Что такое радиоактивность, виды радиоактивных излучений. Период полураспада, интенсивность распада, единицы измерения
Радиоактивность-явление распада ядер изотопов некоторых элементов.
Виды радиоактивных излучений:
Альфа - лучи - это поток атомных ядер газа гелия. Эти ядра назвали альфа-частицами.Альфа—лучи, которые, как уже отмечено, представляют собой поток ядер атома гелия - сравнительно тяжелых частиц, состоящих из нейтронов и протонов, задерживаются например, даже листом бумаги и практически не способны проникнуть через наружный слой кожи. Поэтому они не представляют опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества , выпускающие эти частицы, не попадут внутрь организма человека, через открытую рану, с пищей или вдыхаемым воздухом. Тогда они становятся чрезвычайно опасными
Бета-лучи - это поток электронов. Бета—лучи обладают большей проникающей способностью: проходят в ткани на глубину 1-2 см .
Гамма – лучи - это поток фотонов, т.е. квантов электромагнитного поля. Проникающая способность гамма—лучей, распространяющихся со скоростью света, очень велика, их может задержать лишь толстое препятствие, например свинцовая или бетонная плиты.
Разные виды лучей сопровождаются высвобождением разного количества энергии и обладают разной проникающей способностью, поэтому они оказывают неодинаковое воздействие на ткани живого организма.
Период полураспада - это время, за которое распадается половина всех радионуклидов данного вещества.
Интенсивность распада–??????
Единицы измерения
Величина |
Единицы измерения |
Соотношения |
|
Внесистемная |
СИ |
||
Активность |
Кюри (KU) |
Беккерель (Бк) |
1 KU= |
Экспозиционная доза |
Рентген (P,R) |
Кулон ( |
1P= |
Поглощенная |
Рад (рад, rad) |
Грей (Гр, С) |
1рад= |
Эквивалентная |
Бэр (Бэр) |
Зиверг (Зв, sv) |
1Бэр= Зв. |
Бк
Гр
7. Действие ионизирующих излучений на организм человека. Способы защиты от внешнего облучения
Действие ионизирующих излучений на организм человека. Способы защиты от внешнего облучения.
Действие на организм человека:
При действии на организм человека ионизирующее излучение вызывает два вида эффектов:
1)детерминированные (определенные)
2) стохастические (вероятные)
Детерминированные эффекты предполагают существование дозового порога (0.5 – 1.0 Гр). Тяжесть эффекта зависит от величины дозы. К ним относится острая лучевая болезнь. Различают 4 степени тяжести. Болезнь возникает при однократном равномерном внешнем облучении.
1 степень – легкая (доза до 2 Гр) смертельные исходы не регистрируются, наблюдается рвота и чувство усталости.
2 степень – средняя (от 2 до 4 Гр) наблюдается рвота, подкожное кровоизлияние и 20% смертельных случаев зарегистрировано в течении 2-6 недель.
3 степень – тяжелая (4-6 Гр) 50% смертельных случаев в течении первого месяца.
4 степень – крайне тяжелая (более 6 Гр) абсолютно смертельная доза 100%смертельный исход от кровоизлияний или инфекций.
Эти данные относятся к случаю, когда лечение отсутствует. При лечении или применении препаратов смертельный исход можно исключить при дозе около 10 Гр.
Острая лучевая болезнь, хроническая лучевая болезнь развиваются при непрерывном или повторяющемся облучении, дозами, которые намного ниже тех, что вызывают острую форму, но ниже предельно допустимых.
Последствия: локальное поражение кожи, помутнение хрусталика, лейкозы и опухли. Через 10-25 лет возможен смертельный исход.
Стохастические эффекты: не имеют дозового порога, предполагается, что вероятность их возникновения пропорциональна полученной дозе, а тяжесть их проявления от дозы не зависит.
Основные эффекты:
Канцерогенные (опухли и лейкозы)
Генетические (наследственные болезни и генетические мутации)
Клетки и ткани организма человека по степени возрастания чувствительности можно расположить в следующем порядке:
Нервная ткань
Хрящевая и костная ткань
Мышечная ткань
Соединительная ткань
Щитовидная железа
Пищеварительные железы
Легкие
Кожа
Слизистые оболочки
Половые железы
Лимфоидная ткань, костный мозг
Способы защиты от внешнего облучения:
Защита с помощью экранов. Применяется при сильной радиоактивности источника излучения. Она основана на законе ослабления излучения в плотном веществе. Наибольшей толщины экрана требуют рентгеновское и гамма излучение. Конструктивно экраны могут быть выполнены в виде бункеров, стен, передвижных конструкций. Среди средств индивидуальной защиты к экранам относятся резиновые костюмы и передники со свинцовыми прокладками.
Защиты расстоянием. Применяется при небольших дозах. Излучение взаимодействует с атомами воздуха и ослабляется. Увеличение расстояния достигается применением дистанционного инструмента.
Защита временем. Ограничение времени пребывания человека в условиях повышенной радиации. Работник, получивший за любое время предельно допустимую дозу, обязан покинуть опасную зону. Этот способ применяется при ремонтных и аварийных работах и считается вспомогательным к первым двум способам.
Дозы облучения, единицы их измерения. Защита от внутреннего облучения
Дозы облучения, единицы их измерения. Защита от внутреннего облучения.
Вещества, способные создавать ионизирующие излучения, различаются активностью (А), т.е. числом радиоактивных превращений в единицу времени. В системе СИ за единицу активности принято одно ядерное превращение в секунду (распад/с). Эта единица получила название беккерель (Бк). Внесистемной единицей измерения активности является кюри (Ки), равная активности нуклида, в котором происходит 3,7 · 1010 актов распада в одну секунду, т.е.
1 Ки = 3,7·1010Бк.
Дозы облучения:
Поглощенная доза. Количество энергии излучения, поглощенное единицей массы тела. За единицу измерения поглощенной дозы в системе СИ принят грэй (Гр). 1 Гр — это такая доза, при которой массе 1 кг передается энергияионизирующего излучения 1 Дж. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 Гр=100 рад.
Эквивалентная доза. Поглощенная доза, скорректированная с учетом того, что различные продукты распада ядер, попадая в организм, приводят к различным по силе разрушающим воздействием на него. Так одно и тоже количество энергии, выделенное альфа частицами более опасно чем гамма лучами. Единицей измерения эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощенной в 1 кгбиологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Грфотонного излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является бэр (до 1963 года - биологический эквивалент рентгена, после 1963 года - биологический эквивалент рада - Энциклопедический словарь). 1 Зв = 100 бэр.
Экспозиционная доза. Это часть энергии гамма-квантов, преобразовавшаяся в кинетическую энергию и приобретённая молекулами воздуха при столкновении с этими гамма-квантами. Именно такие активные молекулы и воздействуют, в основном, на человека, его жилище, на улице, в поле, в лесу. Экспозиционная доза — это отношение суммарного заряда всех ионов одного знака в элементарном объёмевоздуха к массевоздуха в этом объёме.В системе СИединицей измерения экспозиционной дозы является кулон, деленный на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица — рентген (Р). 1 Кл/кг = 3876 Р.
Эффективная доза (E) — величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты.Одни органы и ткани человека более чувствительны к действию радиации, чем другие: например, при одинаковой эквивалентной дозе возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения разных органов и тканей следует учитывать с разным коэффициентом, который называется коэффициентом радиационного риска. Умножив значение эквивалентной дозы на соответствующий коэффициент радиационного риска и просуммировав по всем тканям и органам, получим эффективную дозу, отражающую суммарный эффект для организма.
Защита от внутреннего облучения:
Попадая внутрь организма α и β частицы ионизируют живые клетки. Для α излучения образуются 5000 пар ионов на мм пути пройденного внутри живой ткани.
Β – 5-10 пар ионов.
Внутренние органы очень радиочувствительные, α и β частицы очень трудно и долго выводятся из организма, поэтому внутреннее излучение более опасно, чем внешнее.
Таким образом, защита основана на исключении попадания радиоактивной пыли и аэрозолей в организм человека. Для этого радиоактивные вещества хранят и перевозят в герметичных контейнерах, работают с ними в вытяжных шкафах и применяют средства индивидуальной защиты: респираторы, противогазы, резиновые перчатки.