Космическое излучение Земли, а также техногенные и природные радионуклиды, участвуют в формировании радиационного фона. Радиационный фон – это излучение от техногенных и природных источников, под воздействием которого находится человек.
Общие сведения
После Чернобыльской катастрофы в атмосферу было выброшено около 40 видов искусственных радионуклидов. Наибольшую опасность для человека представляют такие вещества, как стронций, цезий, плутоний, йод. Период полураспада некоторых из них достигает 25 тысяч лет.
По данным организации, которая занимается проблемами окружающей среды, радионуклиды признаны самыми токсичными веществами. На территории бывшего СССР длительное время существовали ядерные полигоны, где проводились испытания ядерного оружия, а также хранились опасные отходы. Наиболее известными считаются «Маяк» и полигон в городе Семипалатинске.
Источники радиоактивного излучения
Человек получает дозу облучения из внешних, космических источников, также под воздействием внутренних радионуклидов, находящихся в организме. Средняя доза радиации от внешнего и внутреннего воздействия источников составляет порядка 200 мбэр/год.
Промышленная деятельность человека напрямую влияет на образование в атмосфере радионуклидов и изотопов. Они извлекаются из недр земли в процессе добывания угля, нефти, газа, минеральных удобрений.
Подвергнуться воздействию природных радионуклидов возможно даже у себя дома. Такие материалы, как кирпич, дерево, бетон, выделяют небольшое количество радона.
Находясь длительное время в непроветриваемом помещении, человек рискует получить большую дозу этого радионуклида. Негативное влияние на здоровье оказывают калий-40, радий-226, полоний-210, радон-222, -220.
Степень воздействия космического излучения на человека зависит от того, в какой местности он проживает. Люди, живущие в горах, имеют более высокий риск облучения, чем те, кто живет в низине. Известно, что те, кто проживают низко над уровнем моря, получают порядка 300 мкЗв/год. Причина тому – экранизирующие свойства воды. Средний объем излучения, поступающего из космоса, которому подвергается человек за год, равен 350 мкЗв.
Радиационный фон и его виды
В состав радиационного фона природного происхождения входит космическое излучение, а также природные радионуклиды, которыми заполнена водная поверхность, земная кора, атмосфера в целом. Его величина оставалась неизменной много тысяч лет. Существует несколько районов, где величина воздействия радиации на человека значительно выше. Это объясняется тем, что неглубоко в почве залегает ториевая или урановая руда, выходят родоновые источники.
Естественный радиационный фон может стать технологически измененным по причине трансформации ионизирующего излучения. Искусственный радиационный фон является следствием распада ядерных отходов энергетики.
Степень воздействия искусственных источников радиации проиллюстрирована в таблице:
Деятельность человека как источник проявления радиации
Начиная с середины XX века уровень радиации от техногенного воздействия возрос до отметки 15 мкР/ч. Это произошло по ряду причин:
- проведение испытаний ядерного оружия;
- сжигание органического топлива;
- перераспределение минеральных веществ, которые добываются из земли;
- выбросы вредных веществ вследствие аварий на АЭС и предприятиях.
К техногенным относятся различные источники проникающей радиации:
- аппараты медицинской диагностики;
- рентгеновская аппаратура;
- установки энергетического и исследовательского профиля;
- радиационная дефектоскопия.
Вследствие ядерных реакций образуются трансурановые радионуклиды. Они отличаются повышенной токсичностью. Наиболее опасными являются плутоний, америций.
По степени токсичности радионуклиды подразделяются на 4 группы:
- особо высокая токсичность;
- высокая токсичность;
- средняя токсичность;
- низкая токсичность (не несут серьезной опасности для человека).
Измерение уровня облучения радиацией
Понятие «норма радиационного фона» появилось еще в 20-х годах прошлого века. Уровень допустимого облучения находился на отметке 600 мЗв/год. К середине XX века это значение опустилось до 50 мЗв/год, а в 1996 году 20 мЗв/год. Показатель нормы вводился для обследования медперсонала, в особенности врачей-рентгенологов.
Человек испытывает на себе влияние излучения повсеместно. Радиоактивная доза в определенном количестве присутствует в организме всегда. Когда норма излучения в организме превышена во много раз, может наступить смерть.
Допустимая норма радиации для человека (воздействие естественного фона) составляет от 0,05 мкЗв/час до 0,5 мкЗв/час. Особо опасно подвергаться воздействию техногенного излучения в большом объеме. Радионуклиды и изотопы накапливаются в теле человека, провоцируя заболевания, в первую очередь онкологические.
Уровень радиации – это максимально допустимая дозировка фонового уровня ионизирующего излучения (измеряется в микрозивертах). Допустимый уровень радиации в закрытом помещении составляет 25 мкР/ч. Единица излучения радиации – микрозиверты в час. Вероятность развития рака резко повышается, если человек облучился дозой радиации свыше 11.42 МкЗв/час. Более половины людей, облучившихся дозой свыше 570.77 МкЗв за один раз, умирает за 3-4 недели. Предельно допустимый уровень излучения от источников естественного происхождения считается нормальным в пределах до 0,57 мкЗв/час. Нормальный радиационный фон, исключая влияние радона, составляет 0,07 мк/час.
Особую опасность излучение представляет для лиц, чья профессиональная деятельность предполагает постоянное столкновение с облучением. Мероприятия по предупреждению облучения среди медперсонала сводятся к установлению допустимого предела излучения.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) радиоактивного излучения рассчитывается исходя из данных о виде и периоде распада ионизирующих частиц.
Если человек регулярно соприкасается с радиоактивными элементами, ему необходимо знать о том, как себя защитить. Разработаны и внедрены в практику допустимые уровни загрязнения одежды и средств защиты после дезинфекции. Максимально допустимый уровень загрязнения отражен в таблице ниже.
Существует средняя суточная норма для человека. Она равна 0,0027 млЗв / в сутки.
Опасность воздействия облучения на организм
Нормальный радиационный фон не наносит ущерба жизни и здоровью человека. К наиболее пагубным последствиям облучения радиацией относятся соматические заболевания, а также генетические, которые отражаются на уровне ДНК.
Установлено, что систематическое облучение оказывает на организм человека более щадящее действие, чем однократное, поскольку радиационное повреждение имеет свойство восстанавливаться.
Опасные вещества накапливаются в организме неравномерно. Иммунная система угнетается под воздействием радионуклидов, что отражается на повышенной восприимчивости человека к определенным заболеваниям, в особенности онкологическим. Пищеварительная и дыхательная системы страдают больше всего.
Через них в первую очередь поступают радионуклиды. Концентрация поглощенных вредных веществ в них в 2-3 раза выше, чем в других органах. В норме безопасный уровень радиационного фона составляет 50 мкР/час.
Крупные российские города и мегаполисы отличаются повышенным фоном радиации. Это объясняется последствиями аварии в Чернобыле, перемещением радиоактивной пыли, непрерывной работой крупных промышленных предприятий, выбросов транспорта и ТЭЦ. Пагубными последствиями от воздействия радиации для человека становятся ухудшение самочувствия, развитие онкологических заболеваний, различные мутации на генном уровне, которые приводят к общему снижению качества жизни.
Рентгенологическим видам обследования в медицине по-прежнему отводится ведущая роль. Иногда без данных невозможно подтвердить или поставить правильный диагноз. С каждым годом методики и рентгенотехника совершенствуются, усложняются, становятся более безопасными но, тем не менее, вред от излучения остается. Минимизация негативного влияния диагностического облучения – приоритетная задача рентгенологии.
Наша задача – на доступном любому человеку уровне разобраться в существующих цифрах доз излучения, единицах их измерения и точности. Также, коснемся темы реальности возможных проблем со здоровьем, которые может вызвать этот вид медицинской диагностики.
Рекомендуем прочитать:Что такое рентгеновское излучение
Рентгеновское излучение представляет собой поток электромагнитных волн с длиной, находящейся в диапазоне между ультрафиолетовым и гамма-излучением. Каждый вид волн имеет свое специфическое влияние на организм человека.
По своей сути рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно обладает высокой проникающей способностью. Энергия его представляет опасность для человека. Вредность излучения тем выше, чем больше получаемая доза.
О вреде воздействия рентгеновского излучения на организм человека
Проходя через ткани тела человека, рентгеновские лучи ионизирует их, изменяя структуру молекул, атомов, простым языком – «заряжая» их. Последствия полученного облучения могут проявиться в виде заболеваний у самого человека (соматические осложнения), или у его потомства (генетические болезни).
Каждый орган и ткань по-разному подвержены влиянию излучения. Поэтому созданы коэффициенты радиационного риска, ознакомиться с которыми можно на картинке. Чем больше значение коэффициента, тем выше восприимчивость ткани к действию радиации, а значит и опасность получения осложнения.
Наиболее подвержены воздействию радиации кроветворные органы – красный костный мозг.
Самое частое осложнение, появляющееся в ответ на облучение, – патологии крови.
У человека возникают:
- обратимые изменения состава крови после незначительных величин облучения;
- лейкемия – уменьшение количества лейкоцитов и изменение их структуры, приводящая к сбоям деятельности организма, его уязвимости, снижению иммунитета;
- тромбоцитопения – уменьшение содержания тромбоцитов, клеток крови, отвечающих за свертываемость. Этот патологический процесс может вызывать кровотечения. Состояние усугубляется повреждением стенок сосудов;
- гемолитические необратимые изменения в составе крови (распад эритроцитов и гемоглобина), в результате воздействия мощных доз радиации;
- эритроцитопения – снижение содержания эритроцитов (красных кровяных клеток), вызывающее процесс гипоксии (кислородного голодания) в тканях.
Друг ие патологи и :
- развитие злокачественных заболеваний;
- преждевременное старение;
- повреждение хрусталика глаза с развитием катаракты.
Важно : Опасным рентгеновское излучение становится в случае интенсивности и длительности воздействия. Медицинская аппаратура применяет низкоэнергетическое облучение малой длительности, поэтому при применении считается относительно безвредной, даже если обследование приходится повторять многократно.
Однократное облучение, которое получает пациент при обычной рентгенографии, повышает риск развития злокачественного процесса в будущем примерно на 0,001%.
Обратите внимание : в отличие от воздействия радиоактивных веществ, вредоносное действие лучей прекращается сразу же, после выключения аппарата.
Лучи не могут накапливаться и образовывать радиоактивные вещества, которые затем будут являться самостоятельными источниками излучения. Поэтому после рентгена не следует принимать никаких мер для «вывода» радиации из организма.
В каких единицах измеряются дозы полученной радиации
Человеку, далекому от медицины и рентгенологии, тяжело разобраться в обилии специфической терминологии, цифрах доз и единицах, в которых они измеряются. Попробуем привести информацию к понятному минимуму.
Итак, в чем же измеряется доза рентгеновского излучения? Единиц измерения радиации много. Мы не будет подробно разбирать все. Беккерель, кюри, рад, грэй, бэр – вот список основных величин радиации. Применяются они в разных системах измерения и областях радиологии. Остановимся только на практически значимых в рентгендиагностике.
Нас больше будут интересовать рентген и зиверт.
Характеристика уровня проникающей радиации, излучаемой рентгеновским аппаратом, измеряется в единице под названием «рентген» (Р).
Чтобы оценить действие радиации на человека, введено понятие эквивалентной поглощенной дозы (ЭПД). Помимо ЭПД существуют и другие виды доз – все они представлены в таблице.
Эквивалентная поглощенная доза (на картинке – Эффективная эквивалентная доза) представляет собой количественную величину энергии, которую поглощает организм, но при этом учитывается биологическая реакция тканей тела на излучение. Измеряется она в зивертах (Зв).
Зиверт приблизительно сопоставим с величиной 100 рентген.
Естественный фон облучения и дозы, выдаваемые медицинской рентгенаппаратурой, намного ниже этих значений, поэтому для их измерения используются величины тысячной доли (милли) или одной миллионной доли (микро) Зиверта и Рентгена.
В цифрах это выглядит так:
- 1 зиверт (Зв) = 1000 миллизиверт (мЗв) = 1000000 микрозиверт (мкЗв)
- 1 рентген (Р) = 1000 миллирентген (мР) = 1000000 миллирентген (мкР)
Чтобы оценить количественную часть излучения, получаемого за единицу времени (час, минуту, секунду) используют понятие – мощность дозы, измеряемую в Зв/ч (зиверт-час), мкзв/ч (микрозиверт-ч), Р/ч (рентген-час), мкр/ч (микрорентген-час). Аналогично – в минутах и секундах.
Можно еще проще:
- общее излучение измеряется в рентгенах;
- доза, получаемая человеком – в зивертах.
Дозы облучения, полученные в зивертах, накапливаются в течение всей жизни. Теперь попробуем выяснить, сколько же получает человек этих самых зивертов.
Естественный радиационный фон
Уровень естественной радиации везде свой, зависит он от следующих факторов:
- высоты над уровнем моря (чем выше, тем жестче фон);
- геологической структуры местности (почва, вода, горные породы);
- внешних причин – материала здания, наличия рядом предприятий, дающих дополнительную лучевую нагрузку.
Обратите внимание: наиболее приемлемым считается фон, при котором уровень радиации не превышает 0,2 мкЗв/ч (микрозиверт-час), или 20 мкР/ч (микрорентген-час)
Верхней границей нормы считается величина до 0,5 мкЗв/ч = 50 мкР/ч.
В течение нескольких часов облучения допускается доза до 10 мкЗв/ч = 1мР/ч.
Все виды рентгенологических исследований вписываются в безопасные нормативы лучевых нагрузок, измеряемых в мЗв (миллизивертах).
Допустимые дозы облучения для человека, накопленные за жизнь не должны выходить за пределы 100-700 мЗв. Фактические значения облучения людей, проживающих в высокогорье, могут быть выше.
В среднем за год человек получает дозу равную 2-3 мЗв.
Она суммируется из следующих составляющих:
- радиация солнца и космических излучений: 0,3 мЗв – 0,9 мЗв;
- почвенно-ландшафтный фон: 0,25 – 0,6 мЗв;
- излучение жилищных материалов и строений: 0,3 мЗв и выше;
- воздух: 0,2 – 2 мЗв;
- пища: от 0,02 мЗв;
- вода: от 0,01 – 0,1 мЗв:
Помимо внешней получаемой дозы радиации, в организме человека накапливаются и собственные отложения радионуклидных соединений. Они также представляют источник ионизирующих излучений. К примеру, в костях этот уровень может достигать значений от 0,1 до 0,5 мЗв.
Кроме того, происходит облучение калием-40, скапливающимся в организме. И это значение достигает 0,1 – 0,2 мЗв.
Обратите внимание : для измерения радиационного фона можно пользоваться обычным дозиметром, например РАДЭКС РД1706, который дает показания в зивертах.
Вынужденные диагностические дозы рентген облучения
Величина эквивалентной поглощенной дозы при каждом рентгенобследовании может значительно отличаться в зависимости от вида обследования. Доза облучения также зависит от года выпуска медицинской аппаратуры, рабочей нагрузки на него.
Важно : современная рентгеноаппаратура дает излучения в десятки раз более низкие, чем предшествующая. Можно сказать так: новейшая цифровая рентгенотехника безопасна для человека.
Но все же попытаемся привести усредненные цифры доз, которые может получать пациент. Обратим внимание на различие данных, выдаваемых цифровой и обычной рентгеноаппаратурой:
- цифровая флюорография: 0,03-0,06 мЗв, (самые современные цифровые аппараты дают излучение в дозе от 0,002 мЗв, что в 10 раз ниже их предшественников);
- плёночная флюорография: 0,15-0,25 мЗв, (старые флюорографы: 0,6-0,8 мЗв);
- рентгенография органов грудной полости: 0,15-0,4 мЗв.;
- дентальная (зубная) цифровая рентгенография: 0,015-0,03 мЗв., обычная: 0,1-0,3 мзВ.
Во всех перечисленных случаях речь идет об одном снимке. Исследования в дополнительных проекциях увеличивают дозу пропорционально кратности их проведения.
Рентгеноскопический метод (предусматривает не фотографирование области тела, а визуальный осмотр рентгенологом на экране монитора) дает значительно меньшее излучение за единицу времени, но суммарная доза может быть выше из-за длительности процедуры. Так, за 15 минут рентгеноскопии органов грудной клетки общая доза полученного облучения может составить от 2 до 3,5 мЗв.
Диагностика желудочно-кишечного тракта – от 2 до 6 мЗв.
Компьютерная томография применяет дозы от 1-2 мЗв до 6-11 мЗв, в зависимости от исследуемых органов. Чем более современным является рентгеноаппарат, тем более низкие он дает дозы.
Отдельно отметим радионуклидные методы диагностики. Одна процедура, основанная на радиофармпрепарате, дает суммарную дозу от 2 до 5 мЗв.
Сравнение эффективных доз радиации, полученных во время наиболее часто используемых в медицине диагностических видов исследований, и доз, ежедневно получаемых человеком из окружающей среды, представлено в таблице.
| Процедура | Эффективная доза облучения | Сопоставимо с природным облучением, полученным за указанный промежуток времени |
| Рентгенография грудной клетки | 0,1 мЗв | 10 дней |
| Флюорография грудной клетки | 0,3 мЗв | 30 дней |
| Компьютерная томография органов брюшной полости и таза | 10 мЗв | 3 года |
| Компьютерная томография всего тела | 10 мЗв | 3 года |
| Внутривенная пиелография | 3 мЗв | 1 год |
| Рентгенография желудка и тонкого кишечника | 8 мЗв | 3 года |
| Рентгенография толстого кишечника | 6 мЗв | 2 года |
| Рентгенография позвоночника | 1,5 мЗв | 6 месяцев |
| Рентгенография костей рук или ног | 0,001 мЗв | менее 1 дня |
| Компьютерная томография – голова | 2 мЗв | 8 месяцев |
| Компьютерная томография – позвоночник | 6 мЗв | 2 года |
| Миелография | 4 мЗв | 16 месяцев |
| Компьютерная томография – органы грудной клетки | 7 мЗв | 2 года |
| Микционная цистоуретрография | 5-10лет: 1,6 мЗв Грудной ребенок: 0,8 мЗв |
6 месяцев 3 месяца |
| Компьютерная томография – череп и околоносовые пазухи | 0,6 мЗв | 2 месяца |
| Денситометрия костей (определение плотности) | 0,001 мЗв | менее 1 дня |
| Галактография | 0,7 мЗв | 3 месяца |
| Гистеросальпингография | 1 мЗв | 4 месяца |
| Маммография | 0,7 мЗв | 3 месяца |
Важно: Магнитно-резонансная томография не использует рентгеновское облучение. При этом виде исследования на диагностируемую область направляется электромагнитный импульс, возбуждающий атомы водорода тканей, затем измеряется вызывающий их отклик в сформированном магнитном поле с уровнем высокой напряженности. Некоторые люди ошибочно причисляют этот метод к рентгеновским.
Нас, наверное, Бог бережет, - неожиданно обмолвился Валентин Сергиенко, председатель Дальневосточного отделения Российской академии наук. Согласитесь, не часто услышишь такие слова от ученого. – Но нам, несмотря на близость к Японии, практически ничего не угрожает.
Главная опасность, по словам ученых, - это отработанное топливо, попавшее в морскую воду. Но здесь, как уже отметил Валентин Иванович, благодаря вмешательству высших сил мы защищены течениями, которые уносят загрязненную воду от нашего побережья. Если и есть тяжелые металлы в море, то все они крутятся в районе острова Хонсю. То же самое и с Охотским морем.
Загрязненная вода скорее дойдет до Гавайев и Калифорнии, чем до Дальнего Востока. То же касается и перемещения воздушных масс. Во-первых, в воздух попал йод-131, а он быстро распадается, уже через 80 дней не останется и следа. Во-вторых, опять же в силу климатических особенностей до нас он не дошел – ветер унес все вредные примеси в противоположную сторону. Да, во Владивостоке фиксировали повышение радиационного фона, но оно было настолько незначительным, что его уловили только специальные приборы.
Развеяли ученые и другой повод для беспокойства: перелетные птицы радиоактивные загрязнения в Приморье занести не могут.
Согласитесь, сложно представить, что все птицы разом сели в районе «Фукусимы», а потом направились в сторону Приморья, - озадачил присутствующих орнитолог Александр Назаренко. – Но если допустить, что кто-то поймал радиацию, то облученная птица просто не сможет долететь до Дальнего востока. Болезнь в организме птицы развивается гораздо быстрее, и больной пернатой просто не хватит сил мигрировать. К тому же основное место зимовки на японской территории – остров Хонсю. Оттуда пернатые улетают на север Хабаровского края и в Магаданскую область. А наши птички зимуют в Южном Китае и Индонезии.
Благодаря Богу и такой замудренной схеме течений вероятность, что до нас дойдет зараженная вода, очень мала.
Так что ни одна зараженная птица не долетит до середины Японского моря!
Но, даже несмотря на все это, ученые не собираются расслабляться.
Минимум два - три года мы будем регулярно брать пробы морской воды и воздуха, следить за промысловыми рыбами, в частности красной. Она, правда, «гуляет» далеко от рискованной зоны, но береженого Бог бережет, - снова сослались на высшие силы ученые.
Наконец-то объяснили и загадочную ситуацию с японскими авто, которые спокойно выпускали наши восточные соседи, но в России машинки показывали повышенный радиационный фон.
- Просто в Японии нормой считается излучение в 30 мкр/ч, а в России – 15, - рассказывает Валентин Сергиенко.
Интересен и такой факт, что, по мнению специалистов ДВО РАН, взрывов и этой угрозы легко можно было избежать, будь японцы подготовлены к нештатной ситуации.
Да, они специалисты высокого класса, но в условиях отлаженной работы. Но вот быстро реагировать на непредвиденное они не умеют. Можно было потихоньку «стравливать» из реакторов газ, они же дотянули до того состояния, когда сорвало клапаны. Соприкосновение с кислородом привело к взрыву и тем последствиям, что мы сейчас имеем, - объясняет Валентин Иванович. – Но все равно нельзя сравнивать «Фукусиму» и Чернобыль. Все-таки массового выброса компонентов топлива не было.
В новостных сводках - на сайтах информагентств и в эфире телеканалов - в освещении трагических событий в Японии используется термин "зиверт" - единица измерения радиационного фона в международной Системе СИ.
Для россиян более привычно понятие "микрорентген" - возможно, слово "зиверт" могло бы кого-то насторожить или спутать, поэтому обратимся к справочникам физических значений - чем отличается зиверт от рентгена?
Зиверт - это накопленная радиация в час, раньше были микрорентгены в час.
100 Р = 1 Зв, то есть 100 мкР = 1 мкЗв .
При однократном равномерном облучении всего тела и не оказании специализированной медицинской помощи смерть наступает в 50 % случаев:
- при дозе порядка 3-5 Зв из-за повреждения костного мозга в течение 30—60 суток;
- 10 ± 5 Зв из-за повреждения желудочно-кишечного тракта и лёгких в течение 10—20 суток;
- 15 Зв из-за повреждения нервной системы в течение 1—5 суток.
Зи́верт (обозначение: Зв, Sv) — единица измерения СИ эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения (используется с 1979 г.).
1 зиверт — это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощенной дозе 1 Гр.
Через другие единицы измерения СИ зиверт выражается следующим образом:
1 Зв = 1 Дж / кг = 1 м² / с² (для излучений с коэффициентом качества равным 1,0)
Равенство зиверта и грея показывает, что эффективная доза и поглощённая доза имеют одинаковую размерность, но не означает, что эффективная доза численно равна поглощённой дозе. При определении эффективной дозы учитывается биологическое воздействие радиации, она равна поглощённой дозе, умноженной на коэффициент качества, зависящий от вида излучения и характеризует биологическую активность того или иного вида излучения. Имеет большое значение для радиобиологии.
Единица названа в честь шведского учёного Рольфа Зиверта (de:Rolf Sievert).
Раньше (а иногда и сейчас) использовалась единица бэр (биологический эквивалент рентгена), англ. rem (roentgen equivalent man) — устаревшая внесистемная единица измерения эквивалентной дозы.
- 100 бэр равны 1 зиверту.
Существует 5 основных единиц измерения доз. Хотя некоторые из них совпадают по размерности, они несут различный смысл.
Рентген — внесистемная единица экспозиционной дозы радиоактивного облучения рентгеновским или гамма-излучением, определяемая по их ионизирующему действию на сухой атмосферный воздух.
- В переводе на систему СИ, 1 Р приблизительно равен 0,0098 Зв
- 1 Р = 1 БЭР
Биологический эквивалент рентгена — устаревшая внесистемная единица измерения эквивалентной дозы излучения.
- 1 БЭР = доза любого вида ионизирующего излучения, производящая такое же биологическое действие, как и доза рентгеновских или гамма-лучей в 1 Рентген.
- 1 БЭР = 0.01 Зв.
- 100 БЭР равны 1 зиверту.
Грэй — единица поглощенной дозы излучения в системе СИ.
- 1 Гр = поглощенной дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж.
- 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.
Зиверт — единица эквивалентной дозы излучения в системе СИ.
- 1 Зв = эквивалентная доза излучения, при которой:
- - поглощенная доза излучения равна 1 грэю; и
- - коэффициент качества излучений равен 1.
- 1 Зв = 1 Дж/кг = 100 бэр.
Рад — внесистемная единица дозы излучения, поглощенной веществом.
- 1 рад = доза радиации на 1 кг массы тела, эквивалентная энергии в 0.01 джоуля.
- 1 рад = 0.01 Гр
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!
Радиацией в общем смысле называют распространение энергии в виде элементарных частиц и квантовых потоков. Выделяют световое (видимое невооруженным глазом), инфракрасное, ультрафиолетовое и ионизирующее излучение.
Для безопасности жизнедеятельности человека наибольший интерес представляет ионизирующая радиация, которая способствует образованию свободных радикалов в клетках живого организма, что запускает процесс разрушения белков, гибели или перерождения клеток.
Эти процессы могут стать причиной смерти живого организма. Именно поэтому под понятием “радиация” чаще всего подразумевается ионизирующее излучение.
Все ли виды радиации опасны?
Радиационное облучение не всегда смертельно и губительно, как принято полагать. В некоторых случаях нестабильность изотопов различных элементов используется во благо, в частности, в селекции растений и животных, медицине, энергетике и народном хозяйстве.
Радиация и радиоактивность - одно и то же?
Радиация и радиоактивность - понятия схожие, но совсем не тождественные. Радиацией называют свободные потоки энергии, которые существуют в пространстве до тех пор, пока не поглотятся каким-либо предметом. Радиоактивность же - это способность предмета или вещества поглощать излучение, становясь источником радиации.
Виды излучения и проникающая способность
Различают несколько видов радиационного излучения, среди наиболее значимых выделяют следующие:
- Альфа-излучение - поток положительных частиц со сравнительно большой массой, они обладают мощной ионизацией и представляют серьезную опасность при попадании в организм через ЖКТ, но при этом задерживаются даже небольшими преградами и не проникают под кожу.
- Бета-излучение - мельчайшие частицы с несколько большей проникающей способностью. Защитить от такого излучения может тонкий слой алюминия или несколько сантиметров дерева.
- Гамма-излучение и подобное ему рентгеновское - поток нейтрально заряженных частиц, имеющих высокую проникающую способность, представляет наибольшую опасность для человека. Защитить от облучения могут материалы с тяжелыми ядрами, и для этого понадобится слой в несколько метров.
Естественная и искусственная радиация
Излучение может быть как естественным, так и появляться вследствие деятельности человека. В природе мощными источниками радиации являются Солнце и процесс распада некоторых элементов в составе земной коры. Даже в организме человека в норме имеются вещества, которые создают персональный радиационный фон.
Искусственная радиация является следствием деятельности атомных электростанций, разработки и применения любой техники, в которой используются ядерные реакторы, а также использования радиоактивных изотопов в медицине, добычи элементов с нестабильными атомными ядрами, проведения испытаний, захоронения опасных отходов и утечки ядерного топлива.
Внешнее и внутреннее облучение
Естественный радиационный фон обуславливается наличием внешних и внутренних источников радиации. Основные пути проникновения радиации в организм человека:
- через пищеварительный тракт, что обусловлено условиями жизни и характером деятельности человека;
- через слизистые оболочки и кожу, что также определяется местоположением и может быть связано с особенностями местности проживания (влияют близость искусственных источников радиации, географическая широта и высота над уровнем моря) и строительными материалами, содержащими радиоактивные вещества, из которых построены объекты жилищного фонда и инфраструктуры.
Допустимые и смертельные дозы радиации
Естественный уровень радиации зависит от местности и условий жизни человека. Измеряется величина в дозах, получаемых организмом за определенный промежуток времени (как правило, за один час или год):
- Экспозиционная, отражающая степень ионизации при гамма- или рентгеновском излучении, основная единица измерения - рентген.
- Поглощенная веществом, предметом или организмом доза измеряется в “греях”.
- Эффективная (допустимая) доза определяется индивидуально для каждого органа.
- Эквивалентная доза радиационного облучения рассчитывается согласно коэффициентам и зависит от вида излучения.
Нормы радиационного фона
В среднем в норме и не несет опасности для населения величина излучения около двадцати микрорентген в час, но показатель может значительно различаться в зависимости от особенностей исследуемой территории.
Предельная граница радиации (ПДК - предельно допустимая концентрация) - показатель, составляющий примерно 0.5 мкЗв/час (или 50 мкР/ч). Однако при уменьшении сроков воздействия радиоактивного излучения до нескольких часов, человек может вынести и такие дозы облучения, как 10 мкЗв/ч (или 1 мкР в час).
Находясь в зоне радиационного загрязнения или воздействия радиации, например, при медицинских исследованиях, несколько минут максимальный допустимый уровень облучения составляет до нескольких миллизивертов в час.
Проникающая радиация накапливается в организме. Нормы определяют, что для полноценного функционирования организма и сохранения здоровья на должном уровне накопленное количество радиации за всю жизнь не должно превышать предела от 100 до 700 мЗв.
При этом, в поле верхних значений допустимые дозы будут находиться для жителей высокогорных районов и территорий с повышенной радиоактивностью.
Суммарно посчитать воздействие радиации в год поможет таблица примерных доз облучения при различных видах деятельности. Например, при флюорографии полученная доза составляет 0,06 мЗв, а рентгеновский луч дает 30% и 3% облучения от годовой дозы при рентгене (пленочном и цифровом соответственно) органов грудной клетки.
Радиационное заражение
Радиационным (радиоактивным) заражением считается ситуация, которая являет собой опасность для здоровья и даже жизни людей, проживающих на территориях выпадения радиоактивных веществ, а также в местностях, близких к эпицентру техногенных аварий. Нормальный радиационный фон нарушается при утечках во время транспортировки и хранения радиоактивных отходов, авариях на атомных электростанциях или в результате случайных или преднамеренных утерь радиоисточников.
Основными отравляющими веществами являются йод-131, стронций, цезий, кобальт и америций. Минимальный период полураспада радиоактивных веществ составляет около восьми суток, максимальный – более четырехсот лет. При техногенных авариях дозы облучения снижаются до допустимого уровня в среднем за 30-50 лет, хотя все зависит от характера выброса.
Так, например, нахождение в зоне отчуждения вокруг Чернобыльской АЭС в течение 10 часов сегодня эквивалентно перелету, а в Хиросиме и Нагасаки, которые испытали на себе воздействие ядерной бомбы, на данный момент могут жить люди.
Опасные дозы облучения
- 50%-ая вероятностью летального исхода наступает при 3-4 Гр проникающей радиации, а при 7 Гр и более смерть наступает в 99% случаев;
- Облучение свыше 10 Гр уже может считаться смертельной для человека, лучевая болезнь в этом случае убивает за 2-3 недели.
- Смертельная доза радиации для человека составляет 15 Гр (смерть наступает за 1-5 суток);
Симптомы и степени тяжести заражения
В клинической картине лучевой болезни выделяют четыре степени тяжести:
- поражение первой степени возникает при облучении в пределах 2 Гр;
- средняя тяжесть характерна для дозы до 4 Гр;
- при тяжелой (третьей) степени облучение колеблется в пределах 4-6 Гр;
- доза радиации при лучевой болезни крайней тяжести составляет более 6 Гр.
Кроме того, врачи говорят о лучевой травме, протекающей без каких-либо характерных симптомов, если пострадавший получил облучение менее 1 Гр.
- Симптомы первой степени лучевой болезни проявляются в головных болях, изменении аппетита, раздражительности и нарушениях сна. У пострадавших, как правило, отмечаются раздражение слизистых, расстройства ЖКТ и повышенная потливость. Выздоровление наступает через один-два месяца, если воздействие радиации прекратилось.
- Поражение средней степени тяжести характеризуется усугублением существующих симптомов, патологическими изменениями внутренних органов и ЦНС, возникновением трофических язв, а также многочисленными осложнениями, которые связаны с ослаблением иммунитета. Больные часто так и не выздоравливают полностью, а врачам лишь удается добиться ремиссии с периодическими обострениями.
- Лучевая болезнь третьей степени отличается необратимыми изменениями в работе большинства органов и систем, деградацией тканей и частыми кровотечениями. Состояние представляет значительную опасность для жизни пациента, быстро прогрессирует и в большинстве случаев заканчивается летальным исходом.
- Признаки радиационного поражения крайней тяжести мало изучены в медицинской практике, т.к. настолько серьезная форма лучевой болезни встречается очень редко. Современные методы диагностики и лечения позволяют выявить и остановить болезнь на тех этапах, когда оказывать помощь пострадавшему еще целесообразно. При этом стойкое улучшение состояния пациента наступает, как правило, через два-три года после прекращения воздействия радиации на организм.
Loading...