Контрольні запитання

1. Типи радіоактивних джерел, джерела радіаційного фону і їх величина.

2. Яка проникна здатність випромінювань різного типу?

3. Які методи захисту від -, -, - і нейтронного випромінювання точкового джерела і паралельного потоку цих часток?

4. Пояснити принцип вимірювання потужності експозиційної дози випромінювання різними приладами.

Лабораторна робота №1.27 захист від радіоактивних випромінювань

Мета роботи: з’ясування впливу зовнішнього та внутрішнього опромінення на живий організм і вимірювання інтенсивності радіоактивних випромінювань.

Прилади: радіометр-дозиметр гамма-бета-випромінювань РКС-01.

Теоретичі відомості

Джерела радіоактивних випромінювань можна поділити на природні та штучні, космічні та земні, відкриті та закриті тощо. Розрізняють квантове ( - та рентгенівське випромінювання) і корпускулярне (електрони, позитрони, протони, нейтрони та інше) радіоактивне випромінювання.

З точки зору дії радіації на живий організм важливим є поділ джерел на закриті (тверді, рідкі та газоподібні препарати, ізольовані від навколишнього середовища герметичною оболонкою) і відкриті. Перші призводять до зовнішнього опромінення, а другі – через органи дихання і травлення – можуть потрапляти всередину організму і спричиняють внутрішнє опромінення, один із наслідків якого – тривалість дії в разі накопичення радіоактивних ізотопів у різних органах людини.

Радіоактивне випромінювання, діючи на живий організм, призводить безпосередньо (для потоків заряджених часток) або опосередковано (тобто електронами і ядрами, що одержали енергію відповідно від квантового потоку або потоку нейтронів) до іонізації молекул і атомів його тканин. Вільні електрони та іони, що утворюються в результаті такої іонізації, беруть участь у різних хімічних реакціях з утворенням надзвичайно активних вільних і нових молекул, які через ланцюжок ще не вивчених до кінця реакцій можуть викликати модифікацію важливих у біологічному відношенні молекул, тобто призвести до утворення невластивих живому організму молекул. Усі описані вище процеси відбуваються за дуже короткий час ≈1 мкс. Потім через секунди або десятиліття можуть відбуватися біохімічні зміни в організмі, що є безпосередньою причиною біологічних ефектів: загибелі клітин або їх аномального розвитку (злоякісні пухлини, зміна генетичного коду тощо). Вплив радіації на живий організм зазвичай залежить від величини іонізації (переданої тканинам енергії) в організмі і типу органів, у яких відбулася іонізація (коефіцієнт чутливості різних органів людини до радіації може відрізнятися на порядок). Крім того, у випадку зовнішнього опромінення різні типи випромінювання проникають на різну глибину, тобто мають різну проникну здатність. ‑випромінювання затримується вже шкірою (в повітрі – до 5 см), ‑випромінювання проникає суттєво глибше (в повітрі – до 10 см), викликаючи ушкодження очей, опіки тощо, ‑випромінювання найбільше поглинається організмом (у повітрі послаблюється вдвічі на відстанях у сотні метрів), викликаючи пошкодження будь-яких органів. Для кількісної характеристики викликаних радіацією пошкоджень в організмі введені такі величини: поглинута доза (ПД) та еквівалентна доза (ЕД).

Оскільки опромінюється тією чи іншою мірою все живе на Землі, то для оцінки шкідливого впливу на здоров’я людини введена так звана гранично допустима доза (ГДД) для людей категорії А (особи, що працюють з радіоактивними джерелами), і границя дози (ГрД) для осіб категорії Б та В. У випадку зовнішнього рівномірного опромінення всього тіла значення ГДД не повинно перевищувати за 1 рік 50 мЗв, а ГрД – 5 мЗв. Величина ГДД мЗв гарантовано (на сучасному рівні) не викликає змін в організмі в разі рівномірного 50-літнього опромінення. Якщо людина одержала більшу ЕД можливі різні захворювання, наприклад, променева хвороба різного ступеня: 1-го – 1-2 Зв, 2-го – 2-4 Зв, 3-го – 4-6 Зв і 4-го – більше 6 Зв (для 3-го та 4-го ступенів ймовірність смерті понад 50%).

Для характеристики радіаційної небезпеки перебування людини в різних місцях (робоче місце в лабораторії, на підприємстві, вдома і т. ін.) зручно користуватись потужністю поглинутої дози, що вимірюється в Гр/с; Гр/рік і т. п., і розраховувати допустимий час перебування в даному місці. Однак дозиметричні прилади переважно проградуйовані для квантового випромінювання в позасистемних одиницях потужності експозиційної дози - Зв/с; Р/год тощо (1 Р – 1 Рентген – експозиційна доза фотонного випромінювання, що створює в 1 повітря за нормальних умов пар іонів і відповідає поглинутій біологічним об’єктом дозі ).

Безпека людини вимагає вжиття певних заходів, щодо запобігання проникненню радіонуклідів усередину організму: закриті джерела точкового типу слід зберігати в контейнерах, робочі місця обладнати поглинаючими екранами тощо.