungkinkan, dan sebagai hasilnya, proses ionisasi tubuh.

Anda harus takut:

granit;
batu apung;
marmer;
fosfogipsum;
alumina.

Ini adalah bahan yang paling berpori yang mempertahankan radon terbaik dari semuanya. Gas ini dikeluarkan dari bahan bangunan atau tanah.

Ini lebih ringan dari udara, sehingga naik ke ketinggian yang lebih besar. Jika sebaliknya langit terbuka hambatan ditemukan di atas tanah (kanopi, atap ruangan), gas akan menumpuk.

Kejenuhan udara yang tinggi dengan elemen-elemennya menyebabkan paparan orang, yang hanya dapat dikompensasikan dengan menghilangkan radon dari area perumahan.

Untuk menghilangkan radon, Anda harus memulai penayangan sederhana. Anda harus berusaha untuk tidak menghirup udara di ruangan tempat infeksi terjadi.

Pendaftaran terjadinya akumulasi radon dilakukan hanya dengan bantuan gejala khusus. Tanpa mereka, adalah mungkin untuk menarik kesimpulan tentang akumulasi radon hanya berdasarkan reaksi non-spesifik. tubuh manusia (sakit kepala, mual, muntah, pusing, penggelapan mata, kelemahan dan rasa terbakar).

Ketika radon terdeteksi, tim Kementerian Situasi Darurat dipanggil, yang menghilangkan radiasi dan memeriksa efektivitas prosedur yang dilakukan.

Sumber asal antropogenik

Nama lain untuk sumber buatan adalah teknogenik. Sumber utama radiasi adalah pembangkit listrik tenaga nuklir yang terletak di seluruh dunia. Berada di zona stasiun tanpa pakaian pelindung memerlukan permulaan penyakit serius dan hasil yang mematikan.

Pada jarak beberapa kilometer dari pembangkit listrik tenaga nuklir, risikonya berkurang menjadi nol. Dengan isolasi yang tepat, semua radiasi pengion tetap berada di dalam stasiun, dan dimungkinkan untuk berada di dekat area kerja, tanpa menerima dosis radiasi apa pun.

Di semua bidang kehidupan, Anda dapat menemukan sumber radiasi, bahkan tanpa tinggal di kota dekat pembangkit listrik tenaga nuklir.

Radiasi pengion buatan banyak digunakan di berbagai industri:

obat;
industri;
pertanian;
industri padat pengetahuan.

Namun, tidak mungkin menerima radiasi dari perangkat yang diproduksi untuk industri ini.

Satu-satunya hal yang dapat diterima adalah penetrasi minimum gelombang ion, yang tidak menyebabkan kerusakan untuk durasi paparan yang singkat.

Rontok

Masalah serius di zaman kita, terkait dengan tragedi baru-baru ini di pembangkit listrik tenaga nuklir, adalah penyebaran hujan radioaktif. Emisi radiasi ke atmosfer berakhir dengan akumulasi isotop dalam cairan atmosfer - awan. Dengan kelebihan cairan, presipitasi dimulai, yang mewakili ancaman serius untuk tanaman dan manusia.

Cairan tersebut diserap ke dalam lahan pertanian, tempat tumbuh padi, teh, jagung, dan tebu. Budaya ini khas untuk bagian timur planet ini, di mana masalah hujan radioaktif paling mendesak.

Radiasi ion memiliki dampak yang lebih kecil di belahan dunia lain karena curah hujan tidak mencapai Eropa dan negara-negara kepulauan di wilayah Inggris. Namun, di AS dan Australia, hujan terkadang menunjukkan sifat radiasi, jadi Anda harus berhati-hati saat membeli sayuran dan buah-buahan dari sana.

Kejatuhan radioaktif dapat jatuh di atas badan air, dan kemudian cairannya dapat masuk ke bangunan tempat tinggal melalui saluran pengolahan air dan sistem pasokan air. Pabrik pengolahan air limbah tidak memiliki peralatan yang cukup untuk mengurangi radiasi. Selalu ada risiko bahwa air yang diterima bersifat ionik.

Cara melindungi diri dari radiasi

Perangkat yang mengukur apakah ada radiasi ion di latar belakang suatu produk tersedia secara gratis. Itu dapat dibeli dengan sedikit uang dan digunakan untuk memverifikasi pembelian. Nama alat verifikasinya adalah dosimeter.

Tidak mungkin seorang ibu rumah tangga akan memeriksa pembelian langsung di toko. Biasanya rasa malu di depan orang luar mengganggu. Tapi setidaknya di dalam negeri, produk-produk yang berasal dari daerah rawan hujan radioaktif perlu diperiksa. Cukup dengan membawa penghitung ke objek, dan itu akan menunjukkan tingkat emisi gelombang berbahaya.

Efek radiasi pengion pada tubuh manusia

Telah terbukti secara ilmiah bahwa radiasi memiliki efek negatif pada seseorang. Ini juga diklarifikasi pengalaman nyata: Sayangnya, kecelakaan di Pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl, di Hiroshima, dll. terbukti biologis dan radiasi.

Efek radiasi didasarkan pada "dosis" yang diterima - jumlah energi yang ditransfer. Sebuah radionuklida (elemen pemancar gelombang) dapat memiliki efek baik dari dalam maupun luar tubuh.

Dosis yang diterima diukur dalam unit konvensional - Abu-abu. Harus diingat bahwa dosisnya mungkin sama, tetapi efek radiasinya mungkin berbeda. Ini disebabkan oleh fakta bahwa radiasi yang berbeda menyebabkan reaksi dengan kekuatan yang berbeda (paling menonjol dalam partikel alfa).

Selain itu, kekuatan tumbukan juga dipengaruhi oleh bagian tubuh mana yang dihantam ombak. Yang paling rentan terhadap perubahan struktural adalah alat kelamin dan paru-paru, kurang - kelenjar tiroid.

Hasil paparan biokimia

Radiasi mempengaruhi struktur sel tubuh, menyebabkan perubahan biokimia: gangguan sirkulasi zat kimia dan dalam fungsi tubuh. Pengaruh gelombang muncul secara bertahap, dan tidak segera setelah penyinaran.

Jika seseorang telah jatuh di bawah dosis yang diizinkan (150 rem), maka efek negatif tidak akan muncul. Dengan iradiasi yang lebih tinggi, efek ionisasi meningkat.

Radiasi alami sekitar 44 rems per tahun, maksimum 175. Jumlah maksimum hanya sedikit di luar norma dan tidak menyebabkan perubahan negatif pada tubuh, kecuali sakit kepala atau mual ringan pada orang yang hipersensitif.

Radiasi alami terbentuk berdasarkan latar belakang radiasi Bumi, penggunaan produk yang terkontaminasi, penggunaan teknologi.

Jika proporsinya terlampaui, penyakit berikut berkembang:

perubahan genetik dalam tubuh;
disfungsi seksual;
kanker otak;
disfungsi tiroid;
kanker paru-paru dan sistem pernapasan;
penyakit radiasi.

Penyakit radiasi adalah tahap terakhir dari semua penyakit yang terkait dengan radionuklida dan memanifestasikan dirinya hanya pada mereka yang masuk ke zona kecelakaan.