Андрей Смирнов
Время чтения: ~9 мин.
Просмотров: 0

Миллизиверт (мзв) → микрозиверт (µзв), эффективная (эквивалентная) доза ионизирующего излучения

Влияние радиации на здоровье людей

Радиация вредна для живых организмов, так как она разрушает молекулы ДНК. Ионизация также может нарушить структуру ДНК и послужить причиной возникновения онкологического заболевания. Радиация вызывает врожденные пороки и выкидыши, а слишком высокая доза радиации влечет за собой острую или хроническую лучевую болезнь.

Переливание крови

Острая и хроническая лучевая болезнь

Лучевую болезнь делят на острую и хроническую. Первая возникает почти сразу, после облучения, когда получена большая доза, в то время как вторая может проявиться намного позже облучения, и при более низких дозах. Симптомы обеих форм этой болезни похожи и возникают в результате разрушения тканей на молекулярном и клеточном уровне. При этом уменьшается число лейкоцитов в крови и начинается разрушение пищеварительного тракта. В более тяжелых случаях наблюдаются отклонения в нервной системе, что при сильной дозе приводит к смерти пациента. Некоторые из этих симптомов можно уменьшить с помощью переливанием крови, пересадки костного мозга, и стволовы́х клеток. В некоторых случаях проводят курс лечения антибиотиками, чтобы предотвратить риск инфекционных заболеваний в ослабленном организме.

Таблетки йодистого калия уменьшают вероятность заболевания раком

Уменьшение экспозиционной дозы

Уменьшить экспозиционную дозу можно обычно с помощью барьера между человеком и источником радиации. Также помогает увеличение расстояния до этого источника. В случае радиоактивного загрязнения радиоизотопом йода, йодом-131, помогают таблетки йодистого калия. Они замедляют усвоение радиоактивного йода организмом, и тем самым уменьшают вероятность заболевания раком.

Измерение экспозиционной дозы

Дозиметр MKC-AT1125A со сцинтилляционным счетчиком

Радиация в основном не заметна невооруженным глазом, поэтому, чтобы определить наличие радиации, пользуются специальными измерительными приборами. Одно из широко используемых устройств — дозиметр на основе счетчика Гейгера. Счетчик состоит из трубки, в которой подсчитывается число радиоактивных частиц, и дисплея, который отображает количество этих частиц в разных единицах, чаще всего — как количество радиации за определенный срок времени, например за час. Приборы со счетчиками Гейгера часто издают щелчки, каждый из которых означает, что подсчитана новая излученная частица или несколько частиц. Этот звук обычно можно выключить. Большинство счетчиков позволяет выбрать частоту щелчков. Например, можно настроить счетчик, чтобы он издавал звук только после каждой двадцатой посчитанной частицы или реже.

Сцинтилляционный счетчик Ametek (Аметек)

Кроме счетчиков Гейгера, в дозиметрах используют и другие датчики, например сцинтилляционные, а также пропорциональные счетчики, которые хороши тем, что они позволяют лучше определить, какой вид радиации на данный момент преобладает в окружающей среде. Сцинтилляционные счетчики хорошо различают альфа, бета и гамма излучение. Эти счетчики преобразуют выделяемую при излучении энергию в свет, и потом измеряют его. Во время измерений эти счетчики работают с большей поверхностью, чем счетчики Гейгера, поэтому измерения проходят более эффективно. Пропорциональные счетчики, наоборот, похожи на счетчики Гейгера. Они отличаются тем, что измеряют пропорциональную энергию ионизированных частиц, в то время как счетчики Гейгера определяют общее число радиоактивных частиц, излученных во время измерения. В этом отношении счетчики Гейгера более чувствительны, чем другие счетчики.

Единицы экспозиционной дозы излучения

Экспозиционную дозу излучения можно измерять в кулонах на килограмм, рентгенах и в других единицах. Первая — единица системы СИ, а вторая — устаревшая единица, которая до сих пор используется в старых дозиметрах. Обе единицы позволяют определить количество радиации, которая образует ионы, несущие определенный заряд в некоем количестве материи, измеряемом по весу или по объему.

Определения

Вначале рассмотрим некоторые определения. Существует множество способов измерять радиацию, в зависимости от того, что именно мы хотим узнать. Например, можно измерить общее количество радиации в среде; можно найти количество радиации, которое нарушает работу биологических тканей и клеток; или количество радиации, поглощенной телом или организмом, и так далее. Здесь мы рассмотрим два способа измерения радиации.

Общее количество радиации в среде, измеряемое на единицу времени, называют суммарной мощностью дозы ионизирующего излучения. Количество радиации, поглощенное организмом за единицу времени, называют мощностью поглощенной дозы. Суммарную мощность дозы ионизирующего излучения легко найти с помощью широко распространенных измерительных приборов, таких как дозиметры, основной частью которых обычно являются счетчики Гейгера. Работа этих приборов более подробно описана в статье об экспозиционной дозе радиации. Мощность поглощенной дозы находят, используя информацию о суммарной мощности дозы и о параметрах предмета, организма, или части тела, которая подвергается излучению. Эти параметры включают массу, плотность и объем.

Уровень радиации 1,42 мкЗв/ч в кабине самолета на крейсерской высоте 9000 метров (30000 футов) примерно в 15–30 раз выше, чем природное фоновое ионизирующее излучение Земли

Мощность дозы излучения

Многие ученые считают, что общее количество радиации, которому подвергся организм — не единственный показатель того, насколько сильно облучение влияет на организм. Согласно одной теории, мощность излучения — также важный показатель облучения и чем выше мощность излучения, тем выше облучение и разрушительное влияние на организм. Некоторые ученые, которые исследуют мощность излучения, считают, что при низкой мощности излучения даже длительное воздействие радиации на организм не несет вреда здоровью, или что вред для здоровья незначителен и не нарушает жизнедеятельность. Поэтому в некоторых ситуациях после аварий с утечкой радиоактивных материалов, эвакуацию или переселение жителей не проводят. Эта теория объясняет невысокий вред для организма тем, что организм адаптируется к излучению низкой мощности, и в ДНК и других молекулах происходят восстановительные процессы. То есть, согласно этой теории, воздействие радиации на организм не настолько разрушительно, как если бы облучение происходило с таким же общим количеством радиации но с более высокой мощностью, в более короткий промежуток времени. Эта теория не охватывает облучение на рабочем месте — при облучении на рабочем месте радиацию считают опасной даже при низкой мощности. Стоит также учесть, что исследования в этой области начались сравнительно недавно, и что будущие исследования могут дать совсем другие результаты.

В правилах безопасности для тех, кто работает с радиоактивными веществами, ограничения по облучению указаны, в единицах суммарной мощности дозы ионизирующего излучения, и в единицах мощности поглощенной дозы

Стоит также отметить, что согласно другим исследованиям, если у животных уже есть опухоль, то даже малые дозы облучения способствуют ее развитию. Это очень важная информация, так как если в будущем будет обнаружено, что такие процессы происходят и в организме человека, то вероятно, что тем, у кого уже есть опухоль, облучение приносит вред даже при малой мощности. С другой стороны, на данный момент мы, наоборот, используем облучение высокой мощности для лечения опухолей, но при этом облучают только участки тела, в которых имеются раковые клетки.

В правилах безопасности при работе с радиоактивными веществами нередко указывают максимально допустимую суммарную дозу радиации и мощность поглощенной дозы излучения. Например, ограничения по облучению, выпущенные Комиссией по ядерному надзору США (United States Nuclear Regulatory Commission) рассчитаны по годовым показателям, а ограничения некоторых других подобных агентств в других странах рассчитаны на помесячные или даже почасовые показатели. Некоторые из этих ограничений и правил разработаны на случай аварий с утечкой радиоактивных веществ в окружающую среду, но часто основной их целью является создание правил безопасности на рабочем месте. Их используют, чтобы ограничить облучение работников и исследователей на атомных электростанциях и на других предприятиях, где работают с радиоактивными веществами, пилотов и экипажей авиакомпаний, медицинских работников, включая врачей радиологов, и других. Более подробную информацию об ионизирующем излучении можно найти в статье поглощенной дозе радиации.

Опасность для здоровья, вызванная радиацией

Мощность дозы излучения, мкЗв/ч Опасно для здоровья
>10 000 000 Смертельно опасно: недостаточность органов и смерть в течение нескольких часов
1 000 000 Очень опасно для здоровья: рвота
100 000 Очень опасно для здоровья: радиоактивное отравление
1 000 Очень опасно: немедленно покиньте зараженную зону!
100 Очень опасно: повышенный риск для здоровья!
20 Очень опасно: опасность лучевой болезни!
10 Опасно: немедленно покиньте эту зону!
5 Опасно: как можно быстрее покиньте эту зону!
2 Повышенный риск: необходимо принять меры безопасности, например в самолете на крейсерских высотах
1 Безопасно: только для кратковременного нахождения в зоне, например в самолете при посадке или на взлете
0,5 Безопасно: можно жить в этой зоне долго или не очень долго, например, в здании со стенами из гранита
<0,2 Безопасно: уровень радиации в норме

Автор статьи: Kateryna Yuri

Виды облучения

Большая часть излучения в природе вызвана изотопами углерода-14, калия-40 и радона

Радиация в природе

Радиоактивные вещества не только попадают в окружающую среду из-за действий людей, но и широко встречаются в природе. Небольшой радиационный фон есть в любой точке Земли. Мы получаем дозу облучения во время еды, когда подвергаемся солнечной и космической радиации, а также и от самой Земли. Большая часть естественных радоизотопов — это углерод-14, калий-40 и радон. Радон представляет собой продукт распада урана и тория. Калий-40, уран и торий существуют с самого возникновения Земли; естественный источник углерода-14 — действие коспических лучей на атмосферный азот, а также воздушные испытания ядерного оружия.

Радиоактивные изотопы распространены по поверхности Земли неравномерно. В некоторых частях нашей планеты, например на территориях современных Китая, Индии и Бразилии, из-за радиоактивных полезных ископаемых радиационный фон намного выше, чем в других частях Земли.

Пожарная сигнализация

Радиация, вызванная жизнедеятельностью людей

Небольшая часть радиации на Земле — результат нашей жизнедеятельности, хотя процент этой радиации невелик, по сравнению с ионизирующим излучением, обусловленным общим радиационным фоном, которому подвергаются люди в течение года. Примеры такой радиации — излучение от домашней бытовой техники и приборов, например индикаторы дыма. Испытания ядерного оружия, которые проходили до недавнего времени, также содействовали увеличению количества радиоактивных веществ в окружающей среде несмотря на то, что многие страны поняли всю опасность таких испытаний и перестали проводить их в воздушном пространстве и под водой.

Радиофармацевтическое средство

Радиация в медицине

Ядерная медицина и диагностика, включая рентгеноскопию, компьютерную томографию и маммографию, увеличивают экспозиционную дозу излучения людей, которые проходят медицинскую диагностику и лечение. Ядерная медицина отличается от рентгеноскопии тем, что пациент получает радиоактивное вещество, содержащееся в радиофармацевтическом средстве, в виде таблетки или укола. Это вещество доставляется в нужную часть организма, где проводят с его помощью диагностику, используя детекторы радиоактивности. Это позволяет врачам следить за процессами в органе или ткани изнутри. Количество радиоактивного вещества, которое прописывают пациенту, врач определяет индивидуально. В ядерной медицине врачи взвешивают вред, приносимый радиофармацевтическими средствами, и пользу от диагностики. При этом нередко жертвуют качеством изображения, которое зависит от количества полученного пациентом радиоактивного вещества. Проблемы с радиодиагностикой связаны с тем, что облучение внутренних органов происходит на очень маленьком расстоянии, и у человека нет защитного барьера между органами и радиационными частицами. Свойства радиации разрушать клетки живых организмов используют в радиотерапии при лечении онкологических заболеваний.

Общие сведения

Бета и гамма дозиметр Ecotest Terra-P показывает фоновое ионизирующее излучение в 0,11 мкЗв/ч в офисе TranslatorsCafe.com

Излучение — природное явление, которое проявляется в том, что электромагнитные волны или элементарные частицы с высокой кинетической энергией движутся внутри среды. В этом случае среда может быть либо материей, либо вакуумом. Излучение — вокруг нас, и наша жизнь без него немыслима, так как выживание человека и других животных без излучения невозможно. Без излучения на Земле не будет таких необходимых для жизни природных явлений как света и тепла. В этой статье мы обсудим особый тип излучения, ионизирующее излучение или радиацию, которая окружает нас везде. В дальнейшем в этой статье под излучением мы подразумеваем именно ионизирующее излучение.

Каждая бусина из уранового стекла светится зеленым флуоресцентным светом в лучах ультрафиолетового излучения

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации