16. Іонізуючі випромінювання. Класифікація за джерелом виникнення. Вплив на організм.

Джерелами іонізуючих випромінювань в промисловості є установки рентгеноструктурного аналізу, високовольтні електровакуумні системи, радіаційні дефектоскопи, товщиноміри, густиноміри та ін.

КЛАСИФІКАЦІЯ ІОНІЗУЮЧИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ

До іонізуючих відносяться корпускулярні випромінювання, що задаються з частинок з масою спокою, котра відрізняється від нуля (альфа-, бета-частинки, нейтрони) та електромагнітні випромінювання рентгенівське та гамма-випромінювання), котрі при взаємодії з речовинами можуть утворювати в них іони.

Альфа-випромінювання — це потік ядер гелія, що випромінюється речовиною при радіоактивному розпаді ядер з енергією, що не перевищує кількох мегаелектровольт (МеВ). Ці частинки мають високу іонізуючу та низьку проникну здатність.

Бета-частинки — це потік електронів та протонів. Проникна здатність (2,5 см в живих тканинах і в повітрі — до 18 м) бета-частинок вища, а іонізуюча — нижча, ніж у альфа-частинок. Нейтрони викликають іонізацію речовини та вторинне випромінювання, яке складається із заряджених частинок і гамма-квантів. Проникна здатність залежить від енергії та від складу речовин, що взаємодіють.

Гамма-випромінювання — це електромагнітне (фотонне) випромінювання з великою проникною і малою іонізуючою здатністю з енергією 0,001—3 МеВ.

Рентгенівське випромінювання — випромінювання, яке виникає в середовищі, котре оточує джерело бета-випромінювання, в прискорювачах електронів і є сукупністю гальмівного та характеристичного випромінювань, енергія фотонів котрих не перевищує 1 МеВ. Характеристичним називають фотонне випромінювання з дискретним спектром, що виникає при зміні енергетичного стану атома.

Гальмівне випромінювання — це фотонне випромінювання з неперервним спектром, котре виникає при зміні кінетичної енергії заряджених частинок.

Активність радіоактивної речовини — це кількість спонтанних ядерних перетворень в цій речовині за малий проміжок часу поділене на цей проміжок.

Одиницею вимірювання активності є беккерель (Бк). 1 Бк — одне ядерне перетворення за секунду. Кюрі (Кі) — спеціальна одиниця активності .

Ступінь іонізації оцінюється за експозиційною дозою рентгенівського або гамма-випромінювання. Експозиційною дозою називається повний заряд іонів одного знака, що виникають в повітрі при повному гальмуванні всіх вторинних електронів, котрі були утворені фотонами в малому об'ємі повітря поділений на масу повітря в цьому об'ємі. Потужність експозиційної дози — це приріст експозиційної дози за малий проміжок часу поділений на цей проміжок.

Поглинута доза — це середня енергія, що передається випромінюванням речовині в деякому елементарному об'ємі, поділена на масу речовини в цьому об'ємі.

Одиниця поглинутої дози грей (Гр), рівна 1 Дж/кг. Позасистемна одиниця — рад; .1 рад=0,01 Гр.

В зв'язку з тим, що однакова поглинута доза різних видів випромінювання викликає в організмі різний біологічний ефект, введені поняття еквівалентної дози, котра дозволяє визначати радіаційну небезпеку впливу випромінювання довільного складу.

Згідно з нормами радіаційної безпеки НРБ 76/87 введено показник, що характеризує іонізуюче випромінювання — керма. Керма К — це відношення суми початкових кінетичних енергій всіх заряджених іонізуючих частинок в елементарному об'ємі речовини, до маси речовини в цьому об'ємі.

ВПЛИВ ІОНІЗУЮЧИХ ВИПРОМІНЮВАНЬ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ

Ступінь біологічного впливу іонізуючого випромінювання залежить від поглинання живою тканиною енергії та іонізації молекул , що виникає при цьому.

Під час іонізації в організмі виникає збудження молекул клітин. Це зумовлює розрив молекулярних зв'язків та утворення Нових хімічних зв'язків, невластивих здоровій тканині. Під впливом іонізуючого випромінювання в організмі порушуються функції кровотворних органів, зростає крихкість та проникність судин, порушується діяльність шлунково-кишкового тракту, знижується опірність організму, він виснажується. Нормальні клітини перероджуються в злоякісні, виникають лейкози, променева хвороба.

Одноразове опромінення дозою 25—50 бер зумовлює зворотні зміни крові. При 80—120 бер з'являються початкові ознаки променевої хвороби. Гостра променева хвороба виникає при дозі опромінення 270—300 бер.

Опромінення може бути внутрішнім, при проникненні радіоактивного ізотопа всередину організму, та зовнішнім; загальним (опромінення всього організму) та місцевим; хронічним ( при дії протягом тривалого часу) та гострим (одноразовий, короткочасний вплив).