- •Введение
- •1 Краткие сведения из атомной и ядерной физики
- •1.1 Строение атома
- •1.2 Атомное ядро, изотопы
- •1.3 Радиоактивность и радиоактивный распад
- •1.4 Единицы измерения активности и величин, характеризующих поля ионизирующего излучения
- •2 Доза излучения. Единицы дозы излучения
- •2.1 Поглощенная доза
- •2.2 Эквивалентная доза
- •2.3 Эффективная эквивалентная доза облучения
- •2.4 Коллективная эквивалентная доза облучения
- •2.5 Экспозиционная доза фотонного излучения
- •2.6 Гамма – постоянная радионуклида
- •3.1 Цезий
- •3.3 Стронций-90
- •3.4 Трансплутониевые радионуклиды
- •4 Радиоактивные материалы и окружающая среда
- •4.1 Естественная радиация
- •4.1.1 Космическое излучение
- •4.1.2 Земное излучение
- •4.2 Изменение естественного радиоактивного фона
- •4.2.1 Использование излучений в медицине
- •4.2.1.1 Медицинская диагностическая рентгенография
- •4.2.1.2 Диагностическая радиационная медицина
- •4.3 Испытания ядерного оружия
- •4.4 Промышленные процессы и естественные радионуклиды
- •4.5 Радиация и атомная энергетика
- •4.5.1 Производство электроэнергии на АЭС в условиях нормальной эксплуатации
- •4.5.1.1 Добыча и переработка урановых руд
- •4.5.1.2 Производство ядерного топлива
- •4.5.1.3 Эксплуатация реакторов
- •4.5.1.4 Переработка ядерного топлива
- •4.5.1.5 Транспортировка радиоактивных материалов
- •4.5.1.6 Долговременные перспективы
- •5 Обстановка после Чернобыльской аварии
- •5.1 Авария и аварийные меры на площадке
- •5.2 Последствия аварии на ЧАЭС
- •6 Выброс радиоактивных веществ в окружающую среду и пути облучения организма человека
- •6.1 Рассеяние и осаждение радиоактивных веществ
- •6.2 Пути внешнего облучения
- •6.3 Внутреннее облучение. Пути поступления радионуклидов
- •6.3.1 Ингаляционное поступление радионуклидов
- •6.3.2 Поступление радионуклидов с продуктами питания
- •6.4 Допустимые уровни воздействия ионизирующих излучений и содержания радионуклидов в продуктах питания
- •6.4.1 Допустимые уровни годовой суммарной эффективной дозы
- •6.5 Допустимые уровни загрязнения 137Cs и 90Sr продуктов питания
- •7 Взаимодействие заряженного излучения с веществом
- •7.1 Взаимодействие тяжелых заряженных частиц с веществом
- •8 Взаимодействие рентгеновского и γ-излучений с веществом
- •8.1 Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение
- •8.2 Ослабление излучения в веществе
- •8.3 Фотоэффект
- •8.4 Комптон-эффект
- •8.5 Эффект образования пар
- •9 Ионизационный метод регистрации излучения
- •9.1 Принципы регистрации излучения
- •9.2 Физические основы газовой проводимости
- •9.2.1 Подвижность ионов
- •9.2.1.1 Рекомбинация ионов
- •9.3 Вольт–амперная характеристика газового разряда
- •9.4 Ионизационные камеры. Принципы работы и общие характеристики
- •9.4.4 Импульсные камеры
- •9.5 Пропорциональный счетчик
- •9.5.1 Принцип действия
- •9.5.2 Механизм газового разряда
- •9.5.3 Рабочие характеристики
- •9.5.4 Конструкция и применение пропорциональных счетчиков
- •9.6.1 Особенности газового разряда
- •9.6.2 Рабочие характеристики
- •10 Сцинтилляционные детекторы
- •10.1 Принцип действия и структурная схема сцинтилляционного детектора
- •10.2 Фосфоры
- •10.2.1 Органические монокристаллы
- •10.2.2 Жидкие фосфоры
- •10.2.3 Пластики
- •10.2.4 Неорганические монокристаллы
- •10.3 Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ)
- •10.3.1 Особенности регистрации излучений
- •11 Полупроводниковые детекторы
- •11.1 Зонная теория проводимости
- •11.2 Примесные полупроводники
- •11.4 Диффузионно-дрейфовые детекторы
- •12 Спектрометрия излучений
- •12.1 Основные виды спектрометров и их характеристики
- •12.2 Энергетические спектрометры
- •12.3 Методы построения спектрометров
- •13 Методы дозиметрии
- •13.1 Термолюминесцентные дозиметры
- •13.2 Фотографический метод дозиметрии
- •13.2.1 Сенситометрические характеристики фотографических материалов
- •14 Методы отбора и подготовки проб для радиометрических измерений
- •14.1 Цели и задачи агрохимического и радиологического обследования почв
- •14.2 Полевое агрохимическое и радиологическое обследование почв
- •14.2.1 Выделение элементарных участков
- •14.3 Общие правила отбора смешанных почвенных образцов при агрохимическом и радиологическом обследовании
- •14.4 Формирование объединенных почвенных образцов при агрохимическом и радиологическом обследовании
- •14.5 Особенности отбора проб на угодьях, на которых после выпадения радионуклидов не проводилась обработка почвы
- •14.6 Виды анализов и формирование объединенных почвенных образцов для агрохимических анализов
- •14.7 Особенности обследования почв на содержание тяжелых металлов
- •15 Математическая обработка результатов измерений
- •15.1 Методы и средства измерения
- •15.2 Погрешность измерения действительных величин
- •15.3 Статистическая точность измерения
- •Список литературы
210Pb и 210Po. Например, эти радионуклиды накапливаются в морских продуктах. В Японии, где они пользуются большой популярностью, было обнаружено, что в этой стране годовое поглощение этих радионуклидов в 5 раз выше, чем, например, в Германия и Индии, и в 10 раз выше, чем в США. Исключительно много этих радионуклидов поглощается людьми, проживающими на Крайнем Севере, где основу рациона питания десятков тысяч людей составляет мясо северного оленя. Использование в пищу мяса оленей, которые пасутся на лишайниках, обладающих способностью накапливать свинец и, в особенности, полоний, приводит к тому, что получаемая этой группой населения доза десятикратно превышает нормальный уровень. 210Pb и 210Po также содержатся в табаке и табачном дыме.
4.2Изменение естественного радиоактивного фона
Четыре вида человеческой деятельности приводят, в основном, к изменению естественного радиоактивного фона:
постоянно расширяющееся использование источников излучений в повседневной медицинской практике для диагностических целей;
испытание ядерного оружия в атмосфере;
промышленные процессы, в которых используются природные радионуклиды, и атомная энергетика.
4.2.1Использование излучений в медицине
Облучение в медицинских целях является основной составляющей (помимо естественного радиоактивного фона) дозы, получаемой человеком. Ежегодная средняя доза облучения, проводимого с медицинскими целями, составляет от 0,4 до 1 мЗв.
Медицинское облучение в основном имеет место при проведении рентгенодиагностики, включая общую и стоматологическую рентгенографию, а также в радиационной медицине при принятии внутрь радионуклидов с диагностическими целями и при проведении радиационной терапии для лечения онкологических и прочих заболеваний.
Надежную и подробную информацию об использовании излучений в медицине имеет только население развитых стран, а это составляет менее одной четверти от 5 миллиардного населения Земли. Скудная информация имеется еще у четверти населения. И
40
более двух с половиной миллиардов человек практически ничего не знают об облучении в медицинских целях, которому они подвергаются, если они вообще подвергаются ему.
4.2.1.1 Медицинская диагностическая рентгенография
Рентгенодиагностика дает практически 95% общей дозы, получаемой людьми ежегодно в результате облучения в медицинских целях. За этими общими цифрами скрывается широкий диапазон, как поглощенных доз, так и интенсивности применения рентгенодиагностики. Например, в странах с развитым здравоохранением один рентгеновский аппарат приходится в среднем на 4 тысячи человек, а в странах с низким уровнем здравоохранения один аппарат приходится на 170 тысяч человек. В среднем на 1000 человек в странах первой группы ежегодно проводится 800 рентгенологических обследований, а во многих развивающихся странах – менее 30 обследований на 1000 человек.
Помимо интенсивности использования рентгенографии на величину индивидуальной дозы влияют и такие факторы, как вид обследования, процедура его проведения и эффективность работы оборудования. С одной стороны, массовые рентгенографические исследования грудной клетки уже не практикуются в большинстве развитых стран, в то время как во многих развивающихся странах это все еще происходит. В отличие от общемедицинских и стоматологических радиологических обследований которые люди проходят относительно часто радиационную терапию они рассматривают как нечто необычное не связанное с их повседневной жизнью и не влияющее на радиационную обстановку. В большинстве развитых стран для обследования грудной клетки широко или даже исключительно используется рентгенография, в то время как данные по развивающимся странам говорят о массовом использовании флюорографии, которая дает пациентам дозы, в 15 раз превышающие дозы от рентгенографии (а для медицинского персонала дозы облучения еще выше).
4.2.1.2 Диагностическая радиационная медицина
В целом, применение методов радиационной медицины расширилось с того момента, когда их начали впервые использовать около 30 лет назад. В некоторых странах, например, в США, применение методов радиационной медицины периодически сокращается в связи с появлением альтернативных методов,
41