3.7. Ионизирующие излучения.

Ионизирующие излучения- это корпускулярные (альфа-, бета-, протонное и нейтронное) и электромагнитные (гамма-, рентгеновские) излучения, способные при взаимодействии с веществом образовывать в нем заряженные атомы и молекулы.

Альфа-излучения- это поток ядер гелия, возникающих во время ядерных реакций. Энергия альфа-частиц - несколько МэВ, характеризуютсявысокой ионизирующей способностью(1000 ион/см воздуха) и незначительным проникновениемв вещество (десятки мкм).

Бета-излучение- поток электронов или позитронов, возникающих в результате ядерных преобразований.Ионизирующаяспособность значительнониже (10 ион/см), апроникающаяспособностьвыше(2,5 см).

Протонное и нейтронное излучение- поток ядерных частиц: протонов и нейтронов. Свойства протонных излучений близки к альфа-излучению. Нейтроны имеют значительную проникаемую и незначительную ионизирующую способность.

Гамма- и рентгеновское излучение- это жесткие электромагнитные излучения, возникающие во время ядерных преобразований и взаимодействии частиц, а также в рентгеновских трубках, ускорителях электронов и т. п. Характеризуютсязначительной проникаемостьюинезначительной ионизирующейспособностью.

Активность источника излучения определяется количеством ядерных преобразований за промежуток времени (беккерель - Бк): 1Бк=1яд.преобр./1с. Внесистемная единица - Кюри: 1Ки=3,7*10¹⁰Бк.

Для характеристики действия ионизирующих излучений на вещество используют величину поглощенной дозыD, определяемая энергией излучения, полученной единицей массы вещества в результате облучения (Грей: 1Гр=1Дж/кг). Внесистемная единица - рад: 1Гр=100рад.

В связи с тем, что одинаковая поглощенная доза различных видов излучения вызывает в организме различные биологические изменения, ввели понятие биологично-эквивалентнойдозы Н(Зиверт: Зв). Бер: 1Зв=100бер.

H=D×Q

где Q - коэффициент качества излучения (соответственно 20; 1; 10; 1).

Ионизирующая способностьизлучения характеризуетсяэкспозиционной дозойХ, определяемой величиной полного заряда ионов одного знака, которые возникают в единице массы воздуха под воздействием ионизирующего излучения (кулон/килограмм: Кл/кг; рентген: 1Р=0,285мКл/кг).

Прирост дозы в единицу времени называют мощностью дозы(Р/с; Р/ч; Зв/год).

Различают внешнее и внутреннее облучение.

Внешнее облучение- это воздействие на организм ионизирующих излучений от внешних источников (космическое излучение, излучение радиоактивных веществ земного происхождения). На него приходится 1/3 дозы (0,65мЗв/год).

Внутреннее облучение- это воздействие на организм ионизирующих излучений радиоактивных веществ, попавших внутрь организма: 2/3 дозы (1,35мЗв/год).

Кроме фоновой дозы человек получает облучение от техногенных источников радиации(диагностика и лечение с использованием рентген-лучей; АЭС; отходы ТЭС; горнорудные предприятия; ядерное оружие и др.).

В зависимости от поглощенной дозы излучения различают острые, отдаленные игенетические последствиявоздействия ионизирующего излучения.

Доза 100Гр и более смертельна (через несколько часов) в результате нарушений центральной нервной системы. Доза 10-50Гр - смерть через 1-2 недели от внутреннего кровоизлияния; 3-5Гр - умирает половина облученных.

Наиболее чувствительны к облучению красный костный мозг (0,5-1Гр: лучевая болезнь), глаза, репродуктивные органы (2Гр - стерильность).

Наиболее распространенные отдаленные последствияоблучения небольшими дозами являютсяраковые заболевания(рак молочной и щитовидной желез, легких, желудка, печени).

Генетические последствияоблучения связаны с большой вероятностью рождения детей с разнообразными генетическими дефектами.

По отношению к облучениювсе население принято делить на3 категории:

А- персонал, непосредственно работающий с источниками облучения;

Б - часть населения, которая из-за условий проживания или расположения рабочих мест может облучаться от источника;

В- остальное население.

По мере снижения радиочувствительности установлено 3 группыкритическихорганов:

1. все тело, красный костный мозг;

2. мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, легкие, и др. органы, не входящие в 1 и 3 группы;

3. кожа, костная ткань, кисть, стопа, предплечье.

Для указанных категорий населения нормами радиационной безопасности в зависимости от группы критических органов установлены основные дозовые границы внешнего и внутреннего облучения.

Контроль ионизирующего излучения осуществляетсядозиметрами.

Защита населенияот ионизирующего излучения осуществляется мерами, направленными на недопущение накопленияa- иb- изотопов в организме человека (использование спецодежды, обуви, респираторов, влажная уборка, недопущение употребления радиоактивно загрязненных пищевых продуктов, воды и др.).

Защита персоналаосуществляется путем снижения активности источников излучения, ограничения времени работы с ними, увеличением расстояния до источника, установкой защитных экранов.