13) Понятие об экспозиционной дозе ионизирующего излучения.

Экспозиционная доза характеризует степень ионизации воздуха.

В процессе распада радиоактивных ядер образуются потоки γ-квантов, α- и β-частиц, способных ионизировать вещественную среду (воздух, воду, биологические клетки и др.) и сообщать веществу дополнительную энергию.

Количество поглощенной энергии и образовавшихся пар ионов являются оп­ределенным интегрированным показателем величины радиоактивности вещества и измеряются различными физическими методами (по ионизации воздуха, например).

Так, например, если при воздействии γ-квантов (фотонное излучение) в см³ воздуха при нормальных условиях (н.у.) происходит ионизация воздуха с образованием 2,08*10⁹ пар ионов, что соответствует электрическому заряду в 1 Кулон (1 К), то говорят, что экспозиционная доза γ-излучения соответствует 1 Рентгену (1 Р). Отсюда появился широко распространенный термин - ионизирующее излучение.

Количественная мера, основанная на величине ионизации сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении, достаточно легко поддающаяся измерению, получила название экспозиционная доза.

Экспозиционная доза определяет ионизирующую способность рентгеновских и гамма-лучей и выражает энергию излучения, преобразованную в кинетическую энергию заряженных частиц в единице массы атмосферного воздуха.

В системе СИ единицей измерения экспозиционной дозы является кулон, деленный на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица — рентген (Р). 1 Кл/кг = 3876 Р.

Экспозиционная доза, отнесенная ко времени, получила название мощности экспозиционной дозы (X) и измеряется в системе СИ в амперах на кг (а/кг), а во внесистемных единицах в Р/с, Р/ч и т.п. Существуют и кратные им единицы (мР, мкР, мР/ч, мкР/ч и т.д.).

Переход от единиц активности вещества, выраженного, например, в мкКи, к мощности экспозиционной дозы у-излучения данного радионуклида в Р/ч осуществляется при помощи гамма-постоянных (справочная величина), характерных для каждого радиоизотопа. Гамма-постоянная любого радионуклида равна мощности экспозиционной дозы гамма-излучения нуклида в рентгенах за час, которая создается точечным изотропным гамма-источником активностью 1 мКи на расстоянии 1 см. Единица измерения гамма-постоянной Р*см²/ч*мКи.

Так, например, от источника Ra-226 активностью 1 мКи на расстоянии 1 см создается мощность экспозиционной дозы γ-излучения в 9,36 Р/ч (Справочник по дозиметрии, 1974). От аналогичного источника цезия-137 - 3,1 Р/ч, лантана-140 - 11,14 Р/ч и т.д.

14) Индикаторные виды заболеваний человека от воздействия радиации.

Конкретного ответа на вопрос нет. Включила, что посчитала важным (О_о).

Многочисленными исследованиями радиобиологов показано, что ионизирующее излучение вызывает не только ранние (острые) повреждения (ожоги, выпадение волос, кровотечения, помутнение хрусталика глаза и т.д.), но и является причиной отдаленных (поздних) эффектов.

К отдаленным эффектам воздействия облучения относят:

• изменения в половой системе;

• склеротические процессы;

• лучевую катаракту;

• иммунные болезни;

• радиоканцерогенез;

• сокращение продолжительности жизни;

• генетические и тератогенные эффекты.

Физик Дж. Дрейк в 1973 г. опубликовал работу по оценке ущерба для здоровья жителей графства Чарльвуа штата Мичиган, где расположен ядерный реактор Бит Рок Пойнт. За 10 - летний период деятельности станции им отмечено следующее (Грейб, 1994):

1. Рост младенческой смертности;

2. Рост числа преждевременных родов;

3. Рост смертности от лейкемии;

4. Рост смертности от рака;

5. Рост числа уродств.

У животных и человека установлены различные синдромы радиационного по­ражения: церебральный, желудочно-кишечный, костно-мозговой (табл. 8.7).

Такие дозовые нагрузки возникают только вблизи эпицентров ядерных взрывов, в ядерных реакторах от направленных нейтронных пучков, и, соответственно, человек может оказаться в таких условиях только в случае катастрофы или крупной аварии.

Воздействие ионизирующего излучения на биоту и на человека может носить соматический и генетический характер.

Соматическое воздействие выражается в осложнении на субклеточном, клеточном и тканевом уровне, но не передается по наследству, то есть радиационное воздействие не затрагивает генетический код и половые хромосомы.

Оно выражается в нарушении роста и развития организма, его преждевременном старении, ослаблении иммунной системы и, как следствие, развитии различных иммуннозависящих заболеваний, бесплодия и т.д.

Генетическое воздействие приводит к изменению наследственного материала и при радиационном воздействии на половые хромосомы или зародышевые клетки проявляется прежде всего на молекулярном и генном либо на субклеточном уровне.

В результате этого могут происходить генетические мутации. Их индикаторами при радиационном воздействии могут быть: изменение соотношения полов при рождении; частота появления врожденных пороков развития; смертность новорожденных; количество новорожденных; вес при рождении и в 9 месяцев (Вредное действие..., 1959).

Они обусловливают возникновение генетических заболеваний (гипотония, припадки, умственная отсталость, пороки сердца, почек и т.д.).

Скорее всего, ответ подразумевает все выше упомянутые болезни, в т.ч. все виды рака (лейкоз – рак крови), лучевая болезнь, катаракта, всевозможные аберрации клеток, психические расстройства и т.д.

Дополнение:

Местные поражения характеризуются лучевыми ожогами кожи и слизистых оболочек. При сильных ожогах образуются отёки, пузыри, возможно отмирание тканей (некрозы).

Смертельные поглощённые дозы для отдельных частей тела следующие:

голова - 20 Гр;

нижняя часть живота - 50 Гр;

грудная клетка -100 Гр;

конечности - 200 Гр.

При облучении дозами, в 100-1000 раз превышающую смертельную дозу, человек может погибнуть во время облучения ("смерть под лучом").

Биологические нарушения в зависимости от суммарной поглощённой дозы излучения представлены в (табл. 3.4).

Таблица 3.4

Биологические нарушения при однократном (до 4-х суток) облучении всего тела человека

Доза облучения, (Гр)	Степень лучевой болезни	Начало проявления первичной реакции	Характер первичной реакции	Последствия облучения
До 0,250,25 - 0,50,5 - 1,0	Видимых нарушений нет. Возможны изменения в крови. Изменения в крови, трудоспособность нарушена
1 - 2	Лёгкая (1)	Через 2-3 ч	Несильная тошнота с рвотой. Проходит в день облучения	Как правило, 100% -ное выздоровление даже при отсутствии лечения
2 - 4	Средняя (2)	Через 1-2 ч Длится 1 сутки	Рвота, слабость, недомогание	Выздоровление у 100% пострадавших при условии лечения
4 - 6	Тяжёлая (3)	Через 20-40 мин.	Многократная рвота, сильное недомогание, температура -до 38	Выздоровление у 50-80% пострадавших при условии спец. лечения
Более 6	Крайне тяжёлая (4)	Через 20-30 мин.	Эритема кожи и слизистых, жидкий стул, температура -выше 38	Выздоровление у 30-50% пострадавших при условии спец. лечения
6-10	Переходная форма (исход непредсказуем)
Более 10	Встречается крайне редко (100%-ный смертельный исход)