Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экология учебное пособие. Конспект лекций
.pdf
121
димости нервных процессов, наличии сдвигов в стволовых структурах мозга и т. п.
Имеют место также явления вегетативно-сосудистой дисфункции, нарушения сердечно-сосудистой регуляции. Это проявляется в неустойчивости артериального давления крови, повышенной потливости, склонности пульса к замедлению. У операторов лазерных установок иногда наблюдают повышенные раздражительность, утомляемость глаз и всего организма. Имеются данные об определенных изменениях в показателях периферической крови, выражающихся в общем уменьшении клеточных элементов и в первую очередь гемоглобина, тромбоцитов, эритроцитов и лейкоцитов. Экспериментальные данные показывают, что с помощью микровоздействия низкоэнергетического излучения газовых лазеров оказывается возможным направленно изменить внутриклеточные биохимические процессы; в одним
случаях стимулировать эти процессы, в других—вызывать их торможение. Так, замечено, что в определенных дозах красное монохроматическое излучение, гелийнеонового лазера действует как биологический стимулятор, вызывая повышение регенеративной способности тканей. Облучение глаз лазерным излучением сопровождается развитием дистрофических изменений в коре головного мозга. Связь нейроэндокринного аппарата с процессами зрительного восприятия описана в работахВсе
это свидетельствует о том, что у людей, работающих с лазерными установками, могут возникать как патологические изменения, обусловленные тепловым механизмом
действия излучения, так и различного характера функциональные изменения, обусловленные скрытыми биологическими эффектами. Чаще жалуются специалисты,
работающие с излучением видимого диапазона в условиях малой освещенности, при
сравнительно продолжительных воздействиях излучений на глаза, в тесных, малоприспособленных для проведения соответствующих работ помещениях.
В ряде случаев функциональные нарушения самостоятельно не проходят и требуют
медицинского вмешательства. Несомненно, большое значение в уменьшении неблагоприятного действия лазерного излучения на организм имеет строгое соблюдение
соответствующих инструкций, правил и рекомендаций по технике безопасности при
работе с лазерами.
Нормирование. При рассмотрении воздействия лазерного излучения на человека
необходимо отдельно изучать действие излучения с длинами волн в интервале 0,4—
1,4 мкм и вне этого интервала. Для излучения с длинами волн короче 0,4 мкм и
длиннее 1,4 мкм оптические среды глаза являются непрозрачными и фокусирующее
действие не имеет места. В этом случае нормируемым параметром является энергетическая освещенность роговицы глаза или кожи для непрерывного излучения и
энергетическое количество освещения для импульсного. Для лазерного излучения с
длинами волн 0,4—1,4 мкм основное значение приобретает повреждение сетчатки,
которое возникает при уровнях энергии, еще не вызывающих повреждения прозрачных сред глаза. Из-за технических трудностей непосредственного измерения энергетической освещенности (энергетического количества освещения) сетчатки в настоящее время нормируется энергетическая яркость или количество энергетической
яркости для протяженных источников излучения, энергетическая освещенность
(энергетическое количество освещения) роговицы глаза для точечных источников и
коллимированных пучков. Изложенные выше особенности биологического действия
лазерного излучения и принципы его нормирования нашли отражение в норматив-
122
ных документах по лазерной безопасности.
, рад
t
возд.,
с
до 10-3
точечн.
св.10-3
до5*10-3
св.5*10-3
до 10-2
св 10
-2
до 5*10-2
св 5*10-2
до 10-1
св 10-1
до 5*10-1
св 5*10-1
до 1
св 1
до 2,5
10-9
2,2*10-6
5,5*10-6
1,6*10-5
6,6*10-5
1,6*10-4
6,6*10-4
1,6*10-3
3,8*103
10-8
4,0*10-6
1,0*10-5
3,0*10-5
1,2*10-4
3,0*10-4
1,2*10-3
3,0*10-3
7,0*10-3
10-7
7,1*10-6
1,8*10-5
5,3*10-5
2,1*10-4
5,3*10-4
2,1*10-3
5,3*10-3
1,2*10-2
10-6
1,3*10-5
3,2*10-5
9,8*10-5
3,9*10-4
9,8*10-4
3,9*10-3
9,8*10-3
2,3*10-2
10-5
2,2*10-5
5,5*10-5
1,6*10-4
6,6*10-4
1,6*10-3
6,6*10-3
1,6*10-2
3,8*10-2
10-4
4,0*10-5
1,0*10-4
3,0*10-4
1,2*10-3
3,0*10-3
1,2*10-2
3,0*10-2
7,0*10-2
10-3
7,0*10-5
1,8*10-4
5,3*10-4
2,1*10-3
5,3*10-3
2,1*10-2
5,3*10-2
1,2*10-1
10-2
1,3*10-4
3,2*10-4
9,8*10-4
3,9*10-3
9,8*10-3
3,9*10-2
9,8*10-2
2,3*10-1
10-1
2,2*10-4
5,5*10-4
1,6*10-3
6,6*10-3
1,6*10-2
6,6*10-2
1,6*10-1
3,8*10-1
1
4,0*10-4
1,0*10-3
3,0*10-3
1.2*10-2
3,0*10-2
1,2*10-1
3,0*10-1
7,0*10-1
101
7,1*10-4
1,8*10-3
5,3*10-3
2,1*10-2
5,3*10-2
2,1*10-1
5,3*10-1
1,2
102
1,3*10-3
3,2*10-3
9,8*10-3
3,9*10-2
9,8*10-2
3,9*10-1
9,8*10-1
2,3
103
2,2*10-3
5,5*10-3
1,6*10-2
6,6*10-1
1,6*10-1
6,6*10-1
1,6
3,8
104
4,0*10-3
1,0*10-2
3,0*10-2
1.2*10-1
3,0*10-1
1,2
3,0
7,0
3*104
5,3*10-3
1,3*10-2
4,0*10-2
1,6*10-1
4,0*10-1
1.6
4,0
1,2*10
В настоящее время ПДУ лазерного излучения определяют и объясняют в основном в
рамках тепловой модели повреждения и предусматривают лишь однократное воздействие излучения, не учитывая кумулятивный эффект многократных воздействий.
ПДУ, представленные в зарубежных стандартах и отечественных нормативах, регламентирующих безопасные уровни облучения, основаны на представлении о повреждающем действии лазерного излучения на глаза и кожу. Однако получен ряд
экспериментальных результатов, которые не вписываются в рамки тепловой модели.
Это обстоятельство требует особого внимания к изучению скрытых биологических
эффектов, проявляющихся при длительном хроническом воздействии лазерного излучения малой мощности. В связи с начавшимся применением лазеров для диагностики и лечения различных заболеваний появилась необходимость в установлении
ПДУ и для других тканей, например слизистой.
Таблица 5.22
Энергетическая экспозиция (Н1) на роговице глаза в зависимости от длительности воздействия (t
) и углового размера источника излучения () при мак-
возд
симальном диаметре зрачка глаза.
Отсутствие единых критериев определения ПДУ, даже при одних и тех же методах
установления повреждения, является основной причиной разнобоя в данных, опубликованных в различных источниках. Эти данные следует рассматривать как ориентиры, но не как границы, четко определяющие опасные уровни лазерного излучения. По мере выяснения механизма взаимодействия лазерного излучения с живой
тканью ПДУ будут постоянно уточняться.
Современные знания не позволяют однозначно оценить степень опасности лазерного излучения и сделать однозначный выбор между концепциями порогового и беспорогового действия лазерного излучения, поэтому с позиции лазерной безопасности целесообразно придерживаться концепции беспорогового действия. Принятие
123
концепции беспорогового действия лазерного излучения требует использования при
, мкм
d
зрач
,
см
от 0,40
до 0,42
св 0,42
до 0,45
св 0,45
до 0,90
св 0,9
до 1,10
св 1,10
до 1,20
св 1,20
до 1,30
св 1,30
до 1,40
0,8
2,3
1,4
0,8
1,0
2,3
7,0
2,3*101
0,7
3,0
1,8
1,0
1,3
3,0
9,1
3,0*101
0,6
4,1
2,5
1,4
1,8
4,1
1,3*101
4,1*101
0,5
6,0
3,6
2,1
2,6
6,0
1,8*101
6,0*101
0,4
9,2
5,6
3,2
4,0
9,2
2,8*101
9,2*101
0,3
1,6*101
9,9
5,7
7,1
1,6*101
5,0*101
1,6*102
0,2
3,7*101
2,2*101
1,3*101
1,6*101
3,7*101
1,1*102
3,7*102
работах с лазерным излучением комплекса мероприятий (технических, санитарногигиенических, организационных), обеспечивающих снижение уровней лазерного
излучения, Бездействующих на персонал, до минимально достижимых значений.
Таблица 5.23
Поправочный коэффициент (k1) на длину волны лазерного излучения и диаметр зрачка глаза (d
зрач.
).
Рабочие контрольные уровни воздействия лазерного излучения должны устанавливаться настолько низкими, насколько это практически осуществимо.
Для оценки качества защиты от прямого и отраженного лазерного излучения, определения границ лазерноопасных зон можно руководствоваться ПДУ, приведенными
в работе. Вместе с тем принятие концепции беспорогового действия стимулирует
постоянное совершенствование защитной техники, нормативной документации и
уточнение ПДУ.
Ультрафиолетовый диапазон ЭМИ. Екв 3,1-125 эВ; 0,4-0,01 мкм.
Спектральный диапазон ультрафиолетового излучения (УФИ) принято делить на
две большие области:
1. “Вакуумный” ультрафиолет с диапазоном длин волн от 0,01 до 0,195 мкм. Это
излучение очень сильно поглощается двумя основными составляющими атмосферы: азотом и кислородом. Его распространение на сколь-нибудь значимые расстояния возможно лишь в условиях глубокого вакуума, поэтому человек и другие живые организмы в нормальных условиях не подвергаются облучению “вакуумным”
УФИ.
2. “Воздушный” ультрафиолет с диапазоном длин волн от 0,195 до 0,4 мкм. В этом
диапазоне УФИ, в соответствии с биологической активностью излучения, медики
выделяют три поддиапазона: УФИ-А - от 0,4 до 0,28 мкм; УФИ-В - от 0,28 до 0,315
мкм; УФИ-С - от 0,315 до 0,4 мкм.
Источники. Солнце является основным, наиболее интенсивным источником УФИ,
значение которого для человека и всей биосферы Земли трудно переоценить. В
спектре солнечного излучения УФИ составляет приблизительно 10%. Причём большая часть - это ультрафиолет области А - около 9%. Коротковолновая область УФИ-
124
С практически вся поглощается стратосферным озоном на высотах 30 - 50 км. Поэтому облучение людей этой областью ультрафиолета у поверхности земли возможно лишь от искусственных источников. Биологически наиболее важная область
УФИ-В занимает в спектре солнечного излучения около 1%. Её спектральный состав и интенсивность полностью определяется количеством стратосферного озона.
Искусственными источниками ультрафиолетовых излучений в производственных
условиях являются: электродуговая сварка; плазменные установки; газоразрядные
лампы; радиолампы и др. Сейчас становится всё больше медицинских источников
УФИ, используемых в целях светотерапии и косметологии.
Биологическое действие. Жесткий “воздушный” ультрафиолет области С обладает
высокой фотохимической активностью. Его кванты обладают достаточной энергией
для разрушения молекул ДНК, других органических молекул, денатурации белка
(нарушению его структурной организации), что в конечном счёте приводит к нарушениям деления и гибели клеток. Однако, как уже говорилось, солнечный ультрафиолет этой области не доходит до поверхности Земли. Облучение возможно вблизи
искусственных источников. О наличие в атмосфере этого вида излучения может
свидетельствовать резкий запах озона, образующегося в результате фотохимических
реакций с участием атмосферного кислорода.
Малые дозы УФИ областей А и В оказывают благотворное действие на организм
человека. Эти излучения являются важнейшим фактором образования в организме
витамина D. Витамин D играет важную роль в усвоении и обмене кальция и фосфора в процессах роста костей и зубов. Кроме того, витамин D может активировать некоторые другие витамины и ферменты. Недостаток витамина D приводит к нарушению образования костей, деформации позвоночника, к рахиту у детей и остеомаляции у взрослых. Избыток витамина D также вреден. Так, например, доза в 400 М*Ед
(примерно 20 мкГ) витамина D может предотвратить развитие рахита, тогда как
ежедневная доза 500 - 800 М*Ед, которую может получить человек, неумеренно загорающий на солнце, чрезмерно повышает содержание кальция и фосфора. Это приводит к общей слабости, потери аппетита, появлению уплотнений кожи и, в некоторых случаях, к почечной недостаточности и иммунодефициту. Доза в 4000 М*Ед
влечёт за собой значительный токсический эффект.
Кроме этого при воздействии УФИ на глаза и кожу могут возникать следующие нарушения нормальной жизнедеятельности организма:
1. Фотоэритема - покраснение отдельных участков кожи. Признаки эритемы, вы-
званные излучением с длиной волны близкой к 385 нм, появляются сразу же после
облучения и достигают максимального проявления приблизительно через сутки.
Эритема, вызываемая излучением с длинной волны 254 нм, достигает максимального развития приблизительно через 12 часов, а эритема, вызываемая УФИ с =297 нм,
полностью проявляется через 48 часов. Причиной ультрафиолетовой фотоэритемы
является не столько тепловое (ожоговое) действие УФИ, хотя и оно имеет место,
сколько фотохимические превращения некоторых свойственных организму органических молекул во вредные для него капиллярные яды.
2. Фотоаллергия - представляет собой повышенную чувствительность кожи к дейст-
вию ультрафиолета. Фотоаллергия может возникать при некоторых заболеваниях
или как следствие приёма некоторых лекарственных препаратов, таких как антибио-
125
тики, производные барбитуровой кислоты, сульфаниламиды и гормоны. При этих
Длина волны
,
нм
ПДУ,
мДж/см2
Относительная спектральная эф-
фективность S()
200
100
0,03
210
40
0,075
условиях эритема может возникать при значительно более низких дозах облучения,
чем обычно.
3. Повреждения глаз может возникать тогда, когда они подвергаются прямому воз-
действию УФИ в дозах, превышающий уровень порогового значения. Результатом
такого воздействия являются кератиты - воспаление роговой оболочки глаз и конъюнктивиты - воспаление слизистой оболочки. Повреждение хрусталика глаза наступает при дозах облучения, приблизительно в три раза превышающих дозы, при которых повреждается роговая оболочка глаза. Обычно, момент попадания УФИ в
глаз и появление первых признаков кератита и конъюнктивита разделены латентным периодом в несколько часов. Повторяющееся действие среднеинтенсивного излучения ближнего УФ-диапазона может вызвать появление катаракты.
4. Увеличение доз облучения УФИ вредно для кожи. При этом кожа утолщается и
высыхает. Она становится грубой, жёсткой, морщинистой. Большинство этих изменений принимают необратимый характер. Во многих случаях на коже после этого
развиваются покрытые серыми струпьями образования, называемые кератозами, а
также могут появиться тёмные пятна, известные под названием пигментных пятен
или меланом. Меланомы часто представляют собой предраковые образования и
склонны к злокачественному перерождению. Наибольшей биологической активностью и канцерогенностью обладает ультрафиолетовое излучение с длиной волны
короче 320 нм. В связи с уменьшением количества стратосферного озона под воздействием ряда антропогенных факторов, уже сейчас заметно увеличение числа заболевания раком кожи.
5. УФИ-В области плохо поглощается водой и поэтому представляет большую
опасность для морских экосистем. Эксперименты показали, что планктон, обитающий в приповерхностном слое, при увеличении интенсивности УФИ может серьёзно
пострадать и даже погибнуть полностью.
Нормирование. При действии на глаза и кожу УФИ с известной интенсивностью и
длительностью пороговые дозы облучения определяются следующим образом:
1. Для УФИ ближнего спектрального диапазона (0,315 - 0,4 мкм; зона А в термино-
логии медицины), действующего на незащищённые участки кожи и глаза в течении
более 103 с, общая энергетическая освещённость не должна превышать 1 мВт/см2.
При длительности воздействия менее 103 с суммарная доза облучения не должна
превышать 1 Дж/см2.
2. Доза облучения незащищённых участков кожи и глаз УФИ спектрального диапа-
зона 0,2 - 0,315 мкм в течении 8 часов не должна превышать значений, приведённых
в таблице:
Таблица 5.24
ПДУ облучения УФИ и относительная спектральная эффективность воздействия на незащищённые участки кожи и глаза.
126
220
25
0,12
230
16
0,19
240
10
0,30
250
7
0,43
260
4,6
0,65
270
3
1
280
3,4
0,88
290
4,7
0,64
300
10
0,3
305
50
0,06
310
200
0,015
315
1000
0,003
3. Чтобы определить эффективную энергетическую освещённость, создаваемую ши-
рокополосным источником излучения, по сравнению с действием излучения с длиной волны 270 нм, обладающим максимальной эффективностью, необходимо воспользоваться формулой:
Е
= Е()S()
эфф.
Е
- эффективная энергетическая освещённость, Вт/см2;
эфф.
Е() - спектральная плотность энергетической освещённости Вт/см2нм;
S() - относительная спектральная эффективность излучения, б/з;
- интервал длин волн, нм.
4. Допустимое время облучения можно определить, разделив 0,003 Дж/см
2
на Е
эфф
.
Приведённые выше норм применимы только в том случае, когда продолжительность
облучения составляет более 0,1 с. Эти нормы являются слишком общими, их можно
использовать только для приблизительного контроля и нельзя рассматривать в качестве безусловно безопасной границы уровня облучения.
Мероприятия по защите. В производственных условиях для защиты от ультрафиолетового излучения применяются коллективные и индивидуальные способы и средства: удаление обслуживающего персонала от источников излучения (защита расстоянием - дистанционное управление); рациональное расположение рабочих мест;
СИЗ, к которым относятся термозащитная спецодежда, рукавицы спецобувь, защитные каски, защитные очки и щитки со светофильтрами в зависимости от выполняемой работы; предохранительные средства (пасты, мази). Эффективным методом защиты от ультрафиолетового излучения является экранирование источников излучения. Рабочие места ограждают ширмами, щитками, устанавливают специальные кабины. Ограждающие поверхности, стены и ширмы окрашивают в светлые тона (серый, голубой, жёлтый),применяют цинковые и титановые белила. Для защиты от
солнечных излучений на открытых площадках применяют различные ограждения отражающие, поглощающие, рассеивающие. Для защиты кожи от ультрафиолетового излучения применяются мази с содержанием веществ, служащих светофильтрами
для этих излучений (салол, салицилово-метиловый эфир и др.).
127
5.4.5. Диапазон ионизирующих ЭМИ и корпускулярных излучений.
Екв 125 эВ; 0,01 мкм
Физическая природа. Дозы облучения. Единицы измерения. Одним из важней-
ших достижений физики XIX столетия стало открытие В. К. Рентгеном в 1895 году
излучения, названного им Х-лучами и носящее теперь имя первооткрывателя - рентгеновское излучение. Оно имеет электромагнитную природу с диапазоном длин
волн от 10-2 до 10-6 мкм и возникает при торможении быстрых электронов в веществе (непрерывный спектр - тормозное излучение) или при квантовых переходах электронов с внешних энергетических уровней на внутренние (линейчатый спектр - характеристическое излучение).
В следующем 1896 году французский физик А. Беккерель по потемнению фотографической пластики обнаружил неизвестное излучение, которое приписал урану,
входящему в состав минерала, контактировавшего с фотопластинкой. В 1898 году
Мария и Пьер Кюри обнаружили, что уран после излучения превращается в другие
химические элементы. Так в науке появилось новое понятие - “радиоактивность”. В
1903 году А. Беккерель, М. и П. Кюри за открытие явления радиоактивности получили Нобелевскую премию.
Как известно, химические элементы представлены разными изотопами, содержащими в ядре разное количество нейтронов при одинаковом количестве протонов, определяемом порядковым номером химического элемента (уран-235 и уран-238; углерод-12 и углерод-14). Приведённые числа обозначают число нуклонов (протонов +
нейтронов) - отсюда название таких атомов химических элементов - “нуклиды”.Некоторые нуклиды стабильны, т. е. в отсутствие внешнего воздействия не претерпевают превращений. Большинство же нуклидов нестабильны, они всё время
превращаются в другие нуклиды. Нестабильные нуклиды называют “радионуклидами”. В качестве примера возьмём атом урана-238, дающий начало одной из цепочек
радиоактивных превращений. Время от времени из него вырывается компактная
группа из четырёх частиц: двух протонов и двух нейтронов (-частица).
128
Уран-238 превращается, таким образом, в торий-
Радиоактивный распад U-238.
Нуклид
,
*
Т
1/2
**
Уран-238
4,47*106лет
Торий-234
24,1 суток
Протактиний234
1,17 мин
Уран-234
2,45*105лет
Торий-230
8*103 лет
Радий-226
1,6*103 лет
Радон-222
3,823 суток
Полоний-228
3,05 мин
Свинец-214
26,8 мин
Висмут-214
19,7 мин
Полоний-214
164 мкс
Свинец-210
22,3 лет
Висмут-210
5,02 суток
Полоний-210
138,4 суток
Свинец-206
Стабильный
*; - вид излучения;
**Т
1/2
- период полураспада.
Рис. 5.1
234. Но торий-234 также не стабилен. Его превращение происходит не так, как в предыдущем
случае: один из его протонов превращается с нейтрон с образованием протоактиния-234. Эта метаморфоза, произошедшая в ядре, сказывается и
на движущихся по своих орбитам электронах.
Образовавшийся лишний электрон с огромной
скоростью вылетает из атома, формируя излучение. Часто нестабильный радионуклид
оказывается настолько возбуждённым, что испускание частицы ( или ) не приводит к полному
снятию возбуждения; тогда он выбрасывает порцию электромагнитной энергии, называемую излучением. После ряда радиоактивных превращений, сопровождающихся различного вида излучениями, данная цепочка заканчивается стабильным нуклидом свинца.
Время, за которое распадается в среднем половина всех радионуклидов данного типа в любом радиоактивном источнике, называется периодом
полураспада соответствующего изотопа.
Число распадов в секунду в радиоактивном образце называется его активностью. Единицей
измерения активности (в системе СИ) является
Беккерель (Бк); 1 Бк равен одному распаду в секунду. Часто пользуются также внесистемной
единицей измерения активности - Кюри (Ки); 1
Ки = 3,7 1010 Бк. Радиоактивное загрязнение поверхности земли или физических тел измеряется
количеством радиоактивности, приходящемся на
единицу площади поверхности земли, веса или
объёма, например: Бк/м2, Ки/кг и т. д.
Повреждения, вызванные в живом организме излучением, будут тем больше, чем больше энергии
оно передаст тканям. Количество такой переданной организму энергии называется
дозой. Дозы можно рассчитывать по разному, с учётом того, каков размер облучённого участка и где он расположен, один человек подвергся облечению или группа
людей и в течении какого времени это происходило.
1. Количество энергии излучения, поглощённое единицей массы облучаемого тела
(тканями организма), называется поглощённой дозой и измеряется в системе СИ в
Греях (Гр); 1 Гр = 1Дж/кг. Внесистемная единице измерения поглощённой дозы -
рад; 1 рад = 0,01 Гр.
129
2. В зависимости от вида излучения ( или др.), которому подвергается орга-
Ткани или
органы
Коэффициент
Ткани или органы
Коэффициент
Семенники и
яичники
0,20
Печень
0,05
Красный костный мозг
0,12
Пищевод
0,05
Толстый кишечник
0,12
Щитовидная железа
0,05
Лёгкие
0,12
Кожа
0,01
Желудок
0,12
Костные поверхности
0,01
Желчный пузырь
0,05
Остальные
0,05
Молочная железа
0,05
Весь организм
1
низм вводят поправочный коэффициент, например, внутреннее облучение, полученное через съеденные продукты, воду или дыхание -источником, в 20 раз опаснее
чем - или -излучение при равной поглощённой дозе. Пересчитанная с учётом этого коэффициента величина называется поглощённой эквивалентной дозой.
3. Если принят во внимание, что облучение различных органов и тканей организма
человека ведёт к различным последствиям для здоровья, то это может быть учтено
через нормированные (их сумма равна единице) коэффициенты риска:
Таблица 5.25
Рассчитанная так величина называется поглощённой эквивалентной эффективной
дозой. Она измеряется в системе СИ в Зивертах (Зв).
4. Просуммировав индивидуальные эффективные эквивалентные дозы, полученные
группой людей, получим коллективную эффективную эквивалентную дозу, которая
измеряется в человеко-зивертах (чел-Зв).
Такая иерархия понятий на первый взгляд может показаться слишком сложной, но
тем не менее она представляет собой логически последовательную систему и позволяет рассчитывать согласующиеся или сопоставимые друг с другом дозы облучения.
Источники ионизирующих излучений. Источники радиации принято подразделять на две большие группы: естественные, средний фон от которых практически не
менялся на протяжении истории человечества, и антропогенные, связанные с человеческой деятельностью, интенсивность которых в последнее время непрерывно
растёт.
Человек подергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут
находится вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем
облучении. Или же они могут попадать внутрь организма с пищей, водой и при дыхании; такой способ облучения называют внутренним.
130
Источники
Доза, мЗв
Естественные источники
2
Источники, использующиеся в медицине
0,4
Радиоактивные осадки
0,02
Атомно-энергетический цикл
0,001
Источники
Доза, мЗв
Земного происхождения, внутреннее облучение
1,325
Земного происхождения, внешнее облучение
0,35
Космические, внутреннее облучение
0,015
Космические, внешнее облучение
0,3
Таблица 5.26
Средние годовые эффективные эквивалентные дозы облучения.
Естественные источники. Облучению от естественных источников радиации под-
вергается любой житель Земли, однако одни получают дозы большие, чем другие.
Это зависит, в частности, от того, где они живут. Уровень радиации в некоторых
районах земного шара, там, где залегают особенно радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, а в других местах - соответственно ниже. Средний
естественный радиоактивный фон составляет на уровне моря 10 - 20 мкР/час, на высоте 4000 км в 7 раз выше. Он обусловлен как космическими излучениями, так и естественной радиоактивностью земной коры. Облучение может быть как внешним,
так и внутренним.
Таблица 5.27
Средние годовые эффективные эквивалентные дозы облучения от естественных источников.
Космическое излучение. Космические лучи, поступающие на Землю, ответст-
венны лишь за 1/6 дозы, получаемой человеком от естественных источников радиации. Они подразделяются на первичные и вторичные. Первичные космические
лучи состоят в основном из протонов, обладающих огромной энергией. В земной
атмосфере на высоте 50 км они начинают взаимодействовать с ядрами встречных
атомов, в результате чего образуются элементарные частицы - положительные, отрицательные, нейтральные. Время их жизни 10-8 с. В слое от 50 - 20 км все первичные космические лучи расходуют свою энергию, которая передаётся вторичным
космическим лучам. Вторичные космические лучи (время жизни 210-6 с) проникают
в тропосферу со скоростями, близкими к скорости света, сталкиваются с ядрами
компонентов воздуха, движущихся с относительно небольшими скоростями (0,5 - 1
км/с), и вызывают ядерные реакции превращения одного вещества в другое. В со-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]