
- •Глава 10 защита от ионизирующих излучении
- •10.1. Виды ионизирующих излучений и их взаимодействие с веществом
- •В си и внесистемными единицами
- •10.2. Биологическое действие ионизирующих излучений
- •10.3. Нормирование ионизирующих излучений
- •10.4. Защита от ионизирующих облучений
- •10.5. Удаление, транспортировка и захоронение радиоактивных отходов
- •10.6. Радиационный контроль
- •Контрольные вопросы
В си и внесистемными единицами
Величина и ее символ |
Название и обозначение единиц |
Связь между единицами | |
Внесистемная единица |
Единица СИ | ||
Активность А
|
Кюри (К) миликюри (1мКи=110-3Ки) микрокюри (1мкКи=110-6Ки) |
Беккерель (Бк), равный одному распаду в секунду (расп./с.) |
1 расп./с.=1 Бк 1 Ки = 3,7001010 Бк 1 Бк = 1 расп./с. = = 2,703 10-11 Ки |
Поглощение доза Д |
Рад (рад) |
Грей (Гр), равный одному джоулю на килограмм (Дж/кг) |
1 Дж/кг = 1 Гр = 100 рад 1 рад = 100 эрг/г = = 10-2 Дж/кг = 10-2 Гр 1 Гр = 1 Дж/кг = = 104 эрг/г = 100 рад |
Мощность поглощенной дозы Р |
Рад в секунду (рад/с) |
Грей в секунду (Гр/с), равный одному джоулю на килограмм в секунду [Дж/(кг с)] |
1 рад/с = 10-2 Дж/(кг с) = = 10-2 Гр/с 1 Гр/с = 1 Дж/(кг с) = 102 рад/с |
Эквивалентная доза Н |
Бэр (бэр) |
Зиверт (Зв), равный 1 Гр/К = 1 (Дж/кг)/К |
1 бэр = 1рад/К = = 10-2 Дж/кг / К = = 10-2 Гр / К = 10-2 Зв 1 Зв = 1 Гр/К = = 1 Дж/кг / К = = 100 рад/К = 100 бэр |
Мощность эквивалентной дозы
|
Бэр в секунду (бэр/с) |
Зиверт в секунду (Зв/с) |
1 бэр/с = 10-2 Зв/с 1 Зв/с = 100 бэр/с |
Экспозиционная доза Х |
Рентген (Р) |
Кулон на килограмм (Кл/кг) |
1 Р = 2,58 10-4 Кл/кг |
Мощность экспозиционной дозы |
Рентген в секунду (Р/с) |
Ампер на килограмм (А/кг) |
1 Р/с = 2,58 10-4 А/кг 1 А/кг = 3,876 103 Р/с |
Керма К |
Грэй (Гр) = Дж/кг |
Рад (рад) |
1 рад = 100 эрг/г 1 Гр = 1 Дж/кг |
10.2. Биологическое действие ионизирующих излучений
Все живые организмы, в том числе и человек, постоянно подвергаются непрерывному воздействию ионизирующей радиации, которая образуется за счет космических лучей, радиоактивных горных пород и почв, естественных изотопов и является природным радиационным фоном. Естественный фон внешнего излучения на территории СССР создает мощность экспозиционной дозы 4-20 мкР/ч (40-200 мР/год). К естественному фону организм человека может получить дополнительную радиационную нагрузку за счет излучения искусственных радиоактивных веществ, образовавшихся в результате испытаний ядерного оружия, при рентгено-диагностическом исследовании, использования технологии с применением радиоактивных излучений. Потенциальную опасность представляют излучения, которые могут возникнуть при крупных авариях ядерных установок.
Ионизирующая радиация при определенных дозах и интенсивности оказывает повреждающее, губительное действие на живой организм. В зависимости от величины поглощенной дозы излучения и от индивидуальных особенностей организма вызванные изменения могут быть обратимыми и необратимыми. При небольшой дозе живая ткань восстанавливает свою функциональную деятельность. Большая же доза при длительном воздействии может вызвать необратимые поражения отдельных органов, всего организма. При острых радиационных поражениях имеют место глубокие нарушения обмена веществ, разрывы молекул ДНК, нарушения и извращение роста и деления живой клетки. Нарушается активность ферментов, витаминов, гормонов, расстраивается регулирующая функция центральной нервной системы.
Биологическая эффективность ионизирующих излучений зависит от ряда физических и биологических факторов. К ним относятся: вид излучения, доза и ее мощность, время воздействия, кратность облучения, размеры облучаемой поверхности, реактивность организма, его исходное состояние и индивидуальные особенности. Повышенная активность живого организма и интенсивность его обменных процессов усиливают поражающий эффект облучения. Травмы, различного рода заболевания, большая физическая нагрузка и прочие экстремальные раздражители, как правило, отрицательно сказываются на течении и исходе радиационных поражений.
Большие изменения в облученном организме претерпевает система иммунитета и человек становится более восприимчив практически ко всем возбудителям инфекционных заболеваний. Поражение человека при его жизни, вызванное радиоактивным излучением, проявляются в виде: раковых заболеваний; катаракт; поражения кожи; снижения способности к деторождению; преждевременного старения; сокращения продолжительности жизни; заболевания желудочно-кишечного тракта; нарушения функций кроветворных органов.
По отношению к человеку облучение может быть внешним и внутренним. Биологическая эффективность при внешнем воздействии определенным образом зависит от дозы и мощности радиации, вида ионизирующих излучений. Слабо проникающие через кожу бета- частицы вызывают поражение, ограниченное местом их приложения, тогда как потоки гамма- квантов, протонов и нейтронов проникают через толщу тела человека. Основными поражениями при внешнем облучении являются хроническая или острая формы лучевой болезни. Хроническая лучевая болезнь имеет три степени. При первой - появляются: головные боли; нарушение аппетита; нарушение сна; слабость. При второй – возникают нарушения сердечно-сосудистой системы, обмена веществ, заболевание желудочно-кишечного тракта, изменение состава крови, кровоточивость. На третьей стадии появляются кровоизлияния внутренних органов, изменение центральной нервной системы, выпадение волос. При острой форме лучевой болезни наблюдается четыре стадии ее протекания. Для первого периода (первичная реакция) характерно появление вялости, тошноты или рвоты, учащение пульса, головокружение. Второй этап (видимое благополучие) протекает в зависимости от дозы облучения от нескольких дней до двух недель. На третьем периоде (разгар болезни) резко поднимается температура до 41С, появляется кровотечение из десен и носа, кровоизлияние внутренних органов за счет повышения проницаемости кровеносных сосудов. Четвертый период (период выздоровления) наступает на 25-30 день с момента облучения. Однако исход лучевой болезни может быть летальным, и смерть наступает на 12-18 день после облучения.
При внутреннем облучении радиоактивные вещества, попадая с воздухом или водой в организм человека, концентрируются в определенных тканях и органах, вызывая значительную ионизацию. Орган (или ткань), в котором в наибольшей мере накапливается радиоактивное вещество, является критическим. Критическим органом называется орган, ткань, часть тела или все тело, облучение которого в данных условиях причиняет наибольший ущерб здоровью данного лица или его потомства. В порядке убывания радиочувствительности устанавливаются три группы критических органов: I группа - все тело, гонады и красный костный мозг; II группа - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталик глаза и другие органы, которые не относятся к I и III группам; III группа - кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, лодыжки и стопы.