4.6 Ионизирующее излучение Куда-нибудь вставить инфракрасное и лазерное или дать на самостоятельное
Ионизирующее излучение – любое излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака. Различают корпускулярное ИИ (, , нейтрон и др.) и фотонное (-лучи, рентгеновское излучение и др.).
К природным источникам ИИ относятся космические лучи, излучение от земли, почвы, горных пород. В машиностроении ИИ используют в прогрессивных технологиях неразрушающего контроля изделий, автоматизации процессов и др.
Источники радиоактивных излучений оценивают активностью А – числом самопроизвольных ядерных превращений в ед. времени. Единица активности – кюри, 1 Ku = 3,7 *1010 за 1 сек. В СИ ед. активности – беккерель (Бк), 1 БК=1 ядерному превращению в сек. Или 0,027 нKu.
α – излучение – поток ядер атома гелия. Обладают наибольшей ионизирующей и наименьшей проникающей способностью, практически не проникают в организм человека извне.
β – излучение – поток электронов с отрицательным зарядом. Имеет меньшую ионизирующую и большую проникающую способность. Задерживается одеждой, кожным эпителием, вызывая ожоги и язвы на теле.
γ – лучи и рентгеновское излучение обладают большой проникающей способностью и легко проходят через тело, вызывая тяжёлые последствия.
Ионизирующее излучение не воспринимается органами чувств человека, соответственно не выработана защитная реакция на него. В результате образования ионов в организме нарушается нормальный обмен веществ, изменяется характер жизнедеятельности клеток, что приводит к образованию лучевой болезни в виде общих и местных поражений. Характер и тяжесть последних зависят от индивидуальных особенностей организма и величины поглощённой дозы.
Поглощённая доза – средняя энергия, переданная источником излучения веществу, находящемуся в элементарном объёме. Ед. изм. – грэй (Гр), внесистемная – рад.
Эквивалентная доза – поглощённая доза, умноженная на соответствующий взвешивающий коэффициент Wг для данного вида излучения (для -частиц, протонов – 5, нейтронов – 5-20).
Оценивая риск возникновения отдалённых последствий облучения человека и отдельных органов, используют эффективную дозу – сумму произведений эквивалентной дозы на соответствующие взвешивающие коэффициенты. Гонады – 0,2; костный мозг (красный) – 0,12; толстый кишечник, лёгкие, желудок – 0,12; печень, пищевод, щитовидная железа – 0, 05; кожа – 0,01.
Нормирование ИИ производят в соответствии с СН 2.6.1.2523-90 (НРБ-99/2009) дифференцированно для различных категорий облучаемых лиц: персонала, а также населения.
Эффективная доза для персонала может составлять 20 мЗв в год в среднем за последние 5 лет, но не более 50 мЗв в год; для населения 1 мЗв в год в среднем за последние 5 лет, но не более 5 мЗв в год.
Пример: около 1,5 мЗв в год человек получает в результате рентгенологических исследований, примерно столько же от естественного радона в материалах; 0,9 – от природных источников.
Величину поглощённой дозы от точечного источника определяют по формуле
,
где А – активность источника, мKu; К – гамма-постоянная изотопа, выбирается по справочным данным, Р*см2 /(ч* мKu), например, для цезия-137 – 3,24, кобальта-60 – 12,9; t – время облучения, ч; R – расстояние от источника до рабочего места.
Наибольшую опасность в жилой застройке представляет радон. По данным Научного комитета ООН средняя годовая эффективная доза облучения человека составляет 1 мЗв. Радон содержится в почве, воде, строительных материалах, причём максимальное его количество приходится на подвальные помещения. Повышенные концентрации вредных веществ в атмосфере усиливают негативное влияние источников ИИ, поэтому проживание рядом с ТЭЦ мощностью 1000 Вт в сотни раз опаснее, чем возле АЭС такой же мощности.
Средствами защиты от ионизирующего излучения являются защита временем, расстоянием, экранирование и СИЗ.
Экраны изготавливают из материалов с большой поглотительной способностью – свинец, сталь, железобетон. К СИЗ относятся противорадиационные пояса для защиты от гамма-, нейтронного или смешанного излучения гонад в области таза, жилеты для защиты желудочно-кишечного тракта, комплекты одежды, одноразовые платки и полотенца.