Виды радиоактивных излучений

Содержание

Последствия ионизирующего излучения для здоровья

Радиационное повреждение тканей и/или органов зависит от полученной дозы облучения или поглощенной дозы, которая выражается в грэях (Гр).
Эффективная доза используется для измерения ионизирующего излучения с точки зрения его потенциала причинить вред. Зиверт (Зв) — единица эффективной дозы, в которой учитывается вид излучения и чувствительность ткани и органов. Она дает возможность измерить ионизирующее излучение с точки зрения потенциала нанесения вреда. Зв учитывает вид радиации и чувствительность органов и тканей. 

Зв является очень большой единицей, поэтому более практично использовать меньшие единицы, такие как миллизиверт (мЗв) или микрозиверт (мкЗв). В одном мЗв содержится тысяча мкЗв, а тысяча мЗв составляют один Зв. Помимо количества радиации (дозы), часто полезно показать скорость выделения этой дозы, например мкЗв/час или мЗв/год.

Выше определенных пороговых значений облучение может нарушить функционирование тканей и/или органов и может вызвать острые реакции, такие как покраснение кожи, выпадение волос, радиационные ожоги или острый лучевой синдром. Эти реакции являются более сильными при более высоких дозах и более высокой мощности дозы. Например, пороговая доза острого лучевого синдрома составляет приблизительно 1 Зв (1000 мЗв).

Если доза является низкой и/или воздействует длительный период времени (низкая мощность дозы), обусловленный этим риск существенно снижается, поскольку в этом случае увеличивается вероятность восстановления поврежденных тканей. Тем не менее риск долгосрочных последствий, таких как рак, который может проявиться через годы и даже десятилетия, существует. Воздействия этого типа проявляются не всегда, однако их вероятность пропорциональна дозе облучения. Этот риск выше в случае детей и подростков, так как они намного более чувствительны к воздействию радиации, чем взрослые.

Эпидемиологические исследования в группах населения, подвергшихся облучению, например людей, выживших после взрыва атомной бомбы, или пациентов радиотерапии, показали значительное увеличение вероятности рака при дозах выше 100 мЗв. В ряде случаев более поздние эпидемиологические исследования на людях, которые подвергались воздействию в детском возрасте в медицинских целях (КТ в детском возрасте), позволяют сделать вывод о том, что вероятность рака может повышаться даже при более низких дозах (в диапазоне 50-100 мЗв).

Дородовое воздействие ионизирующего излучения может вызвать повреждение мозга плода при сильной дозе, превышающей 100 мЗв между 8 и 15 неделей беременности и 200 мЗв между 16 и 25 неделей беременности. Исследования на людях показали, что до 8 недели или после 25 недели беременности связанный с облучением риск для развития мозга плода отсутствует. Эпидемиологические исследования свидетельствуют о том, что риск развития рака у плода после воздействия облучения аналогичен риску после воздействия облучения в раннем детском возрасте.

Тема 5. Обеспечение безопасных условий труда при работе на персональных компьютерах

Контрольные вопросы

(выберите правильный ответ)

1. К
каким условиям труда относится работа на компьютере?

а) оптимальным;

б) допустимым;

в) вредным 1-й
степени;

г) вредным 2-й степени.

2.
Площадь на одно рабочее место оператора ПК должна составлять:

а) не менее 3 кв.
м;

б) не менее 5 кв.
м;

в) не менее 9 кв. м.

3.
Каким должно быть освещение в помещениях информационного обслуживания
согласно санитарным нормам?

а) естественным;

б) искусственным;

в) сочетание
естественного и искусственного освещения.

4.
Относительная влажность в помещениях с вычислительной техникой и
видеодисплейными терминалами должна составлять:

а) не более 20-30%;

б) 40-60%;

в) 70% и более.

5.
В помещениях с вычислительной техникой и видеодисплейными терминалами
должны быть предусмотрены:

а) вентиляция воздуха и отопление;

б) увлажнение и ионизация воздуха;

в) все перечисленные
параметры.

6.
Монитор ПК должен располагаться так, чтобы окно по отношению к
монитору находилось:

а) перед монитором;

б) перпендикулярно и
слева от монитора.

7.
Как должны располагаться светильники при общем освещении залов с
видеодисплейными терминалами и ЭВМ?

а) параллельно экрану монитора;

б) параллельно взгляду
оператора;

в) параллельно окнам.

8.
К какой категории пожарной опасности относятся помещения ВЦ?

а) к категории А;

б) к категории Б;

в) к категории В;

г) к категории Д.

РАЗДЕЛ II.
ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ И ТЕРРИТОРИЙ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ. ОПАСНОСТИ
ПРИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ И ЗАЩИТА ОТ НИХ

Что такое радиация

Для начала дадим определение, что такое радиация:

В процессе распада вещества или его синтеза происходит выброс элементов атома (протонов, нейтронов, электронов, фотонов), иначе можно сказать происходит излучение этих элементов. Подобное излучение называют — ионизирующее излучение или что чаще встречается радиоактивное излучение, или еще проще радиация. К ионизирующим излучениям относится так же рентгеновское и гамма излучение.

Радиация — это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации.

Ионизация — это процесс образования положительно или отрицательно заряженных ионов или свободных электронов из нейтрально заряженных атомов или молекул.

Радиоактивное (ионизирующее) излучение можно разделить на несколько типов, в зависимости от вида элементов из которого оно состоит. Разные виды излучения вызваны различными микрочастицами и поэтому обладают разным энергетическим воздействие на вещество, разной способностью проникать сквозь него и как следствие различным биологическим действием радиации.

Альфа, бета и нейтронное излучение — это излучения, состоящие из различных частиц атомов.

Гамма и рентгеновское излучение — это излучение энергии.

Что происходит с организмом человека при ионизирующем излучении?

Разрушающее влияние ионизирующего излучения на организм человека объясняется способностью радиоактивных ионов вступать в реакцию с составляющими клеток. Общеизвестно, что человек на восемьдесят процентов состоит из воды. При облучении вода разлагается и в клетках в результате химических реакций образуется перекись водорода и гидратный окисел.

В дальнейшем происходит окисление в органических соединениях организма, вследствие чего клетки начинают разрушаться. После патологического взаимодействия у человека нарушается обмен веществ на клеточном уровне. Последствия могут быть обратимыми, когда контакт с излучением был незначительным, и необратимыми при длительном облучении.

Влияние на организм может проявляться в форме лучевой болезни, когда поражены все органы, радиоактивные лучи могут вызывать генные мутации, которые передаются по наследству в виде уродств или тяжелых заболеваний. Нередки случаи перерождения здоровых клеток в раковые с последующим разрастанием злокачественных опухолей.

13.2. Единицы активности и дозы ионизирующих излучений

Активность А радиоактивного вещества — число спонтанных превращений dN в этом веществе за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток:

A = dN / dt, (2.25).

единицей измерения активности является Беккерель (Бк). 1 Бк равен одному ядерному превращению в секунду. Кроме этого, активность может измеряться в Кюри (и) — специальная единица активности.

1Ки = 3,7 × 10 10 Бк.

Для количественной оценки ионизирующего действия рентгеновского и гамма — излучения в сухом атмосферном воздухе используется понятие экспозиционной дозы. Экспозиционная доза представляет собой отношение полного заряда ионов одного знака, возникающих в малом объеме воздуха, к массе воздуха в этом объеме. За единицу этой дозы принимают кулон на килограмм (Кл / кг). применяется также внесистемная единица — рентген (Р).

Количество энергии излучения, поглощенное единицей массы облучаемого тела (тканями организма), называется поглощенной дозой и измеряется в системе СИ в Греях (Гр).

Эта доза не учитывает, какой вид излучения воздействовал на организм человека

Если принять во внимание этот факт, то дозу следует умножить на коэффициент, отражающий способность излучения данного вида повреждать ткани организма. Пересчитанную таким образом дозу называют эквивалентной дозой; ее измеряют в системе СИ в единицах, называемых зивертами (Зв)

Доза эффективная — величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом их радиочувствительности. Она представляет собой сумму произведений эквивалентной дозы в органе на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани. Эта доза также измеряется в зивертах.

Специальная единица эквивалентной дозы — бэр.

Бэр — поглощенная доза любого вида излучения, которая вызывает равный биологический эффект с дозой в 1 рад рентгеновского излучения.

Рад — специальная единица поглощенной дозы зависит от свойств излучения и поглощающей среды.

Поглощенная, эквивалентная, эффективная и экспозиционная дозы, отнесенные к единице времени, носят название мощности соответствующих доз.

Условная связь системных единиц:

100 Рад = 100 Бэр= 100 Р= 13 В= 1 Гр

История

Хотя радиация была открыта в конце 19 века, опасность радиоактивности и радиации не была сразу признана. Острые эффекты радиации были впервые обнаружены при использовании рентгеновских лучей, когда Вильгельм Рентген намеренно подверг свои пальцы рентгеновскому излучению в 1895 году. Он опубликовал свои наблюдения относительно образовавшихся ожогов, хотя он ошибочно приписал их озону, свободному радикалу, образующемуся в организме человека. воздух рентгеновскими лучами. Другие свободные радикалы, производимые в организме, теперь считаются более важными. Позже его травмы зажили.

Как область медицинских наук, радиобиология возникла из демонстрации Леопольдом Фройндом в 1896 году терапевтического лечения волосатой родинки с использованием нового типа электромагнитного излучения, называемого рентгеновскими лучами , которое было обнаружено годом ранее немецким физиком Вильгельмом Рентгеном . Облучив лягушек и насекомых рентгеновскими лучами в начале 1896 года, Иван Романович Тарханов пришел к выводу, что эти недавно открытые лучи не только фотографируют, но и «влияют на жизнедеятельность». В то же время Пьер и Мария Кюри открыли радиоактивный полоний и радий, которые позже использовались для лечения рака .

Генетические эффекты радиации, в том числе влияние на риск рака, были признаны намного позже. В 1927 году Герман Йозеф Мюллер опубликовал исследование, показывающее генетические эффекты, а в 1946 году был удостоен Нобелевской премии за свои открытия.

В более общем плане, в 1930-е гг. Были попытки разработать общую модель радиобиологии. Примечательным здесь был Дуглас Ли , презентация которого также включала исчерпывающий обзор около 400 вспомогательных публикаций.

До того, как стало известно о биологических эффектах радиации, многие врачи и корпорации начали продавать радиоактивные вещества как патентованные лекарства и радиоактивное шарлатанство . Примерами были лечение радиевой клизмой и радийсодержащая вода для употребления в качестве тонизирующего средства. Мария Кюри выступила против такого лечения, предупредив, что влияние радиации на человеческое тело недостаточно изучено. Позже Кюри умерла от апластической анемии, вызванной радиационным отравлением

Эбен Байерс , известная американская светская львица, умерла от нескольких видов рака (но не от острого лучевого синдрома) в 1932 году после употребления большого количества радия в течение нескольких лет; его смерть привлекла внимание общественности к опасности радиации. К 1930-м годам, после ряда случаев некроза костей и смерти энтузиастов, радийсодержащие медицинские продукты почти исчезли с рынка.

В Соединенных Штатах опыт так называемых Radium Girls , где тысячи художников с радиевыми циферблатами заболели раком полости рта, но не заболели острым радиационным синдромом, популяризировал предупреждения о профессиональной гигиене, связанной с опасностями радиации. Робли Д. Эванс из Массачусетского технологического института разработал первый стандарт допустимого содержания радия в организме , что стало ключевым шагом в становлении ядерной медицины в качестве области исследований

С развитием ядерных реакторов и ядерного оружия в 1940-х годах повышенное научное внимание стало уделяться изучению всевозможных радиационных эффектов.

В атомных бомбардировках Хиросимы и Нагасаки привели к появлению большого числа случаев радиационного отравления, что позволяет более полное представление о его симптомы и опасности. Хирург больницы Красного Креста доктор Теруфуми Сасаки в течение нескольких недель и месяцев после взрывов в Хиросиме проводил интенсивные исследования этого синдрома. Доктор Сасаки и его команда смогли отслеживать эффекты радиации у пациентов с разной степенью близости к самому взрыву, что привело к установлению трех зарегистрированных стадий синдрома. В течение 25–30 дней после взрыва хирург Красного Креста заметил резкое падение количества лейкоцитов и установил это падение вместе с симптомами лихорадки как прогностический стандарт острого лучевого синдрома. Актриса Мидори Нака , которая присутствовала во время атомной бомбардировки Хиросимы, была первым инцидентом с радиационным отравлением, который подвергся тщательному изучению. Ее смерть 24 августа 1945 года была первой официально зарегистрированной смертью в результате радиационного отравления (или «болезни от атомной бомбы»).

Тема 2. Основы физиологии труда и комфортные условия жизнедеятельности

Контрольные вопросы

(выберите правильный ответ)

1. Какая
наука изучает человека в процессе трудовой деятельности?

а)
экономика;

б)
психология;

в)
эргономика;

г)
физиология.

2.
Характеристика трудового процесса, отражающая преимущественно
нагрузку на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы
организма, называется:

а)
напряженностью труда;

б)
тяжестью труда.

3. К
какой категории работ относится работа, связанная с ходьбой,
переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающаяся умеренным физическим
напряжением?

а)
к категории легких работ;

б)
к категории работ средней тяжести;

в)
к категории тяжелых работ.

4.
Условия труда, которые способствуют сохранению здоровья работников и
высокому уровню работоспособности, относятся к:

а)
1-му классу;

б)
2-му классу;

в)
3-му классу условий труда.

5.
Условия труда по напряженности трудового процесса при длительном
сосредоточенном наблюдении в течение 25% от 7-часового рабочего
дня характеризуются как:

а)
оптимальные;

б)
допустимые;

в)
напряженные 1-й степени.

6. Как
изменяется работоспособность в течение дня?

а)
не изменяется;

б)
с начала работы наблюдается наилучшая работоспособность, которая
затем постепенно снижается;

в)
сначала идет фаза врабатывания, затем фаза устойчивой
работоспособности, после
чего
работоспособность снижается.

7. Что
понимают под микроклиматическими условиями?

а)
температуру рабочей зоны;

б)
относительную влажность;

в)
освещение;

г)
сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения
воздуха.

8.
Оптимальная относительная влажность согласно санитарным нормам
составляет:

а)
20 –30%;

б)
40 – 60%;

в)
70 –90%.

9. В
каких единицах измеряется освещенность?

а)
Люкс (Лк);

б)
Люмен (Лм);

в)
Кандела (Кд).

10.
Какие цветовые тона действуют успокаивающе на нервную систему
человека?

а)
темные (черный, коричневый);

б)
холодные (голубой, зеленый);

в)
теплые (красный, оранжевый).

Тема 6. Система защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени

Контрольные вопросы

(выберите правильный ответ)

1. В
каком году было создано Министерство Российской Федерации по делам
гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий
стихийных бедствий?

а)
в 1961 г.;

б)
в 1990 г.;

в)
в 1994 г.

2. Какие
задачи выполняет РСЧС в режиме повседневной деятельности?

а)
оперативное управление ходом аварийно-спасательных и других
неотложных работ;

б)
подготовку к конкретным ЧС и смягчению их последствий;

в)
наблюдение и контроль за состоянием природной среды и
потенциальноопасных объектов.

3. На
какой режим работы переходит РСЧС при ухудшении радиационной,
химической или сейсмической обстановки?

а)
повседневной деятельности;

б)
повышенной готовности;

в)
чрезвычайный режим.

4.
Подлежат ли защите от чрезвычайных ситуаций и их последствий
иностранные граждане и лица без гражданства, находящиеся на
территории России?

а)
да;

б)
нет.

Влияние ионизирующего излучения на организм человека

Эффект зависит в основном от нескольких факторов:

  • размер и интенсивность принятой дозы;
  • вид излучения;
  • размер и тип области, обработанной ионизирующим агентом;
  • возраст и пол облученного человека;
  • индивидуальная чувствительность;
  • масса тела;
  • время года (температура окружающей среды).

Действие ионизирующего излучения на организм человека становится причиной специфических биологических эффектов. В силу основных механизмов образования их можно разделить на детерминированные и стохастические.

Детерминированные эффекты являются следствием поглощения человеческим организмом такой большой дозы ионизирующего излучения, что оно вызывает разрушение или необратимое повреждение определенного количества клеток. Проявление детерминированных эффектов – лучевая болезнь.

Стохастические (случайные) эффекты возникают в результате повреждения генетического материала отдельной клетки и проявляются в виде рака или наследственных заболеваний. Доза, вызывающая эти заболевания, может быть сколь угодно низкой, и их начало определяется случайностью.

Если ионизирующее излучение поражает живую ткань, оно может вызвать:

  • молекулярно-липидное повреждение, разрыв цепей ДНК;
  • клеточные изменения – повреждение мембранных структур, ядра и клеточных органелл (нарушение клеточного метаболизма, деградация компонентов клетки и повреждение ее генетического материала).

Естественные и искусственные источники ионизирующего излучения могут привести к прямой или косвенной ионизации материальной среды. Чтобы снизить вред, ученные разрабатывают и внедряют разные способы защиты от ионизирующего излучения – от защитных костюмов, правил использования специальной техники, до восстановления озонового слоя. Последний естественным образом защищает планету от космических лучей.

Фиксики о радиации — Ионизирующее излучение.

Источники антропогенного происхождения

Другое название созданных человеком источников – техногенные. Основной очаг излучения – АЭС, расположенные по всему миру. Нахождение в зонах станций без защитной одежды влечет за собой начало серьезных заболеваний и летальный исход.

На расстоянии нескольких километров от АЭС риск сводится к нулю. При правильной изоляции все ионизирующие излучения остаются внутри станции, и можно находиться в непосредственной близости от рабочей зоны, при этом не получая никакой дозы облучения.

Искусственная ионизирующая радиация повсеместно используется в различных отраслях:

  • медицине;
  • промышленности;
  • сельском хозяйстве;
  • наукоемких отраслях.

Однако получить облучение от аппаратов, которые изготавливаются для данных отраслей, невозможно.

Единственное, что допустимо – минимальное проникновение ионных волн, которое не наносит вреда при малой продолжительности воздействия.

Гамма излучение

  • излучаются: энергия в виде фотонов
  • проникающая способность: высокая
  • облучение от источника: до сотен метров
  • скорость излучения: 300 000 км/с
  • ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: низкое

Гамма (γ) излучение — это энергетическое электромагнитное излучение в виде фотонов.

Гамма радиация сопровождает процесс распада атомов вещества и проявляется в виде излучаемой электромагнитной энергии в виде фотонов, высвобождающихся при изменении энергетического состояния ядра атома. Гамма лучи излучаются ядром со скоростью света.

Когда происходит радиоактивный распад атома, то из одних веществ образовываются другие. Атом вновь образованных веществ находятся в энергетически нестабильном (возбужденном) состоянии. Воздействую друг на друга, нейтроны и протоны в ядре приходят к состоянию, когда силы взаимодействия уравновешиваются, а излишки энергии выбрасываются атомом в виде гамма излучения

Гамма излучение обладает высокой проникающей способностью и с легкостью проникает сквозь одежду, живые ткани, немного сложнее через плотные структуры вещества типа металла. Чтобы остановить гамма излучение потребуется значительная толщина стали или бетона. Но при этом гамма излучение в сто раз слабее оказывает действие на вещество чем бета излучение и десятки тысяч раз слабее чем альфа излучение.

Основная опасность гамма излучения — это его способность преодолевать значительные расстояния и оказывать воздействие на живые организмы за несколько сотен метров от источника гамма излучения.

Чем грозит попадание организма человека под влияние ионизирующих лучей?

Единовременное или регулярное попадание радиации в организм человека имеет свойство к накоплению и последующим реакциям через некоторый период времени от нескольких месяцев до десятилетий:

  • невозможность зачать ребёнка, данное осложнение развивается как у женщин, так и у мужской половины, делая их стерильными;
  • развитие аутоиммунных заболеваний невыясненной этиологии, в частности рассеянного склероза;
  • лучевая катаракта, приводящая к потере зрения;
  • появление раковой опухоли – одно из наиболее частых патологий с видоизменением тканей;
  • заболевания иммунного характера, нарушающие привычную работу всех органов и систем;
  • человек, подвергающийся излучению, живет намного меньше;
  • развитие мутирующих генов, которые вызовут серьезные пороки в развитии, а также появление в ходе развития плода аномальных уродств.

Удаленные проявления могут развиться непосредственно у облученного индивидуума или передаться по наследству и возникать у последующих поколений. Непосредственно у больного места, через которое проходили лучи, возникают изменения, при которых ткани атрофируются и уплотняются с появлением узелков множественного характера.

Данный симптом может затронуть кожные покровы, легкие, кровеносные сосуды, почки, клетки печени, хрящевая и соединительная ткани. Группы клеток становятся неэластичными, грубеют и утрачивают способность выполнять свое предназначение в организме человека с лучевой болезнью.

Чем измеряется облучение[править]

Наиболее известный прибор — дозиметр; он предназначен для измерения полученной человеком эквивалентной дозы, и проградуирован в зивертах или бэрах (устаревшие модели могут быть проградуированы в рентгенах). Дозиметров существует много и разных, в нашей стране широко известны маленькие дозиметры в виде ручки.

Более сложный прибор — дозиметр-радиометр, у него есть и ещё один режим — замерять активность образца в распадах в минуту или секунду.

Счётчик Гейгера — простой и давно известный детектор радиации, один щелчок которого — это пролёт через камеру счётчика одной частицы. Когда он делает вот так: тик-так! тик-так! — это значит, что пора уносить ноги и глотать антирадин на всякий случай. В случае превышения некоторого значения интенсивности зашкаливает, и в этом случае чиселке, которую он показывает, уже нельзя верить. Некоторые современные дозиметры представляют собой улучшенные счётчики Гейгера с прикрученной к ним электроникой для перевода попугаев в зиверты.

Плёночный значок — по принципу действия похож на старинную фотопластинку, но покрыт менее чувствительными солями, которым пофиг на свет. А на радиацию не пофиг, от неё они чернеют. Если значок из белого стал чёрным, значит, носитель значка схватил опасную дозу и ему пора лечиться.

Биологические изменения при действии лучей

Воздействие ионизирующего излучения влечет значительные изменения в организме в зависимости от обширности участка кожных покровов, подвергающегося внедрению лучевой энергии, времени, в течение которого излучение остается активным, а также состояния органов и систем.

Чтобы обозначить силу излучения за определенный период времени, единицей измерения принято считать Рад. В зависимости от величины пропущенных лучей у человека могут развиться следующие состояния:

  • до 25 рад – общее самочувствие не меняется, человек чувствует себя хорошо;
  • 26 – 49 рад – состояние в общем удовлетворительное, при такой дозировке кровь начинает изменять свой состав;
  • 50 – 99 рад – пострадавший начинает ощущать общее недомогание, усталость, плохое настроение, в крови появляются патологические изменения;
  • 100 – 199 рад – облученный находится в плохом состоянии, чаще всего человек не может трудиться из-за ухудшающегося здоровья;
  • 200 – 399 рад – большая доза излучения, которая развивает множественные осложнения, а иногда приводит к летальному исходу;
  • 400 – 499 рад – половина людей, попавших в зону с такими значениями радиации, умирают от резвившихся патологий;
  • облучение более 600 рад не дает шанса на благополучный исход, смертельная болезнь уносит жизни всех пострадавших;
  • единовременное получение дозы излучения, которая в тысячи раз больше допустимых цифр – погибают все непосредственно во время катастрофы.

Возраст человека играет большую роль: наиболее восприимчивы к негативному влиянию ионизирующей энергии дети и молодые люди, не достигшие двадцатипятилетнего возраста. Получение больших доз радиации во время беременности можно сопоставить с облучением в раннем детском возрасте.

Патологии головного мозга возникают только, начиная с середины первого триместра, с восьмой недели и до двадцать шестой включительно. Риск возникновения раковых образований у плода значительно возрастает при неблагоприятном радиационном фоне.