Mereka disebut sebagai radiasi pengion. Radiasi pengion dan pengaruhnya terhadap manusia. Dampak radiasi pengion pada tubuh manusia

21.09.2019 -

Dalam tubuh manusia, radiasi menyebabkan rantai perubahan reversibel dan ireversibel. Mekanisme pemicu pengaruhnya adalah proses ionisasi dan eksitasi molekul dan atom dalam jaringan. Peran penting pembentukan efek biologis dimainkan oleh radikal bebas H + dan OH-, yang terbentuk dalam proses radiolisis air (tubuh mengandung hingga 70% air). Memiliki aktivitas kimia yang tinggi, mereka masuk ke dalam reaksi kimia dengan molekul protein, enzim, dan elemen lain dari jaringan biologis, yang melibatkan ratusan dan ribuan molekul yang tidak terpengaruh oleh radiasi, yang mengarah pada pelanggaran proses biokimia dalam organisme.

Di bawah pengaruh radiasi, proses metabolisme, pertumbuhan jaringan melambat dan berhenti, muncul senyawa kimia baru yang bukan karakteristik tubuh (toksin). Fungsi organ hematopoietik (sumsum tulang merah) terganggu, permeabilitas dan kerapuhan pembuluh darah meningkat, dan terjadi gangguan

saluran pencernaan, melemah sistem kekebalan tubuh manusia, ada penipisannya, degenerasi sel normal menjadi ganas (kanker), dll.

radiasi pengion menyebabkan kerusakan kromosom, setelah itu ujung yang patah dihubungkan menjadi kombinasi baru. Ini mengarah pada perubahan dalam perangkat genetik manusia. Perubahan kromosom yang terus-menerus menyebabkan mutasi yang berdampak buruk pada keturunan.

Untuk melindungi dari radiasi pengion, metode dan cara berikut digunakan:

Mengurangi aktivitas (jumlah) radioisotop tempat seseorang bekerja;

Meningkatkan jarak dari sumber radiasi;

Perisai radiasi dengan layar dan perisai biologis;

Penggunaan alat pelindung diri.

Dalam praktik rekayasa, untuk memilih jenis dan bahan layar, ketebalannya, perhitungan yang sudah diketahui dan data eksperimen tentang rasio redaman radiasi berbagai radionuklida dan energi digunakan, disajikan dalam bentuk tabel atau dependensi grafis. Pilihan bahan pelindung layar ditentukan oleh jenis dan energi radiasi.

Untuk perlindungan terhadap radiasi alfa Lapisan udara 10 cm sudah cukup. Di dekat sumber alfa, layar kaca organik digunakan.

Untuk perlindungan terhadap radiasi beta direkomendasikan untuk menggunakan bahan dengan massa atom rendah (aluminium, kaca plexiglass, karbolit). Untuk perlindungan kompleks terhadap radiasi gamma beta dan bremsstrahlung, layar gabungan dua dan multilayer digunakan, di mana layar yang terbuat dari bahan dengan massa atom rendah dipasang di sisi sumber radiasi, dan di belakangnya - dengan atom besar. massa (timbal, baja, dll.). .).

Untuk perlindungan terhadap gamma dan sinar-X radiasi, yang memiliki daya tembus sangat tinggi, menggunakan bahan dengan massa dan kepadatan atom tinggi (timbal, tungsten, dll.), serta baja, besi, beton, besi cor, batu bata. Namun, semakin rendah massa atom bahan pelindung dan semakin rendah kepadatan bahan pelindung, semakin besar ketebalan pelindung yang diperlukan untuk faktor atenuasi yang diperlukan.

Untuk perlindungan terhadap radiasi neutron zat yang mengandung hidrogen digunakan: air, parafin, polietilen. Selain itu, radiasi neutron diserap dengan baik oleh boron, berilium, kadmium, dan grafit. Karena radiasi neutron disertai dengan radiasi gamma, maka perlu menggunakan layar multilayer yang terbuat dari berbagai bahan: timbal-polietilen, baja-air, dan larutan berair dari hidroksida logam berat.

Perlindungan individu berarti. Untuk melindungi seseorang dari paparan internal ketika radioisotop memasuki tubuh dengan udara yang dihirup, respirator (untuk perlindungan terhadap debu radioaktif), masker gas (untuk perlindungan terhadap gas radioaktif) digunakan.

Saat bekerja dengan isotop radioaktif, gaun ganti, overall, semi-overall yang terbuat dari kain katun yang tidak diwarnai, serta topi katun digunakan. Jika ada bahaya kontaminasi yang signifikan dari tempat dengan isotop radioaktif, sebuah film diletakkan di atas pakaian katun (lengan, celana panjang, celemek, gaun ganti, jas), menutupi seluruh tubuh atau tempat-tempat yang paling mungkin terkontaminasi. Sebagai bahan untuk pakaian film, plastik, karet dan bahan lainnya digunakan yang mudah dibersihkan dari kontaminasi radioaktif. Saat menggunakan pakaian film, desainnya menyediakan pasokan udara paksa di bawah jas dan gelang.

Saat bekerja dengan isotop radioaktif aktivitas tinggi, sarung tangan yang terbuat dari karet bertimbal digunakan.

Pada level tinggi kontaminasi radioaktif, setelan pneumatik yang terbuat dari bahan plastik digunakan dengan pasokan paksa udara bersih di bawah setelan tersebut. Untuk melindungi mata, kacamata digunakan dengan kacamata yang mengandung tungsten fosfat atau timbal. Saat bekerja dengan persiapan alfa dan beta, pelindung pelindung Plexiglas digunakan untuk melindungi wajah dan mata.

Sepatu film atau penutup dan penutup sepatu diletakkan di kaki, yang dilepas saat meninggalkan area yang terkontaminasi.

Tindakan fisik utama interaksi radiasi pengion dengan objek biologis adalah ionisasi. Melalui ionisasi energi ditransfer ke suatu benda.

Diketahui bahwa dalam jaringan biologis 60-70% beratnya adalah air. Akibat ionisasi, molekul air membentuk radikal bebas H- dan OH-. Dengan adanya oksigen, radikal bebas hidroperoksida (H2O-) dan hidrogen peroksida (H2O) juga terbentuk, yang merupakan oksidator kuat.

Radikal bebas dan zat pengoksidasi yang dihasilkan dalam proses radiolisis air, memiliki aktivitas kimia tinggi, masuk ke dalam reaksi kimia dengan molekul protein, enzim, dan elemen struktural lainnya dari jaringan biologis, yang mengarah pada perubahan proses biologis dalam tubuh. Akibatnya, proses metabolisme terganggu, aktivitas sistem enzim ditekan, pertumbuhan jaringan melambat dan berhenti, baru senyawa kimia, bukan karakteristik tubuh - racun. Hal ini menyebabkan gangguan fungsi individu atau sistem tubuh secara keseluruhan. Tergantung pada jumlah dosis yang diserap dan fitur individu organisme, perubahan yang dihasilkan mungkin reversibel atau ireversibel.

Beberapa zat radioaktif terakumulasi dalam organ dalam. Misalnya, sumber radiasi alfa (radium, uranium, plutonium), radiasi beta (strontium dan yttrium) dan radiasi gamma (zirkonium) disimpan dalam jaringan tulang. Semua zat ini sulit dikeluarkan dari tubuh.

Fitur dampak radiasi pengion ketika bekerja pada organisme hidup

Saat mempelajari efek radiasi pada tubuh, fitur-fitur berikut ditentukan:

Efisiensi tinggi dari energi yang diserap. Sejumlah kecil energi radiasi yang diserap dapat menyebabkan perubahan biologis yang mendalam di dalam tubuh;

Kehadiran tersembunyi, atau inkubasi, manifestasi dari aksi radiasi pengion. Periode ini sering disebut periode kemakmuran imajiner. Durasinya dipersingkat dengan penyinaran. dosis besar;

Efek dari dosis kecil mungkin aditif atau kumulatif. Efek ini disebut kumulasi;

Radiasi tidak hanya mempengaruhi organisme hidup tertentu, tetapi juga keturunannya. Inilah yang disebut efek genetik;

Berbagai organ organisme hidup memiliki kepekaannya sendiri terhadap radiasi. Dengan dosis harian 0,02-0,05 R, perubahan dalam darah sudah terjadi;

· tidak setiap organisme secara keseluruhan bereaksi sama terhadap radiasi.

Iradiasi tergantung pada frekuensi. Sebuah iradiasi dosis tinggi tunggal menyebabkan konsekuensi yang lebih mendalam daripada fraksinasi.

Sebagai akibat dari dampak radiasi pengion pada tubuh manusia, proses fisik, kimia, dan biologis yang kompleks dapat terjadi di jaringan.

Diketahui bahwa dua pertiga dari total komposisi jaringan manusia adalah air dan karbon. Di bawah pengaruh radiasi pengion, air dipecah menjadi H dan OH, yang, baik secara langsung atau melalui rantai transformasi sekunder, membentuk produk dengan aktivitas kimia tinggi: HO2 terhidrasi oksida dan H2O2 hidrogen peroksida. Senyawa ini berinteraksi dengan molekul bahan organik jaringan, mengoksidasi dan menghancurkannya.

Akibat paparan radiasi pengion, proses normal biokimia dan metabolisme dalam tubuh terganggu.

Dosis radiasi yang diserap, yang menyebabkan kerusakan pada masing-masing bagian tubuh, dan kemudian kematian, melebihi dosis radiasi yang diserap yang mematikan dari seluruh tubuh. Dosis serap yang mematikan untuk seluruh tubuh adalah sebagai berikut: kepala - 2.000 rad, Bagian bawah perut - 5.000 rad, dada - 10.000 rad, tungkai - 20.000 rad.

Tingkat sensitivitas jaringan yang berbeda terhadap radiasi tidak sama. Jika kita mempertimbangkan jaringan organ untuk mengurangi sensitivitasnya terhadap radiasi, kita mendapatkan urutan berikut: jaringan limfa, kelenjar getah bening, limpa, timus, Sumsum tulang, sel germinal.

Sensitivitas besar organ hematopoietik terhadap radiasi mendasari penentuan sifat penyakit radiasi. Dengan penyinaran tunggal seluruh tubuh seseorang dengan dosis serap 50 rad, sehari setelah penyinaran, jumlah limfosit dapat berkurang tajam, dan jumlah eritrosit (sel darah merah) juga akan berkurang setelah dua minggu setelah penyinaran. . Pada Orang yang sehat ada sekitar 1014 sel darah merah dengan reproduksi harian 1012, dan pada pasien rasio ini dilanggar.

Faktor penting dalam dampak radiasi pengion pada tubuh adalah waktu paparan. Dengan meningkatnya laju dosis, efek merusak radiasi meningkat. Semakin fraksional radiasi dalam waktu, semakin sedikit efek merusaknya.

Efektivitas biologis dari setiap jenis radiasi pengion tergantung pada ionisasi spesifik. Jadi, misalnya, a - partikel dengan energi 3 meV membentuk 40.000 pasang ion dalam satu milimeter lintasan, b - partikel dengan energi yang sama - hingga empat pasang ion. Partikel alfa menembus lapisan atas kulit hingga kedalaman 40 mm, partikel beta - hingga 0,13 cm.

Paparan eksternal terhadap a, b - radiasi kurang berbahaya, karena a dan b - partikel memiliki jangkauan kecil di jaringan dan tidak mencapai hematopoietik dan organ lainnya.

Tingkat kerusakan tubuh tergantung pada ukuran permukaan yang disinari. Dengan penurunan permukaan yang diiradiasi, efek biologisnya juga berkurang. Jadi, ketika bagian tubuh dengan luas 6 cm2 disinari dengan foton dengan dosis serap 450 rad, tidak ada kerusakan yang nyata pada tubuh yang diamati, dan ketika disinari dengan dosis yang sama dari seluruh tubuh, ada adalah 50% dari kematian.

Karakteristik individu dari tubuh manusia dimanifestasikan hanya pada dosis kecil yang diserap.

Semakin muda seseorang, semakin tinggi kepekaannya terhadap radiasi, terutama pada anak-anak. Orang dewasa berusia 25 tahun ke atas paling tahan terhadap radiasi.

Ada sejumlah profesi di mana ada Peluang besar penyinaran. Dalam beberapa keadaan darurat (misalnya, ledakan di pembangkit listrik tenaga nuklir), penduduk yang tinggal di daerah tertentu dapat terpapar radiasi. Zat yang sepenuhnya dapat melindungi tidak diketahui, tetapi ada yang melindungi sebagian tubuh dari radiasi. Ini termasuk, misalnya, natrium azida dan natrium sianida, zat yang mengandung gugus sulfohidrida, dll. Mereka adalah bagian dari radioprotektor.

Radioprotektor sebagian mencegah terjadinya radikal reaktif yang terbentuk di bawah pengaruh radiasi. Mekanisme kerja radioprotektor berbeda. Salah satunya masuk reaksi kimia dengan isotop radioaktif yang masuk ke dalam tubuh dan menetralisirnya, membentuk zat netral yang mudah dikeluarkan dari tubuh. Lainnya memiliki mekanisme yang sangat baik. Beberapa radioprotektor bekerja untuk waktu yang singkat, sementara yang lain bertahan lebih lama. Ada beberapa jenis radioprotektor: tablet, bubuk, dan larutan.

Ketika zat radioaktif masuk ke dalam tubuh, efek merusak utamanya adalah a - sumber, dan kemudian b - dan g - sumber, mis. dalam urutan terbalik untuk iradiasi eksternal. Partikel alfa, yang memiliki kerapatan ionisasi, menghancurkan selaput lendir, yaitu pertahanan lemah organ dalam dibandingkan dengan penutup luar.

Masuknya partikel padat ke dalam organ pernapasan tergantung pada derajat diskrit partikel. Partikel yang lebih kecil dari 0,1 m masuk ke paru-paru dengan udara saat masuk dan dikeluarkan saat keluar. Hanya sebagian kecil yang tersisa di paru-paru. Partikel besar yang lebih besar dari 5 mikron hampir semuanya tertahan oleh rongga hidung.

Tingkat bahaya juga tergantung pada kecepatan ekskresi zat dari tubuh. Jika radionuklida yang masuk ke dalam tubuh sama jenisnya dengan unsur-unsur yang dikonsumsi manusia, maka radionuklida tersebut tidak bertahan lama di dalam tubuh, tetapi dikeluarkan bersama-sama (natrium, klor, kalium, dan lain-lain). ).

Gas radioaktif inert (argon, xenon, kripton dan lain-lain) bukan bagian dari kain. Karena itu, mereka sepenuhnya dikeluarkan dari tubuh seiring waktu.

Beberapa zat radioaktif, memasuki tubuh, didistribusikan di dalamnya kurang lebih secara merata, yang lain terkonsentrasi di organ internal individu. Jadi, sumber radiasi-a seperti radium, uranium dan plutonium disimpan dalam jaringan tulang. Strontium dan yttrium, yang merupakan sumber radiasi b, dan zirkonium - sumber radiasi g, juga disimpan dalam jaringan tulang. Unsur-unsur ini, secara kimiawi terkait dengan jaringan tulang, sangat sulit untuk dikeluarkan dari tubuh.

Untuk waktu yang lama, unsur-unsur dengan nomor atom besar (polonium, uranium, dll.) juga disimpan di dalam tubuh. Unsur yang membentuk garam yang mudah larut dalam tubuh dan terakumulasi di jaringan lunak mudah dikeluarkan dari tubuh.

Laju ekskresi zat radioaktif sangat dipengaruhi oleh waktu paruh zat radioaktif tertentu T. Jika kita menetapkan Tb waktu paruh biologis isotop radioaktif dari tubuh, maka waktu paruh efektif, dengan mempertimbangkan peluruhan radioaktif dan ekskresi biologis, dinyatakan dengan rumus:

Tef \u003d T * Tb / (T + Tb)

Fitur Utama tindakan biologis radiasi pengion adalah sebagai berikut:

Efek radiasi pengion pada tubuh tidak terlihat oleh seseorang. Oleh karena itu berbahaya. Instrumen dosimetrik, seolah-olah, merupakan organ indera tambahan yang dirancang untuk merasakan radiasi pengion;

Lesi yang terlihat pada kulit, malaise, karakteristik penyakit radiasi, tidak segera muncul, tetapi setelah beberapa saat; penjumlahan dosis disembunyikan. Jika zat radioaktif secara sistematis memasuki tubuh manusia, maka seiring waktu dosisnya diringkas, yang pasti mengarah pada penyakit radiasi.

Ionisasi disebut radiasi, yang, melewati medium, menyebabkan ionisasi atau eksitasi molekul medium. Radiasi pengion, seperti radiasi elektromagnetik, tidak dirasakan oleh indera manusia. Karena itu, ini sangat berbahaya, karena seseorang tidak tahu bahwa dia terpapar. Radiasi pengion disebut juga radiasi.

Radiasi adalah aliran partikel (partikel alfa, partikel beta, neutron) atau energi elektromagnetik yang sangat frekuensi tinggi(gamma atau rontgen).

Pencemaran lingkungan produksi dengan zat-zat yang menjadi sumber radiasi pengion disebut pencemaran radioaktif.

polusi nuklir adalah bentuk pencemaran fisik (energi) yang terkait dengan kelebihan kadar alami zat radioaktif di lingkungan sebagai akibat dari aktivitas manusia.

Zat terdiri dari partikel kecil unsur kimia - atom. Atom dapat dibagi dan memiliki struktur yang kompleks. Di pusat atom unsur kimia adalah partikel material yang disebut inti atom, di mana elektron berputar. Sebagian besar atom unsur kimia memiliki stabilitas yang besar, yaitu stabilitas. Namun, di sejumlah elemen yang dikenal di alam, inti meluruh secara spontan. Unsur-unsur seperti itu disebut radionuklida. Unsur yang sama dapat memiliki beberapa radionuklida. Dalam hal ini mereka disebut radioisotop unsur kimia. Peluruhan spontan radionuklida disertai dengan radiasi radioaktif.

Peluruhan spontan inti unsur kimia tertentu (radionuklida) disebut radioaktivitas.

Radiasi radioaktif dapat dari berbagai jenis: aliran partikel dengan energi tinggi, gelombang elektromagnetik dengan frekuensi lebih dari 1,5,10 17 Hz.

Partikel yang dipancarkan adalah berbagai macam, tetapi yang paling sering dipancarkan adalah partikel alfa (radiasi ) dan partikel beta (radiasi ). Partikel alfa berat dan memiliki energi tinggi; itu adalah inti atom helium. Sebuah partikel beta sekitar 7336 kali lebih ringan dari partikel alfa, tetapi juga dapat memiliki energi yang tinggi. Radiasi beta adalah aliran elektron atau positron.

Radiasi elektromagnetik radioaktif (juga disebut radiasi foton), tergantung pada frekuensi gelombang, adalah sinar-X (1,5. 10 17 ... 5. 10 19 Hz) dan radiasi gamma (lebih dari 5. 10 19 Hz) . Radiasi alam hanya radiasi gamma. Radiasi sinar-X adalah buatan dan terjadi di tabung sinar katoda pada tegangan puluhan dan ratusan ribu volt.

Radionuklida, memancarkan partikel, berubah menjadi radionuklida dan unsur kimia lainnya. Peluruhan radionuklida pada tingkat yang berbeda. Laju peluruhan radionuklida disebut aktivitas. Satuan ukuran aktivitas adalah jumlah peluruhan per satuan waktu. Satu disintegrasi per detik disebut becquerel (Bq). Seringkali satuan lain digunakan untuk mengukur aktivitas - curie (Ku), 1 Ku = 37,10 9 Bq. Salah satu radionuklida pertama yang dipelajari secara rinci adalah radium-226. Itu dipelajari untuk pertama kalinya oleh Curie, setelah siapa unit ukuran aktivitas dinamai. Jumlah peluruhan per detik yang terjadi dalam 1 g radium-226 (aktivitas) adalah 1 Ku.

Waktu yang diperlukan setengah radionuklida untuk meluruh disebut setengah hidup(T 1/2). Setiap radionuklida memiliki waktu paruhnya sendiri. Kisaran T 1/2 untuk berbagai radionuklida sangat luas. Itu berubah dari detik menjadi miliaran tahun. Misalnya, radionuklida alami yang paling terkenal, uranium-238, memiliki waktu paruh sekitar 4,5 miliar tahun.

Selama peluruhan, jumlah radionuklida berkurang dan aktivitasnya menurun. Pola penurunan aktivitas mematuhi hukum peluruhan radioaktif:

di mana TETAPI 0 - aktivitas awal, TETAPI- aktivitas selama periode waktu tertentu T.

Jenis radiasi pengion

Radiasi pengion terjadi selama pengoperasian perangkat berdasarkan isotop radioaktif, selama pengoperasian perangkat vakum, tampilan, dll.

Radiasi pengion adalah sel darah(alfa, beta, neutron) dan elektromagnetik(gamma, x-ray) radiasi, mampu menciptakan atom bermuatan dan molekul ion ketika berinteraksi dengan materi.

radiasi alfa adalah aliran inti helium yang dipancarkan oleh materi selama peluruhan radioaktif inti atau selama reaksi nuklir.

Semakin besar energi partikel, semakin besar ionisasi total yang ditimbulkannya dalam zat. Kisaran partikel alfa yang dipancarkan oleh zat radioaktif mencapai 8-9 cm di udara, dan di jaringan hidup - beberapa puluh mikron. Memiliki massa yang relatif besar, partikel alfa dengan cepat kehilangan energinya ketika berinteraksi dengan materi, yang menentukan kemampuan penetrasinya yang rendah dan ionisasi spesifik yang tinggi, yang berjumlah beberapa puluh ribu pasang ion per 1 cm lintasan di udara.

Radiasi beta- aliran elektron atau positron yang dihasilkan dari peluruhan radioaktif.

Kisaran maksimum partikel beta di udara adalah 1800 cm, dan dalam jaringan hidup - 2,5 cm.Kemampuan pengion partikel beta lebih rendah (beberapa puluh pasang per 1 cm jangkauan), dan daya tembus lebih tinggi dari pada partikel beta. partikel alfa.

Neutron, yang fluksnya terbentuk radiasi neutron, mengubah energi mereka dalam interaksi elastis dan tidak elastis dengan inti atom.

Dengan interaksi inelastis, radiasi sekunder muncul, yang dapat terdiri dari partikel bermuatan dan gamma kuanta (radiasi gamma): dengan interaksi elastis, ionisasi biasa suatu zat dimungkinkan.

Daya tembus neutron sangat bergantung pada energinya dan komposisi materi atom yang berinteraksi dengannya.

Radiasi gamma - elektromagnetik (foton) radiasi yang dipancarkan selama transformasi nuklir atau interaksi partikel.

Radiasi gamma memiliki daya tembus yang tinggi dan efek pengion yang rendah.

radiasi sinar-x muncul di lingkungan sekitar sumber radiasi beta (dalam tabung sinar-X, akselerator elektron) dan merupakan kombinasi antara bremsstrahlung dan radiasi karakteristik. Bremsstrahlung adalah radiasi foton dengan spektrum kontinu yang dipancarkan ketika energi kinetik partikel bermuatan berubah; radiasi karakteristik adalah radiasi foton dengan spektrum diskrit, dipancarkan ketika keadaan energi atom berubah.

Seperti radiasi gamma, sinar-X memiliki daya pengion yang rendah dan kedalaman penetrasi yang besar.

Sumber radiasi pengion

Jenis kerusakan radiasi pada seseorang tergantung pada sifat sumber radiasi pengion.

Latar belakang radiasi alam terdiri dari radiasi kosmik dan radiasi zat radioaktif yang terdistribusi secara alami.

Selain paparan alami, seseorang terpapar paparan dari sumber lain, misalnya: dalam produksi rontgen tengkorak - 0,8-6 R; tulang belakang - 1,6-14,7 R; paru-paru (fluorografi) - 0,2-0,5 R; dada dengan fluoroskopi - 4,7-19,5 R; saluran pencernaan dengan fluoroskopi - 12-82 R; gigi - 3-5 R.

Sebuah iradiasi tunggal 25-50 rem menyebabkan perubahan kecil dalam darah dalam waktu singkat; pada dosis 80-120 rem, tanda-tanda penyakit radiasi muncul, tetapi tanpa hasil yang mematikan. Penyakit radiasi akut berkembang dengan iradiasi tunggal 200-300 rem, sementara hasil yang mematikan mungkin terjadi pada 50% kasus. Hasil fatal dalam 100% kasus terjadi pada dosis 550-700 rem. Saat ini, ada sejumlah obat anti-radiasi. melemahkan efek radiasi.

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 bentuk kronis dari penyakit radiasi adalah perubahan dalam darah, gangguan sistem saraf, lesi kulit lokal, kerusakan lensa mata, penurunan imunitas.

Tingkat tergantung pada apakah eksposur eksternal atau internal. Paparan internal dimungkinkan dengan menghirup, menelan radioisotop dan penetrasinya ke dalam tubuh manusia melalui kulit. Beberapa zat diserap dan terakumulasi dalam organ tertentu, menghasilkan dosis radiasi lokal yang tinggi. Misalnya, isotop yodium yang terakumulasi dalam tubuh dapat menyebabkan kerusakan kelenjar tiroid, unsur tanah jarang - tumor hati, isotop cesium, rubidium - tumor jaringan lunak.

Sumber radiasi buatan

Selain paparan dari sumber radiasi alami, yang pernah dan selalu ada di mana-mana, pada abad ke-20, sumber radiasi tambahan yang terkait dengan aktivitas manusia muncul.

Pertama-tama, ini adalah penggunaan sinar-X dan radiasi gamma dalam pengobatan dalam diagnosis dan perawatan pasien. , diperoleh dengan prosedur yang tepat, bisa sangat besar, terutama dalam pengobatan tumor ganas dengan terapi radiasi, ketika langsung di zona tumor mereka dapat mencapai 1000 rem atau lebih. Selama pemeriksaan x-ray, dosisnya tergantung pada waktu pemeriksaan dan organ yang didiagnosis, dan dapat sangat bervariasi - dari beberapa rem saat mengambil gambar gigi hingga puluhan rem saat memeriksa saluran pencernaan dan paru-paru. . Gambar fluorografi memberikan dosis minimum, dan pemeriksaan fluorografi tahunan preventif tidak boleh ditinggalkan. Dosis rata-rata yang diterima orang dari penelitian medis adalah 0,15 rem per tahun.

Pada paruh kedua abad ke-20, orang mulai aktif menggunakan radiasi untuk tujuan damai. Berbagai radioisotop digunakan dalam penelitian ilmiah, dalam diagnostik objek teknis, dalam instrumentasi, dll. Dan akhirnya, tenaga nuklir. Pembangkit listrik tenaga nuklir digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN), kapal pemecah es, kapal, dan kapal selam. Saat ini, lebih dari 400 reaktor nuklir dengan total kapasitas listrik lebih dari 300 juta kW beroperasi di pembangkit listrik tenaga nuklir saja. Untuk produksi dan pemrosesan bahan bakar nuklir, seluruh kompleks perusahaan bersatu dalam siklus bahan bakar nuklir(NFC).

Siklus bahan bakar nuklir mencakup perusahaan untuk ekstraksi uranium (tambang uranium), pengayaannya (pabrik pengayaan), pembuatan elemen bahan bakar, pembangkit listrik tenaga nuklir itu sendiri, perusahaan untuk pemrosesan sekunder bahan bakar nuklir bekas (pabrik radiokimia), untuk penyimpanan sementara dan pengolahan limbah bahan bakar nuklir yang dihasilkan, dan, akhirnya, pembuangan limbah radioaktif secara permanen (tempat pemakaman). Pada semua tahap NFC, zat radioaktif pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil mempengaruhi staf layanan, pada semua tahap dapat terjadi pelepasan (normal atau tidak disengaja) radionuklida ke lingkungan dan menimbulkan dosis tambahan bagi penduduk, terutama yang tinggal di wilayah perusahaan NFC.

Dari mana radionuklida berasal selama operasi normal pembangkit listrik tenaga nuklir? Radiasi di dalam reaktor nuklir sangat besar. Fragmen fisi bahan bakar, berbagai partikel dasar dapat menembus cangkang pelindung, microcracks dan memasuki pendingin dan udara. Sejumlah operasi teknologi dalam produksi energi listrik di pembangkit listrik tenaga nuklir dapat menyebabkan pencemaran air dan udara. Oleh karena itu, pembangkit listrik tenaga nuklir dilengkapi dengan sistem pemurnian air dan gas. Emisi ke atmosfer dilakukan melalui cerobong asap yang tinggi.

Selama operasi normal pembangkit listrik tenaga nuklir, emisi ke lingkungan kecil dan berdampak kecil pada penduduk yang tinggal di sekitarnya.

Bahaya terbesar dari sudut pandang keselamatan radiasi ditimbulkan oleh pembangkit listrik untuk pemrosesan bahan bakar nuklir bekas, yang memiliki aktivitas sangat tinggi. Perusahaan-perusahaan ini menghasilkan sejumlah besar limbah cair dengan radioaktivitas tinggi, ada bahaya mengembangkan reaksi berantai spontan (bahaya nuklir).

Masalah penanganan limbah radioaktif, yang merupakan sumber kontaminasi radioaktif biosfer yang sangat signifikan, sangat sulit.

Namun, kompleks dan mahal dari radiasi di perusahaan NFC memungkinkan untuk memastikan perlindungan manusia dan lingkungan dengan nilai yang sangat kecil, jauh lebih sedikit daripada latar belakang teknogenik yang ada. Situasi lain terjadi ketika ada penyimpangan dari mode operasi normal, dan terutama selama kecelakaan. Dengan demikian, kecelakaan yang terjadi pada tahun 1986 (yang dapat dikaitkan dengan bencana global - kecelakaan terbesar di perusahaan siklus bahan bakar nuklir dalam seluruh sejarah pengembangan tenaga nuklir) di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl menyebabkan pelepasan hanya 5 % dari semua bahan bakar ke lingkungan. Akibatnya, radionuklida dengan aktivitas total 50 juta Ci terlepas ke lingkungan. Rilis ini mengakibatkan paparan sejumlah besar orang, jumlah yang besar kematian, polusi daerah yang sangat luas, kebutuhan akan relokasi massal orang.

Kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl jelas menunjukkan bahwa metode nuklir menghasilkan energi hanya mungkin jika kecelakaan skala besar di perusahaan siklus bahan bakar nuklir dikesampingkan pada prinsipnya.

"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 spesifik fisika nuklir dalam presentasi materi akan membantu Anda untuk dengan bebas menavigasi masalah lingkungan ini, tanpa menyerah pada radiofobia, tetapi juga tanpa kepuasan 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 berlalu. lama 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 tata surya dalam miniatur: "planet" mengorbit di sekitar inti kecil - 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 semacam itu, yang memiliki inti dengan jumlah proton yang sama, tetapi berbeda dalam jumlah neutron, adalah varietas dari unsur kimia yang sama, yang disebut "isotop" dari unsur ini. 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 memasuki tubuh melalui luka terbuka, dengan makanan, air atau menghirup udara atau uap, misalnya, di bak mandi; kemudian mereka menjadi sangat berbahaya. Sebuah 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, nilai energi ini tidak mencerminkan efek fisiologis radiasi pengion pada tubuh manusia dan jaringan hidup lainnya bersifat 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 dengan kandungan radon yang tinggi ke dalam paru-paru bersamaan 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 potensi bahaya 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 yang menenangkan adalah alam terkendali semua kegiatan 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. Mereka mewakili jumlah energi radiasi pengion yang diserap oleh satu unit massa tubuh fisik, misalnya, 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. Mereka adalah satuan dosis yang diserap dikalikan dengan faktor yang memperhitungkan bahaya yang tidak sama dari berbagai jenis 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.

Sejak di bata dan beton di dosis kecil unsur radioaktif hadir, 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 yang dapat diterima tingkat dosis untuk paparan eksternal seluruh tubuh dari sumber teknogenik untuk tempat tinggal permanen personel - 10 Gy/jam, untuk tempat tinggal dan area di mana anggota masyarakat berada secara permanen - 0,1 Gy/jam (0,1 Sv/jam, 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 relatif sederhana, termurah, tidak kritis terhadap kondisi kerja, yang menyebabkan mereka aplikasi luas dalam peralatan dosimetri profesional yang dirancang untuk mendeteksi dan mengevaluasi radiasi beta dan gamma. Ketika sensor adalah pencacah Geiger-Muller, setiap partikel pengion yang memasuki volume sensitif 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"

Radiasi radioaktif (atau pengion) adalah energi yang dilepaskan oleh atom dalam bentuk partikel atau gelombang yang bersifat elektromagnetik. Manusia terkena pengaruh tersebut baik melalui sumber-sumber alam dan antropogenik.

Sifat-sifat radiasi yang berguna telah memungkinkannya untuk digunakan dengan sukses dalam industri, kedokteran, eksperimen dan penelitian ilmiah, pertanian, dan bidang lainnya. Namun, dengan meluasnya penggunaan fenomena ini, ancaman terhadap kesehatan manusia telah muncul. Paparan radiasi dosis kecil dapat meningkatkan risiko terkena penyakit serius.

Perbedaan antara radiasi dan radioaktivitas

Radiasi dalam arti luas berarti radiasi, yaitu perambatan energi dalam bentuk gelombang atau partikel. Radiasi radioaktif dibagi menjadi tiga jenis:

radiasi alfa - aliran inti helium-4;
radiasi beta - aliran elektron;
radiasi gamma adalah aliran foton berenergi tinggi.

Karakterisasi emisi radioaktif didasarkan pada energi, sifat transmisi dan jenis partikel yang dipancarkan.

Radiasi alfa, yang merupakan aliran sel darah bermuatan positif, dapat terhalang oleh udara atau pakaian. Spesies ini praktis tidak menembus kulit, tetapi ketika memasuki tubuh, misalnya, melalui luka, sangat berbahaya dan berdampak buruk pada organ dalam.

Radiasi beta memiliki lebih banyak energi - elektron bergerak dengan kecepatan tinggi, dan ukurannya kecil. Itu sebabnya spesies ini radiasi menembus melalui pakaian tipis dan kulit jauh ke dalam jaringan. Perisai radiasi beta dapat dilakukan dengan lembaran aluminium beberapa milimeter atau papan kayu tebal.

Radiasi gamma adalah radiasi energi tinggi yang bersifat elektromagnetik, yang memiliki daya tembus yang kuat. Untuk melindunginya, Anda perlu menggunakan lapisan beton tebal atau pelat logam berat seperti platina dan timah.

Fenomena radioaktivitas ditemukan pada tahun 1896. Penemuan ini dibuat oleh fisikawan Prancis Becquerel. Radioaktivitas - kemampuan benda, senyawa, elemen untuk memancarkan studi pengion, yaitu radiasi. Alasan untuk fenomena tersebut adalah ketidakstabilan inti atom, yang melepaskan energi selama peluruhan. Ada tiga jenis radioaktivitas:

alami - karakteristik elemen berat, yang nomor serinya lebih besar dari 82;
buatan - dimulai secara khusus dengan bantuan reaksi nuklir;
diinduksi - karakteristik objek yang dengan sendirinya menjadi sumber radiasi jika disinari dengan kuat.

Unsur yang bersifat radioaktif disebut radionuklida. Masing-masing dicirikan oleh:

setengah hidup;
jenis radiasi yang dipancarkan;
energi radiasi;
dan properti lainnya.

Sumber radiasi

Tubuh manusia secara teratur terkena radiasi radioaktif. Sekitar 80% dari jumlah tahunan yang diterima berasal dari sinar kosmik. Udara, air dan tanah mengandung 60 unsur radioaktif yang merupakan sumber radiasi alam. Sumber utama radiasi alami adalah radon gas inert yang dilepaskan dari tanah dan batuan. Radionuklida juga masuk ke tubuh manusia dengan makanan. Beberapa radiasi pengion yang terpapar pada manusia berasal dari sumber antropogenik, mulai dari pembangkit tenaga nuklir dan reaktor nuklir hingga radiasi yang digunakan untuk perawatan medis dan diagnosis. Sampai saat ini, umum sumber buatan radiasi adalah:

peralatan medis (sumber radiasi antropogenik utama);
industri radiokimia (penambangan, pengayaan bahan bakar nuklir, pengolahan limbah nuklir dan pemulihannya);
radionuklida yang digunakan dalam pertanian, industri ringan;
kecelakaan di pabrik radiokimia, ledakan nuklir, pelepasan radiasi
Bahan bangunan.

Paparan radiasi menurut metode penetrasi ke dalam tubuh dibagi menjadi dua jenis: internal dan eksternal. Yang terakhir ini khas untuk radionuklida yang tersebar di udara (aerosol, debu). Mereka terkena kulit atau pakaian. Dalam hal ini, sumber radiasi dapat dihilangkan dengan mencucinya. Iradiasi eksternal menyebabkan luka bakar pada selaput lendir dan kulit. Pada tipe internal, radionuklida memasuki aliran darah, misalnya dengan injeksi ke pembuluh darah atau melalui luka, dan dikeluarkan dengan ekskresi atau terapi. Radiasi semacam itu memicu tumor ganas.

Latar belakang radioaktif secara signifikan tergantung pada lokasi geografis - di beberapa daerah, tingkat radiasi dapat melebihi rata-rata hingga ratusan kali lipat.

Pengaruh radiasi terhadap kesehatan manusia

radiasi radioaktif dari aksi pengion mengarah pada pembentukan radikal bebas dalam tubuh manusia - molekul agresif yang aktif secara kimiawi yang menyebabkan kerusakan sel dan kematian.

Sel-sel saluran pencernaan, sistem reproduksi dan hematopoietik sangat sensitif terhadapnya. paparan radioaktif mengganggu pekerjaan mereka dan menyebabkan mual, muntah, gangguan tinja, suhu. Dengan bekerja pada jaringan mata, dapat menyebabkan katarak radiasi. Konsekuensi dari radiasi pengion juga termasuk kerusakan seperti sklerosis vaskular, gangguan kekebalan, dan pelanggaran peralatan genetik.

Sistem transmisi data turun-temurun memiliki organisasi yang baik. Radikal bebas dan turunannya dapat merusak struktur DNA pembawa informasi genetik. Hal ini menyebabkan mutasi yang mempengaruhi kesehatan generasi mendatang.

Sifat dampak radiasi radioaktif pada tubuh ditentukan oleh sejumlah faktor:

jenis radiasi;
intensitas radiasi;
karakteristik individu organisme.

Hasil paparan radiasi mungkin tidak langsung terlihat. Terkadang efeknya menjadi nyata setelah jangka waktu yang cukup lama. Pada saat yang sama, radiasi dosis tunggal yang besar lebih berbahaya daripada paparan jangka panjang dengan dosis kecil.

Jumlah radiasi yang diserap ditandai dengan nilai yang disebut Sievert (Sv).

Latar belakang radiasi normal tidak melebihi 0,2 mSv/jam, yang setara dengan 20 mikro-rontgen per jam. Saat rontgen gigi, seseorang menerima 0,1 mSv.

Dosis tunggal yang mematikan adalah 6-7 Sv.

Penerapan radiasi pengion

Radiasi radioaktif banyak digunakan dalam teknologi, kedokteran, ilmu pengetahuan, militer dan industri nuklir dan bidang aktivitas manusia lainnya. Fenomena tersebut mendasari perangkat seperti detektor asap, generator listrik, alarm icing, ionizers udara.

Dalam pengobatan, radiasi radioaktif digunakan dalam terapi radiasi untuk mengobati kanker. Radiasi pengion memungkinkan penciptaan radiofarmasi. Mereka digunakan untuk tes diagnostik. Berdasarkan radiasi pengion, disusun instrumen untuk analisis komposisi senyawa dan sterilisasi.

Penemuan radiasi radioaktif, tanpa berlebihan, revolusioner - penggunaan fenomena ini membawa umat manusia ke tingkat perkembangan yang baru. Namun, itu juga menjadi ancaman bagi lingkungan dan kesehatan manusia. Dalam hal ini, menjaga keselamatan radiasi adalah tugas penting zaman kita.