Efectul radiațiilor ionizante asupra corpului uman este scurt. Beneficiile și dăunările radiațiilor radioactive

Radiația ionizantă se numește radiație, a cărei interacțiune cu o substanță duce la formarea de ioni cu semne diferite în această substanță. Radiația ionizantă este formată din particule încărcate și neîncărcate, care includ și fotoni. Energia particulelor de radiații ionizante se măsoară în unități din afara sistemului, electron-volți, eV. 1 eV \u003d 1,6 10 -19 J.

Distingeți între radiațiile ionizante corpusculare și fotonice.

Radiații ionizante corpusculare- un flux de particule elementare cu o masă de repaus, diferită de zero, formată în timpul degradării radioactive, transformări nucleare sau generate la acceleratoare. Include: particule α și β, neutroni (n), protoni (p) etc.

Radiația α este un flux de particule care sunt nucleele unui atom de heliu și au două unități de încărcare. Energia particulelor α emise de diverși radionuclizi se situează în intervalul 2-8 MeV. Mai mult, toate nucleele unui radionuclid dat emit particule α care au aceeași energie.

Radiația β este un flux de electroni sau pozitroni. În timpul degradării nucleelor \u200b\u200bunui radionuclid activ β, spre deosebire de α-descompunere, diferiți nuclei ai unui radionuclid emite particule β de diferite energii, prin urmare spectrul energetic al particulelor β este continuu. Energia medie a spectrului β este de aproximativ 0,3 E tah.Energia maximă a particulelor β în radionuclidele cunoscute în prezent poate ajunge la 3,0-3,5 MeV.

Neutronii (radiații neutronice) sunt particule elementare neutre. Deoarece neutronii nu au o sarcină electrică, atunci când trec prin materie, aceștia interacționează doar cu nucleii de atomi. Ca urmare a acestor procese, se formează fie particule încărcate (nuclee de recul, protoni, neutroni), fie radiații g, care provoacă ionizare. După natura interacțiunii cu mediul, care depinde de nivelul de energie al neutronilor, acestea sunt împărțite condiționat în 4 grupuri:

1) neutroni termici 0,0-0,5 keV;

2) neutroni intermediari de 0,5-200 keV;

3) neutroni rapizi 200 Kev - 20 MeV;

4) neutroni relativisti peste 20 MeV.

Radiație fotonică- fluxul de unde electromagnetice care se propagă în vid la o viteză constantă de 300.000 km / s. Include radiații g, caracteristice, bremsstrahlung și radiografie
radiații.

Având aceeași natură, aceste tipuri de radiații electromagnetice diferă în funcție de condițiile de formare, precum și de proprietăți: lungimea de undă și energie.

Deci, radiația g este emisă în timpul transformărilor nucleare sau în timpul anihilării particulelor.

Radiație caracteristică - radiație fotonică cu spectru discret, emisă atunci când starea de energie a unui atom se schimbă datorită restructurării carcaselor interne de electroni.

Bremsstrahlung - este asociată cu o schimbare a energiei cinetice a particulelor încărcate, are un spectru continuu și apare în mediul care înconjoară sursa de radiație β, în tuburile cu raze X, în acceleratoarele de electroni etc.

Radiația cu raze X este o combinație între bremsstrahlung și radiații caracteristice, a căror gamă de energie fotonică este 1 keV - 1 MeV.

Radiațiile se caracterizează prin capacitatea lor ionizantă și penetrantă.

Capacitate de ionizare radiația este determinată de ionizarea specifică, adică numărul de perechi de ioni produși de o particulă pe unitatea de volum a masei mediei sau pe unitatea de lungime a căii. Radiațiile de diferite tipuri au puteri ionizante diferite.

Capacitate de penetrare emisiile sunt determinate de kilometraj. Kilometrajul este distanța parcursă de o particulă într-o substanță până la oprirea completă din cauza unuia sau altui tip de interacțiune.

Particulele α au cea mai mare capacitate ionizantă și cea mai mică capacitate de penetrare. Ionizarea lor specifică variază de la 25 la 60 de mii de perechi de ioni pe 1 cm de cale în aer. Calea liberă medie a acestor particule în aer este de câțiva centimetri, iar în țesutul biologic moale este de câteva zeci de microni.

Radiația β are o capacitate de ionizare semnificativ mai mică și o putere de penetrare mai mare. Ionizarea medie specifică în aer este de aproximativ 100 de perechi de ioni pe 1 cm de cale, iar domeniul maxim atinge câțiva metri la energii mari.

Cea mai mică abilitate ionizantă și cea mai mare capacitate de penetrare sunt radiațiile fotonice. În toate procesele de interacțiune ale radiațiilor electromagnetice cu mediul, o parte din energie este transformată în energie cinetică a electronilor secundari, care, trecând prin substanță, produc ionizare. Trecerea radiației fotonilor prin materie nu poate fi caracterizată deloc prin conceptul de cale. Atenuarea fluxului de radiații electromagnetice într-o substanță respectă o lege exponențială și se caracterizează prin coeficientul de atenuare p, care depinde de energia radiației și de proprietățile substanței. Dar, indiferent de grosimea stratului de materie, este imposibil să absoarbă complet fluxul de radiații fotonice, dar este posibil să slăbească intensitatea acestuia de nenumărate ori.

Aceasta este o diferență semnificativă în natura atenuării radiațiilor fotonice de la atenuarea particulelor încărcate, pentru care există o grosime minimă a stratului de substanță (interval) absorbant, unde există o absorbție completă a fluxului de particule încărcate.

Efectul biologic al radiațiilor ionizante. Sub influența radiațiilor ionizante asupra corpului uman, în țesuturi pot apărea procese fizice și biologice complexe. Ca urmare a ionizării țesutului viu, legăturile moleculare sunt rupte și structura chimică a diferiților compuși se schimbă, ceea ce la rândul său duce la moartea celulelor.

Un rol și mai semnificativ în formarea consecințelor biologice îl joacă produsele radiolizei apei, care reprezintă 60-70% din masa țesutului biologic. Sub acțiunea radiațiilor ionizante asupra apei, se formează radicali liberi Н · și ОН ·, iar în prezența oxigenului radicalul liber al hidroperoxidului (НО · 2) și peroxidului de hidrogen (Н2O2) sunt, de asemenea, agenți de oxidare puternici. Produsele de radioliză intră în reacții chimice cu molecule de țesut, formând compuși care nu sunt caracteristici unui corp sănătos. Aceasta duce la încălcarea funcțiilor sau sistemelor individuale, precum și a funcțiilor vitale ale organismului în ansamblu.

Intensitatea reacțiilor chimice induse de radicalii liberi crește și multe sute și mii de molecule neafectate de radiații sunt implicate în ele. Aceasta este specificul acțiunii radiațiilor ionizante asupra obiectelor biologice, adică efectul produs de radiații este cauzat nu atât de cantitatea de energie absorbită în obiectul iradiat, ci de forma în care este transmisă această energie. Niciun alt tip de energie (termică, electrică etc.), absorbit de obiectul biologic în aceeași cantitate, nu duce la astfel de modificări care provoacă radiații ionizante.

Radiația ionizantă când este expusă corpului uman poate provoca două tipuri de efecte pe care medicina clinică se referă la boli: efecte de prag determinist (boală prin radiații, arsuri prin radiații, cataractă prin radiații, infertilitate prin radiații, anomalii ale dezvoltării fetale etc.) și stocastice (probabilistic) fără prag efecte (tumori maligne, leucemie, boli ereditare).

Încălcările proceselor biologice pot fi reversibile atunci când funcționarea normală a celulelor țesutului iradiat este complet restaurată sau ireversibilă, ceea ce duce la deteriorarea organelor individuale sau a întregului organism și la apariția boală prin radiații.

Există două forme de boală prin radiații - acute și cronice.

Forma acutăapare ca urmare a iradierii cu doze mari într-o perioadă scurtă de timp. La doze de ordinul a mii de rad, deteriorarea corpului poate fi instantanee („moarte sub fascicul”). Boala acută prin radiații poate apărea și atunci când cantități mari de radionuclizi intră în corp.

Leziunile acute se dezvoltă cu o singură iradiere gamma uniformă a întregului corp și o doză absorbită peste 0,5 Gy. La o doză de 0,25 ... 0,5 Gy, se pot observa modificări temporare ale sângelui, care se normalizează rapid. În intervalul de doze de 0,5 ... 1,5 Gy, apare senzația de oboseală, mai puțin de 10% din iradiați pot prezenta vărsături, modificări moderate ale sângelui. La o doză de 1,5 ... 2,0 Gy, se observă o formă ușoară de boală cu radiații acute, care se manifestă prin limfopenie prelungită (scăderea numărului de limfocite - celule imunocompetente), în 30 ... 50% din cazuri - vărsături în prima zi după iradiere. Rezultatele fatale nu sunt înregistrate.

Boala prin radiații de severitate moderată apare la o doză de 2,5 ... 4,0 Gy. Aproape toți pacienții iradiați prezintă greață, vărsături în prima zi, numărul globulelor albe din sânge scade brusc, apar hemoragii subcutanate, în 20% din cazuri este posibil un rezultat fatal, moartea are loc la 2 ... 6 săptămâni după iradiere. La o doză de 4,0 ... 6,0 Gy, se dezvoltă o formă severă de boală prin radiații, ceea ce duce la deces în 50% din cazuri în prima lună. La doze care depășesc 6,0 Gy, se dezvoltă o formă extrem de severă de boală prin radiații, care în aproape 100% din cazuri are ca urmare moartea din cauza hemoragiei sau a bolilor infecțioase. Datele date se referă la cazurile în care nu există tratament. În prezent, există o serie de agenți radioprotectori care, cu un tratament complex, pot elimina rezultatul letal la doze de aproximativ 10 Gy.

Boala cu radiații cronice se poate dezvolta cu expunere continuă sau repetată în doze semnificativ mai mici decât cele care provoacă o formă acută. Cele mai caracteristice semne ale bolii de radiații cronice sunt modificări ale sângelui, o serie de simptome din sistemul nervos, leziuni ale pielii locale, deteriorarea lentilei, pneumoscleroză (cu inhalarea plutoniei-239), o scădere a imunoreactivității organismului.

Gradul de expunere la radiații depinde dacă expunerea este externă sau internă (când un izotop radioactiv intră în corp). Expunerea internă este posibilă prin inhalare, ingerarea radioizotopilor și pătrunderea lor în corp prin piele. Unele substanțe sunt absorbite și se acumulează în organe specifice, ceea ce duce la doze locale mari de radiații. Calciul, radiul, stronțiul și altele se acumulează în oase, izotopii de iod provoacă daune glandei tiroide, elemente de pământuri rare - în principal tumori hepatice. Izotopii de cesiu și rubidiu sunt distribuiți uniform, determinând inhibarea hematopoiezei, atrofierea testiculelor și a tumorilor țesuturilor moi. Cu expunerea internă, izotopii alfa-poluatori și plutoniu sunt cei mai periculoși.

Capacitatea de a provoca efecte pe termen lung - leucemie, neoplasme maligne, îmbătrânire timpurie - este una dintre proprietățile insidioase ale radiațiilor ionizante.

Pentru a rezolva problemele legate de siguranța radiațiilor, efectele observate la „doze mici” - de ordinul câtorva centi-sievert pe oră și mai jos, care sunt întâlnite efectiv în utilizarea practică a energiei atomice - sunt de interes primar.

Este foarte important aici că, conform conceptelor moderne, randamentul efectelor adverse din gama de „doze mici” întâlnite în condiții obișnuite depinde puțin de rata dozei. Aceasta înseamnă că efectul este determinat în primul rând de doza totală acumulată, indiferent dacă a fost primit în 1 zi, în 1 sec sau în 50 de ani. Astfel, atunci când evaluați efectele radiațiilor cronice, trebuie avut în vedere faptul că aceste efecte se acumulează în organism de mai mult timp.

Cantități dozimetrice și unități de măsură. Acțiunea radiațiilor ionizante asupra unei substanțe se manifestă în ionizarea și excitarea atomilor și moleculelor care alcătuiesc substanța. Doza absorbită este o măsură cantitativă a acestui efect. D p- energia medie transferată prin radiație într-o masă unitară a unei substanțe. Unitatea dozei absorbite este gri (Gy). 1 Gy \u003d 1 J / kg. În practică, se folosește și o unitate din afara sistemului - 1 rad \u003d 100 erg / g \u003d 1 10 -2 J / kg \u003d 0,01 Gy.

Doza absorbită de radiație depinde de proprietățile radiației și de mediul absorbant.

Pentru particulele încărcate (α, β, protoni) de energii reduse, neutroni rapide și o altă radiație, când principalele procese ale interacțiunii lor cu materia sunt ionizarea și excitația directă, doza absorbită servește ca o caracteristică unică a radiației ionizante prin efectul său asupra mediului. Acest lucru se datorează faptului că între parametrii care caracterizează aceste tipuri de radiații (flux, densitatea fluxului etc.) și parametrul care caracterizează capacitatea de ionizare a radiației în mediu - doza absorbită, putem stabili relații directe adecvate.

Pentru radiațiile X și radiațiile g, astfel de dependențe nu sunt observate, deoarece aceste tipuri de radiații sunt indirect ionizante. În consecință, doza absorbită nu poate servi ca o caracteristică a acestor radiații prin efectul lor asupra mediului.

Până de curând, așa-numita doză de expunere a fost utilizată ca o caracteristică a radiografiei și a radiațiilor g prin efectul de ionizare. Doza de expunere exprimă energia radiațiilor fotonice, transformată în energie cinetică a electronilor secundari care produc ionizare pe unitatea de masă a aerului atmosferic.

Pentru o unitate de doză de expunere de raze X și radiații g, luați pandantivul pe kilogram (C / kg). Aceasta este o astfel de doză de radiații X sau radiații g, atunci când sunt expuse la 1 kg de aer atmosferic uscat în condiții normale, se formează ioni care transportă 1 C de electricitate pentru fiecare semn.

În practică, unitatea în afara sistemului de doză de expunere, radiografia, este încă utilizată pe scară largă. 1 radiografie (P) - doza de expunere a radiografiei și radiației g, la care în 0,001293 g (1 cm 3 de aer în condiții normale) se formează ioni care poartă o încărcare într-o unitate electrostatică din cantitatea de electricitate a fiecărui semn sau 1 P \u003d 2,58 10 -4 C / kg. La o doză de expunere de 1 P, se vor forma 2,08 10 9 perechi de ioni în 0,001293 g de aer atmosferic.

Studiile privind efectele biologice cauzate de diverse radiații ionizante au arătat că deteriorarea țesuturilor este asociată nu numai cu cantitatea de energie absorbită, ci și cu distribuția spațială a acesteia, caracterizată printr-o densitate liniară de ionizare. Cu cât densitatea de ionizare liniară este mai mare sau, în caz contrar, transferul liniar de energie a particulelor în mediul pe unitatea lungime de cale (LET), cu atât este mai mare gradul de deteriorare biologică. Pentru a ține cont de acest efect, este introdus conceptul de doză echivalentă.

Doza echivalentă cu H T, R -doza absorbită într-un organ sau țesut D T, R , înmulțit cu factorul de ponderare corespunzător pentru o radiație dată W r:

H t, r=W R D T, R

Unitatea dozei echivalente este J kg -1, având denumirea specială sievert (Sv).

valori W rpentru fotoni, electroni și muoni de orice energie este 1, pentru particule α, fragmente de fisiune, nuclee grele - 20. Factorii de ponderare pentru tipurile individuale de radiații la calcularea dozei echivalente:

· Fotoni ai oricărei energii ……………………………………………………………… .1

· Electroni și muoni (mai puțin de 10 keV) ………………………………………………… .1

· Neutroni cu energii mai mici de 10 keV ………………………………………………… ... 5

de la 10 keV la 100 keV ....................................................... 10

de la 100 keV la 2 MeV ………………………………………………………………… ..20

de la 2 MeV la 20 MeV ……………………………………………………………… ..10

mai mult de 20 MeV …………………………………………………………………………… 5

· Protoni, cu excepția protonilor de recul,

energie mai mare de 2 MeV ………………………………………………………… 5

Particule alfa

fragmente de fisiune, nuclee grele …………………………………………………… .20

Doza eficientă- valoarea utilizată ca măsură a riscului efectelor pe termen lung de iradiere a întregului corp uman și a organelor sale individuale, ținând cont de radiosensibilitatea acestora. Reprezintă suma produselor dozei echivalente în organ H τTde factorul de ponderare corespunzător pentru un anumit organ sau țesut W T:

unde H τT -doză echivalentă de țesut T pe parcursul τ .

Unitatea de măsură a dozei efective este J × kg -1, numită sievert (Sv).

valori W tpentru anumite tipuri de țesuturi și organe sunt prezentate mai jos:

Tipul țesutului, organului W 1

Gonadele ....................................................... .................................................. ............. 0,2

Măduva osoasă (roșie), plămânii, stomacul ………………………………… 0.12

Ficat, sân, glanda tiroidă. ………………………… ... 0.05

Piele ……………………………………………………… 0.01

Dozele absorbite, expunerea și echivalentul pe unitatea de timp sunt denumite puterea dozelor respective.

Cariunea spontană (spontană) a nucleelor \u200b\u200bradioactive respectă legea:

N \u003d N 0exp (-λt),

unde N 0- numărul de nuclee dintr-un volum dat de materie la momentul t \u003d 0; N- numărul de nuclee în același volum în momentul t ; λ este constanta de descompunere.

Constanta λ are semnificația probabilității de descompunere a nucleului în 1 s; este egală cu fracția de nuclee care se descompune în 1 s. Constanta de descompunere este independentă de numărul total de nuclee și are o valoare foarte definită pentru fiecare nuclidă radioactivă.

Ecuația de mai sus arată că, în timp, numărul nucleelor \u200b\u200bunei substanțe radioactive scade exponențial.

Datorită faptului că timpul de înjumătățire a unui număr semnificativ de izotopi radioactivi este măsurat ore și zile (așa-numitele izotopuri cu durată scurtă de viață), este necesar să îl cunoaștem pentru a evalua riscul de radiație în timp în cazul unei degajări accidentale a unei substanțe radioactive în mediu, alegerea unei metode de decontaminare și, de asemenea, în timpul reprocesării deșeuri radioactive și eliminarea ulterioară a acestora.

Tipurile de doze descrise sunt destinate unei persoane individuale, adică sunt individuale.

Rezumând dozele echivalente individuale efective primite de un grup de oameni, ajungem la doza echivalentă eficientă colectivă, care este măsurată în om-sievert (persoană-Sv).

Ar trebui introdusă o altă definiție.

Multe radionuclizi se descompun foarte încet și rămân în viitorul îndepărtat.

Doza echivalentă efectivă colectivă pe care generațiile de oameni o vor primi de la orice sursă radioactivă pentru tot timpul existenței sale este numită doza echivalentă efectivă (completă) așteptată.

Activitatea medicamentului esteaceasta este o măsură a cantității de substanță radioactivă.

Activitatea este determinată de numărul de atomi în descompunere per unitate de timp, adică de rata de degradare a nucleelor \u200b\u200bradionuclidului.

Unitatea de activitate este o conversie nucleară pe secundă. În sistemul SI al unităților se numește becquerel (Bq).

Unitatea non-sistemică de activitate este Curie (Ki) - activitatea unui astfel de număr de radionuclizi în care apar 3,7 × 10 10 evenimente de descompunere pe secundă. Derivații de Ki sunt utilizați pe scară largă în practică: milicuță - 1 mCi \u003d 1 × 10 -3 Ki; microcurie - 1 μCi \u003d 1 × 10 -6 Ci.

Măsurarea radiațiilor ionizante. Trebuie reținut faptul că nu există metode și dispozitive universale aplicabile în orice condiții. Fiecare metodă și dispozitiv are propriul său domeniu de aplicare. Nerespectarea acestor comentarii poate duce la erori brute.

În siguranța radiațiilor, sunt utilizate radiometre, dozimetre și spectrometre.

Radiometri- Acestea sunt dispozitive concepute pentru a determina cantitatea de substanțe radioactive (radionuclizi) sau fluxul de radiații. De exemplu, contoarele de descărcare de gaze (Geiger-Muller).

Dozimetri- Acestea sunt instrumente pentru măsurarea expunerii sau a ratei dozei absorbite.

spectrometreservesc pentru înregistrarea și analiza spectrului energetic și pentru identificarea radionuclizilor emisori pe această bază.

Rationing.Problemele privind siguranța în radiații sunt reglementate de Legea Federală „Cu privire la siguranța în radiații a populației”, standardele de siguranță la radiații (NRB-99) și alte reguli și reglementări. Legea „Cu privire la siguranța la radiații a populației” spune: „Siguranța la radiații a populației este o stare de protecție a generațiilor prezente și viitoare de oameni împotriva efectelor radiațiilor ionizante dăunătoare sănătății lor (art. 1).

„Cetățenii Federației Ruse, cetățenii străini și apatrizii rezidenți pe teritoriul Federației Ruse au dreptul la siguranța la radiații. Acest drept este asigurat prin implementarea unui set de măsuri pentru prevenirea expunerii la radiații ionizante pe corpul uman peste normele, regulile și standardele stabilite, îndeplinirea de către cetățeni și organizații care desfășoară activități care utilizează surse de radiații ionizante, cerințe pentru asigurarea siguranței radiațiilor ”(art. 22).

Reglarea igienică a radiațiilor ionizante este realizată de Standardele de securitate la radiații NRB-99 (Norme sanitare SP 2.6.1.758-99). Principalele limite de doză și nivelurile admise sunt stabilite pentru următoarele categorii

persoane expuse:

· Personal - persoane care lucrează cu surse tehnogene (grupa A) sau care se află în condițiile de muncă în sfera influenței lor (grupul B);

· Întreaga populație, inclusiv persoane din personal, în afara sferei de aplicare și a condițiilor activităților lor de producție.

Radiații ionizante - Tipul de radiații pe care toată lumea îl asociază exclusiv cu explozii de bombe atomice și accidente la centralele nucleare.

Cu toate acestea, în realitate, radiațiile ionizante înconjoară o persoană și reprezintă un fundal de radiații naturale: se formează în aparate de uz casnic, pe turnuri electrice etc. Atunci când este expusă la surse, o persoană este expusă acestei radiații.

Ar trebui să ne fie frică de consecințe grave - boala prin radiații sau deteriorarea organelor?

Rezistența radiației depinde de durata contactului cu sursa și de radioactivitatea acesteia. Aparatele de uz casnic care creează un ușor „zgomot” nu sunt periculoase pentru oameni.

Dar unele tipuri de surse pot provoca vătămări grave organismului. Pentru a preveni efectele negative, trebuie să știți informații de bază: ce este radiația ionizantă și de unde provine, precum și modul în care aceasta afectează o persoană.

Natura radiațiilor ionizante

Radiația ionizantă apare în timpul degradării izotopilor radioactivi.

Există multe astfel de izotopi; sunt utilizate în electronice, în industria nucleară și în producția de energie:

uraniu-238;
toriu-234;
uraniu-235 etc.

Izotopii radioactivi se descompun în mod natural în timp. Rata de descompunere depinde de tipul izotopului și este calculată în timpul de înjumătățire plasmatică.

După ce a trecut o anumită perioadă de timp (unele elemente pot avea câteva secunde, altele pot avea sute de ani), numărul de atomi radioactivi va fi redus cu exact jumătate.

Energia eliberată în timpul degradării și distrugerii nucleelor \u200b\u200beste eliberată sub formă de radiații ionizante. Pătrunde în diferite structuri, eliminând ioni din ele.

Undele ionizante se bazează pe radiații gamma, măsurate în raze gamma. În timpul transferului de energie nu se eliberează particule: atomi, molecule, neutroni, protoni, electroni sau nuclei. Efectul radiațiilor ionizante este pur ondulator.

Pătrunderea radiațiilor

Toate speciile variază în capacitatea de penetrare, adică în capacitatea de a depăși rapid distanțele și de a trece prin diferite bariere fizice.

Radiația alfa este cel mai mic indicator, iar razele gamma, cele mai penetrante dintre cele trei tipuri de unde, sunt baza radiației ionizante. În acest caz, radiația alfa are cel mai negativ efect.

Ce face radiația gamma diferită?

Este periculos datorită următoarelor caracteristici:

se întinde la viteza luminii;
trece prin țesut moale, lemn, hârtie, gips-carton;
se oprește doar cu un strat gros de beton și o foaie metalică.

Pentru a întârzia valurile care propagă această radiație, la centralele nucleare sunt amplasate cutii speciale. Datorită lor, radiațiile nu pot ioniza organismele vii, adică perturba structura moleculară a oamenilor.

La exterior, cutiile sunt din beton gros, interiorul este tapițat cu o foaie de plumb pur. Plumbul și betonul reflectă razele sau le păstrează în structura lor, împiedicându-le să se răspândească și să afecteze mediul de viață.

Tipuri de surse de radiații

Opinia că radiațiile apar numai ca urmare a activității umane este eronată. Aproape toate obiectele vii și, respectiv, planeta în sine, au un fundal slab de radiații. Prin urmare, evitarea radiațiilor ionizante este foarte dificilă.

În funcție de natura apariției, toate sursele sunt împărțite în naturale și create de om. Cele mai periculoase sunt fabricate de om, cum ar fi descărcarea deșeurilor în atmosferă și corpurile de apă, o urgență sau un aparat electric.

Pericolul ultimei surse este controversat: se crede că dispozitivele cu emisii mici nu reprezintă o amenințare serioasă pentru oameni.

Acțiunea este individuală: cineva poate simți o deteriorare a stării de bine pe fundalul radiațiilor slabe, în timp ce celălalt individ nu va fi absolut expus fundalului natural.

Surse naturale de radiații

Principalul pericol pentru oameni sunt rocile minerale. Cea mai mare cantitate de gaz radioactiv invizibil pentru receptorii umani - radonul - se acumulează în cavitățile lor.

Ea iese în evidență în mod natural din scoarța terestră și este slab înregistrată de instrumentele de testare. La furnizarea de materiale de construcție, contactul cu roci radioactive este posibil și, ca urmare, procesul de ionizare a corpului.

Frica ar trebui:

granit;
piatră ponce
marmură;
fosfogips;
alumină.

Acestea sunt cele mai poroase materiale care păstrează cel mai bine radonul. Acest gaz este eliberat din materialele de construcție sau din sol.

Este mai ușor decât aerul, deci se ridică la o înălțime mare. Dacă în locul unui cer deschis deasupra solului se găsește un obstacol (baldachin, acoperiș al camerei), se va acumula gaz.

Saturația ridicată a aerului cu elementele sale duce la expunerea umană, care poate fi compensată doar prin scoaterea radonului din zonele rezidențiale.

Pentru a scăpa de radon, trebuie să începeți o aerisire simplă. Este necesar să încercați să nu respirați aer în camera în care s-a produs infecția.

Înregistrarea apariției radonului acumulat se realizează numai cu ajutorul unor simptome specializate. Fără ei, concluzia despre acumularea de radon se poate baza doar pe reacții nespecifice ale corpului uman (dureri de cap, greață, vărsături, amețeli, întunecare în ochi, slăbiciune și arsură).

Când este detectat radon, este chemată o echipă a Ministerului Urgențelor, care elimină radiațiile și verifică eficacitatea procedurilor.

Surse de origine antropică

Un alt nume pentru surse create de oameni este creat de om. Principalul obiectiv al radiațiilor - centrale nucleare situate în întreaga lume. A fi în zonele stațiilor fără îmbrăcăminte de protecție atrage apariția bolii grave și a decesului.

La o distanță de câțiva kilometri de centrala nucleară, riscul este redus la zero. Cu o izolare corespunzătoare, toate radiațiile ionizante rămân în interiorul stației și puteți fi în imediata apropiere a zonei de lucru, fără a primi nici o doză de radiație.

În toate sferele vieții, se poate întâlni o sursă de radiație fără să trăiască măcar într-un oraș din apropierea unei centrale nucleare.

Radiațiile ionizante artificiale sunt utilizate pe scară largă în diverse industrii:

medicament;
industrie;
agricultură;
industrii de înaltă tehnologie.

Cu toate acestea, este imposibil să primești radiații de la dispozitivele care sunt fabricate pentru aceste industrii.

Singurul lucru permis este penetrarea minimă a undelor ionice, care nu dăunează la o durată scurtă de expunere.

Cade afară

O problemă serioasă a timpului nostru asociată cu tragediile recente la centralele nucleare este răspândirea ploii radioactive. Emisiile în atmosfera radiațiilor se termină odată cu acumularea izotopilor în lichidul atmosferic - nori. Cu un exces de lichid, încep precipitațiile, care reprezintă o amenințare serioasă pentru culturi și oameni.

Lichidul este absorbit în pământul terenurilor agricole, unde cresc orez, ceai, porumb și trestie. Aceste culturi sunt caracteristice părții de est a planetei, unde problema ploilor radioactive este cea mai relevantă.

Radiația ionică are un efect mai mic asupra altor părți ale lumii, deoarece precipitațiile nu ajung în Europa și în statele insulare din Marea Britanie. Cu toate acestea, în SUA și Australia, ploile manifestă uneori proprietăți de radiație, așa că trebuie să aveți grijă atunci când cumpărăm legume și fructe de acolo.

Căderea radioactivă poate avea loc peste corpurile de apă, iar apoi lichidul poate intra în clădiri rezidențiale prin canale de tratare a apei și sisteme de instalații sanitare. Stațiile de epurare a apelor uzate nu au suficient echipament pentru a reduce radiațiile. Există întotdeauna riscul ca apa preluată să fie ionică.

Cum să te protejezi de radiații

Un dispozitiv care măsoară dacă există radiații ionice în fundalul unui produs este disponibil gratuit. Poate fi achiziționat cu bani puțini și utilizat pentru verificarea achizițiilor. Numele dispozitivului de testare este dozimetrul.

Este puțin probabil ca o gospodină să verifice cumpărăturile chiar la magazin. De obicei constrâns de străini. Dar cel puțin acele produse care provin din zone supuse ploii radioactive ar trebui verificate acasă. Este suficient să aduci contorul la obiect și va arăta nivelul de emisie a undelor periculoase.

Efectul radiațiilor ionizante asupra corpului uman

Este dovedit științific că radiațiile au un efect negativ asupra oamenilor. Acest lucru a fost clarificat de experiența reală: din păcate, accidentele la centrala nucleară de la Cernobâl, la Hiroshima etc. dovedit biologic și radiații.

Efectul radiației se bazează pe „doza” primită - cantitatea de energie transferată. Un radionuclid (elemente care emană unde) poate avea efect atât în \u200b\u200binteriorul cât și în afara corpului.

Doza primită este măsurată în unități arbitrare - Gri. Trebuie avut în vedere că doza poate fi egală, dar efectul radiațiilor poate fi diferit. Acest lucru se datorează faptului că radiațiile diferite provoacă reacții de puncte diferite (cele mai pronunțate în particule alfa).

De asemenea, partea corpului care lovește valurile afectează rezistența efectului. Organele genitale și plămânii sunt mai susceptibili la modificări structurale, glanda tiroidă fiind mai mică.

Rezultatul expunerii biochimice

Radiația afectează structura celulelor corpului, provocând modificări biochimice: tulburări în circulația substanțelor chimice și în funcțiile organismului. Influența undelor se manifestă treptat și nu imediat după iradiere.

Dacă o persoană a căzut sub doza admisibilă (150 rem), atunci efectele negative nu vor fi exprimate. Cu o expunere mai mare, efectul de ionizare crește.

Radiația naturală este de aproximativ 44 de ani pe an, maximul este de 175. Numărul maxim este doar ușor dincolo de normă și nu provoacă modificări negative în organism, cu excepția durerilor de cap sau a grețurilor ușoare la persoanele hipersensibile.

Radiația naturală se bazează pe radiația de fundal a Pământului, utilizarea produselor contaminate și utilizarea tehnologiei.

Dacă proporția este depășită, apar următoarele boli:

modificări genetice în organism;
încălcarea funcției sexuale;
cancere cerebrale;
disfuncție tiroidiană;
cancer pulmonar și respirator;
boală prin radiații.

Boala prin radiații este o etapă extremă a tuturor bolilor asociate cu radionuclizi și apare doar la cei care au căzut în zona accidentului.

Detalii Vizualizari: 7330

În condiții obișnuite, fiecare persoană este expusă continuu radiațiilor ionizante ca urmare a radiației cosmice, precum și datorită radiației radionuclidelor naturale din pământ, alimente, plante și în corpul uman.

Nivelul de radioactivitate naturală cauzat de fondul natural este scăzut. Acest nivel de expunere este comun corpului uman și este considerat inofensiv pentru acesta.

Radiația creată de om provine din surse create de om atât în \u200b\u200bcondiții normale, cât și în situații de urgență.

Diverse tipuri de radiații radioactive pot provoca anumite modificări în țesuturile corpului. Aceste modificări sunt asociate cu ionizarea atomilor și moleculelor celulelor unui organism viu care apare în timpul iradierii.

Lucrul cu substanțe radioactive în absența măsurilor de protecție adecvate poate duce la expunerea la doze care au un efect nociv asupra organismului uman.

Contactul cu radiațiile ionizante reprezintă un pericol grav pentru om. Gradul de pericol depinde atât de cantitatea de energie de radiație absorbită, cât și de distribuția spațială a energiei absorbite în corpul uman.

Pericolul de radiație depinde de tipul de radiație (factorul calității radiației). Particulele și neutronii încărcați greu sunt mai periculoși decât razele X și radiațiile gamma.

Ca urmare a efectului radiațiilor ionizante asupra corpului uman, în țesuturi pot apărea procese fizice, chimice și biologice complexe. Radiația ionizantă provoacă ionizarea moleculelor și atomilor unei substanțe, în urma cărora moleculele și celulele țesutului sunt distruse.

Ionizarea țesuturilor vii este însoțită de excitarea moleculelor celulare, ceea ce duce la ruperea legăturilor moleculare și la modificarea structurii chimice a diferiților compuși.

Se știe că 2/3 din compoziția totală a țesutului uman este apa. În acest sens, procesele de ionizare a țesutului viu sunt determinate în mare măsură de absorbția radiațiilor de către apa celulelor, de ionizarea moleculelor de apă.

Grupul hidrogen (H) și hidroxil (OH) format ca urmare a ionizării apei direct sau printr-un lanț de transformări secundare formează produse cu activitate chimică ridicată: oxid hidratat (H02) și peroxid de hidrogen (H202), care au proprietăți oxidante pronunțate și toxicitate ridicată în ceea ce privește la țesătură. Intrând în compuși cu molecule de substanțe organice și în special cu proteine, aceștia formează noi compuși chimici care nu sunt caracteristici pentru țesutul sănătos.

Atunci când este iradiat cu neutroni, corpul poate forma substanțe radioactive din elementele conținute de el, formând activitate indusă, adică radioactivitatea creată în substanță ca urmare a impactului fluxurilor de neutroni asupra acesteia.

Ionizarea țesutului viu, în funcție de energia radiației, de masă, de mărimea sarcinii electrice și de capacitatea ionizantă a radiației, duce la ruperea legăturilor chimice și la o schimbare a structurii chimice a diferiților compuși care alcătuiesc celulele țesutului.

La rândul său, modificările compoziției chimice a țesutului rezultate din distrugerea unui număr semnificativ de molecule duc la moartea acestor celule. Mai mult decât atât, multe radiații pătrund foarte profund și pot provoca ionizare și, prin urmare, deteriorarea celulelor din părțile adânc localizate ale corpului uman.

Ca urmare a expunerii la radiații ionizante, cursul normal al proceselor biologice și metabolismul din organism sunt perturbate.

În funcție de doza de radiație și durata expunerii și de caracteristicile individuale ale organismului, aceste modificări pot fi reversibile, în care țesutul afectat își restabilește activitatea funcțională sau ireversibil, ceea ce va duce la deteriorarea organelor individuale sau a întregului organism. Mai mult, cu cât doza de radiații este mai mare, cu atât impactul acesteia este mai mare asupra corpului uman. S-a remarcat mai sus că, împreună cu procesele de deteriorare a organismului prin radiații ionizante, apar și procese de protecție și restaurare.

Durata iradierii are o influență mare asupra efectului iradierii și trebuie considerat că nu doza, ci rata dozei, are o importanță decisivă. Odată cu creșterea ratei dozei, efectul dăunător crește. Prin urmare, efectul fracționat al iradierii cu doze mai mici este mai puțin dăunător decât primirea aceleiași doze de radiație în timpul unei singure expuneri cu doza totală de radiație.

Gradul de deteriorare a organismului prin radiații ionizante crește odată cu creșterea dimensiunii suprafeței iradiate. Efectul radiațiilor ionizante este diferit în funcție de organul expus radiației.

Tipul de radiație afectează capacitatea distructivă a radiației atunci când este expus la organe și țesuturi ale corpului. Acest efect ia în considerare coeficientul de ponderare pentru un anumit tip de radiații, care a fost remarcat anterior.

Caracteristicile individuale ale organismului se manifestă puternic în doze mici. Odată cu creșterea dozei de radiație, influența caracteristicilor individuale devine nesemnificativă.

O persoană este cea mai rezistentă la radiații la vârsta de 25 până la 50 de ani. Tinerii sunt mai sensibili la radiații decât oamenii de vârstă mijlocie.

Efectul biologic al radiațiilor ionizante depinde în mare măsură de starea sistemului nervos central și a organelor interne. Bolile nervoase, precum și bolile sistemului cardiovascular, organele care formează sângele, rinichii, glandele endocrine reduc rezistența unei persoane la radiații.

Caracteristicile expunerii la substanțe radioactive care au intrat în organism sunt asociate cu posibilitatea prezenței lor pe termen lung în organism și a efectelor directe asupra organelor interne.

În interiorul corpului uman, substanțele radioactive pot ajunge prin inhalarea aerului contaminat cu radionuclizi, prin tractul digestiv (atunci când mănâncă, bea, fumează), prin pielea deteriorată și intactă.

Substanțele radioactive gazoase (radon, xenon, kripton, etc.) pătrund cu ușurință prin tractul respirator, sunt absorbite rapid, provocând pagube generale. Gazele sunt eliberate relativ rapid din organism, majoritatea fiind eliberate prin tractul respirator.

Pătrunderea în plămâni a substanțelor radioactive atomizate depinde de gradul de dispersie a particulelor. Particulele mai mari de 10 microni, de regulă, sunt păstrate în cavitatea nazală și nu pătrund în plămâni. Particulele mai mici de 1 micron care sunt inhalate în corp sunt îndepărtate cu aer atunci când sunt expirate.

Gradul de pericol de deteriorare depinde de natura chimică a acestor substanțe, precum și de rata de excreție a unei substanțe radioactive din organism. Substanțe radioactive mai puțin periculoase:

circulă rapid în organism (apă, sodiu, clor etc.) și nu persistă mult timp în organism;

nu este digerabil de organism;

ne formând compuși care alcătuiesc țesuturile (argon, xenon, kripton etc.).

Unele substanțe radioactive aproape că nu sunt îndepărtate din corp și se acumulează în el, în timp ce unele dintre ele (niobiu, ruteniu etc.) sunt distribuite uniform în organism, în timp ce altele sunt concentrate în anumite organe (lantanum, actinium, toriu - în ficat, stronțiu, uraniu, etc. radium - în țesutul osos), ceea ce duce la deteriorarea rapidă a acestora.

Atunci când se evaluează acțiunea substanțelor radioactive, trebuie să se țină cont și de timpul de înjumătățire și de tipul de radiații. Substanțele cu un timp de înjumătățire scurtă pierd rapid activitatea și, prin urmare, sunt mai puțin periculoase.

Fiecare doză de radiație lasă o marcă profundă în organism. Una dintre proprietățile negative ale radiațiilor ionizante este efectul său total, cumulativ asupra organismului.

Efectul cumulativ este deosebit de puternic atunci când substanțele radioactive sunt depuse în anumite țesuturi. În același timp, fiind prezenți în corp în fiecare zi pentru o lungă perioadă de timp, iradiază celulele și țesuturile din apropiere.

Se disting următoarele tipuri de expuneri:

cronică (efect constant sau intermitent al radiațiilor ionizante pentru o lungă perioadă de timp);

acută (expunere la radiații unice, pe termen scurt);

general (iradierea întregului organism);

local (iradierea unei părți a corpului).

Rezultatul expunerii la radiații ionizante atât în \u200b\u200biradierea externă, cât și în cea internă depinde de doza de expunere, durata expunerii, tipul de expunere, sensibilitatea individuală și dimensiunea suprafeței iradiate. În cazul expunerii interne, efectul expunerii depinde, în plus, de proprietățile fizico-chimice ale substanțelor radioactive și de comportamentul lor în organism.

Pe un material experimental cu animale mari, precum și prin rezumarea experienței persoanelor cu radionuclizi în general, s-a constatat că atunci când o persoană este expusă anumitor doze de radiații ionizante, acestea nu provoacă modificări ireversibile semnificative în organism. Astfel de doze sunt numite marginale.

Limita dozei - valoarea dozei efective anuale sau echivalente de expunere antropică, care nu trebuie depășită în funcționare normală. Respectarea limitei anuale a dozei previne apariția efectelor deterministe, în timp ce probabilitatea efectelor stocastice rămâne la un nivel acceptabil.

Efecte determinante ale radiației - efecte biologice dăunătoare detectate clinic cauzate de radiații ionizante, pentru care există un prag, sub care efectul este absent și mai sus - severitatea efectului depinde de doză.

Efectele stocastice ale radiațiilor sunt efecte biologice dăunătoare cauzate de radiațiile ionizante care nu au un prag de doză pentru apariție, a cărui probabilitate de apariție este proporțională cu doza și pentru care severitatea manifestării este independentă de doză.

În legătură cu cele de mai sus, problemele protejării lucrătorilor împotriva efectelor nocive ale radiațiilor ionizante sunt de natură diversă și sunt reglementate prin diferite acte juridice.

Actul fizic primar al interacțiunii radiațiilor ionizante cu un obiect biologic este ionizarea. Prin ionizare, energia este transferată obiectului.

Se știe că în țesutul biologic, 60-70% din greutate este apa. Ca urmare a ionizării, moleculele de apă formează radicalii liberi H și OH. În prezența oxigenului, se formează un radical liber de hidroperoxid (H2O-) și peroxid de hidrogen (H2O), care sunt puternici agenți de oxidare ..

Radicalii liberi și agenții de oxidare obținuți în procesul de radioliză a apei, care posedă activitate chimică ridicată, intră în reacții chimice cu molecule de proteine, enzime și alte elemente structurale ale țesutului biologic, ceea ce duce la o schimbare a proceselor biologice din organism. Ca urmare, procesele metabolice sunt perturbate, activitatea sistemelor enzimatice este suprimată, creșterea țesuturilor este încetinită și oprită, apar noi compuși chimici care nu sunt caracteristici organismului - toxinele. Aceasta duce la întreruperi ale funcționării funcțiilor individuale sau a sistemelor corpului în ansamblu. În funcție de mărimea dozei absorbite și de caracteristicile individuale ale corpului, modificările cauzate pot fi reversibile sau ireversibile.

Unele substanțe radioactive se acumulează în anumite organe interne. De exemplu, surse de radiații alfa (radiu, uraniu, plutoniu), radiații beta (stronțiu și iritru) și radiații gamma (zirconiu) sunt depuse în țesuturile osoase. Toate aceste substanțe sunt greu de îndepărtat din organism.

Caracteristici ale expunerii la radiații ionizante atunci când acționăm asupra unui organism viu

La studierea efectului radiațiilor asupra organismului, au fost identificate următoarele caracteristici:

Eficiență ridicată a energiei absorbite. Cantități mici de energie de radiații absorbite pot provoca schimbări biologice profunde în organism;

· Prezența unei manifestări ascunse sau incubare, a acțiunii radiațiilor ionizante. Această perioadă este adesea numită perioada de bunăstare imaginară. Durata sa este redusă atunci când este iradiat cu doze mari;

· Efectul dozelor mici poate fi acumulat sau acumulat. Acest efect se numește cumulare;

· Radiația afectează nu numai acest organism viu, ci și urmașii săi. Acesta este așa-numitul efect genetic;

· Diverse organe ale unui organism viu au sensibilitatea lor la radiații. Cu o doză zilnică de 0,02-0,05 P, apar deja modificări ale sângelui;

· Nu toate organismele în ansamblu reacționează în mod egal la radiații.

· Expunerea depinde de frecvență. O singură doză într-o doză mare determină consecințe mai profunde decât fracționarea.

Ca urmare a efectului radiațiilor ionizante asupra corpului uman, în țesuturi pot apărea procese fizice, chimice și biologice complexe.

Se știe că două treimi din compoziția totală a țesutului uman este apa și carbonul. Apa, sub influența radiațiilor ionizante, se împarte în H și OH, care fie direct, fie printr-un lanț de transformări secundare formează produse cu activitate chimică ridicată: oxid hidratat HO2 și peroxid de hidrogen H2O2. Acești compuși interacționează cu moleculele materiei organice a țesutului, oxidându-l și distrugându-l.

Ca urmare a expunerii la radiații ionizante, cursul normal al proceselor biochimice și metabolismul din organism sunt perturbate.

Doza absorbită de radiații, care provoacă daune părților individuale ale corpului și apoi moartea, depășește doza letală absorbită de radiații pentru întregul corp. Dozele absorbite mortal pentru întregul corp sunt: \u200b\u200bcap - 2.000 rad, abdomen inferior - 5.000 rad, piept - 10.000 rad, membre - 20.000 rad.

Gradul de sensibilitate al diferitelor țesuturi la radiații nu este același. Dacă ne uităm la țesuturile organelor pentru a scădea sensibilitatea lor la acțiunea radiațiilor, obținem următoarea secvență: țesut limfatic, ganglioni limfatici, splină, gâscă, măduvă osoasă, celule germinale.

Marea sensibilitate a organelor formatoare de sânge la radiații stă la baza determinării naturii bolii prin radiații. Cu o singură iradiere a întregului corp uman, cu o doză absorbită de 50 rad la o zi după iradiere, numărul de limfocite poate scădea brusc, iar numărul de globule roșii (hematii) va scădea și după două săptămâni de la iradiere. La o persoană sănătoasă, există aproximativ 1014 globule roșii cu o reproducere zilnică de 1012, iar la un pacient acest raport este încălcat.

Un factor important în acțiunea radiațiilor ionizante asupra organismului este timpul de expunere. Odată cu creșterea ratei dozei, efectul dăunător al radiațiilor crește. Cu cât radiația este mai fracționată în timp, cu atât este mai puțin efectul dăunător.

Eficiența biologică a fiecărui tip de radiații ionizante depinde de ionizarea specifică. Deci, de exemplu, a - particule cu o energie de 3 MeV formează 40.000 de perechi de ioni pe un milimetru de cale, b - particule cu aceeași energie - până la patru perechi de ioni. Particulele alfa pătrund prin pielea superioară până la o adâncime de 40 mm, particule beta până la 0,13 cm.

Radiația externă a, b - radiația este mai puțin periculoasă, deoarece particulele a și b au o cale mică în țesut și nu ajung la organele hematopoietice și la alte organe.

Gradul de deteriorare a corpului depinde de mărimea suprafeței iradiate. Odată cu scăderea suprafeței iradiate, efectul biologic scade și el. Deci, atunci când fotonii au fost iradiați cu o doză absorbită de 450 rad dintr-o suprafață corporală de 6 cm2, nu a existat o deteriorare vizibilă a organismului, iar atunci când iradiat cu aceeași doză a întregului corp, au existat 50% decese.

Caracteristicile individuale ale corpului uman apar numai la doze mici absorbite.

Cu cât persoana este mai tânără, cu atât este mai mare sensibilitatea la radiații, cu atât este mai mare la copii. Un adult în vârstă de 25 de ani și mai mare este cel mai rezistent la radiații.

Există o serie de profesii în care există o mare probabilitate de expunere. În unele circumstanțe extraordinare (de exemplu, o explozie la o centrală nucleară), persoanele care trăiesc în anumite zone pot fi expuse. Nu se cunosc substanțe care pot proteja pe deplin, dar există protejarea parțială a organismului de radiații. Acestea includ, de exemplu, azida și cianura de sodiu, substanțele care conțin grupe sulfohidride etc. Fac parte din radioprotectoare.

Radioprotectorii previn parțial apariția radicalilor activi chimic, care se formează sub influența radiațiilor. Mecanismele de acțiune ale radioprotectoarelor sunt diferite. Unii dintre ei intră într-o reacție chimică cu izotopi radioactivi care intră în organism și îi neutralizează, formând substanțe neutre care sunt ușor eliminate din organism. Alții au un mecanism excelent. Unele radioprotectoare acționează o perioadă scurtă de timp, în timp ce acțiunea altora este mai lungă. Există mai multe tipuri de radioprotectoare: tablete, pulberi și soluții.

Când substanțele radioactive intră în organism, a - surse, și apoi b - și g - surse, în principal în secvența de expunere externă inversă. Particulele alfa care au o densitate de ionizare distrug membrana mucoasă, ceea ce reprezintă o apărare slabă a organelor interne în comparație cu capacul exterior.

Intrarea particulelor în organele respiratorii depinde de gradul discretiei particulelor. Particulele cu dimensiunea mai mică de 0,1 microni intră în plămâni la intrare și sunt scoase la ieșire. Doar o mică fracțiune rămâne în plămâni. Particule mari cu dimensiuni mai mari de 5 microni aproape toate sunt întârziate de cavitatea nazală.

Gradul de pericol depinde și de rata de excreție a substanței din organism. Dacă radionuclizii care intră în corp sunt de același tip ca și elementele care sunt consumate de o persoană, atunci acestea nu rămân mult timp în organism, ci sunt excretate împreună cu ele (sodiu, clor, potasiu și altele).

Gazele radioactive inerte (argon, xenon, kripton și altele) nu fac parte din țesut. Prin urmare, în timp, acestea sunt complet eliminate din corp.

Unele substanțe radioactive, care intră în organism, sunt distribuite în el mai mult sau mai puțin uniform, în timp ce altele sunt concentrate în organe interne separate. Deci, în țesutul osos, astfel de surse de radiație sunt depuse ca radiu, uraniu și plutoniu. Stronțiu și iritru, care sunt surse de radiație b, și zirconiu - o sursă de radiație g sunt, de asemenea, depuse în țesuturile osoase. Aceste elemente, asociate chimic cu țesutul osos, sunt foarte greu de îndepărtat din organism.

Pentru o lungă perioadă de timp, elementele cu un număr atomic mare (poloniu, uraniu etc.) sunt, de asemenea, reținute în corp. Elementele care formează săruri ușor solubile în corp și se acumulează în țesuturile moi sunt îndepărtate cu ușurință din corp.

Timpul de înjumătățire a unei substanțe radioactive T. are o influență mare asupra vitezei de eliminare a unei substanțe radioactive. Dacă TB este desemnat ca timpul de înjumătățire biologic al unui izotop radioactiv din organism, atunci timpul de înjumătățire efectiv, ținând cont de descompunerea radioactivă și excreția biologică, este exprimat prin formula:

Teff \u003d T * Tb / (T + Tb)

Principalele caracteristici ale efectului biologic al radiațiilor ionizante sunt următoarele:

· Efectul radiațiilor ionizante asupra organismului nu este observabil de către o persoană. Prin urmare, este periculos. Instrumentele dosimetrice sunt, așa cum s-a spus, un organ senzorial suplimentar conceput pentru a percepe radiațiile ionizante;

· Leziunile vizibile ale pielii, starea de rău, caracteristică bolii de radiații, nu apar imediat, ci după ceva timp; însumarea dozelor este ascunsă. Dacă substanțele radioactive vor intra sistematic în corpul uman, atunci în timp dozele sunt rezumate, ceea ce duce inevitabil la îmbolnăvirea prin radiații.

Ionizarea creată de radiații în celule duce la formarea radicalilor liberi. Radicalii liberi determină distrugerea integrității lanțurilor macromoleculelor (proteine \u200b\u200bși acizi nucleici), ceea ce poate duce la moartea celulelor în masă și la carcinogeneză și mutageneză. Celulele care divizează activ (epitelial, tulpină, precum și embrionară) sunt cel mai susceptibile la radiații ionizante.
Datorită faptului că diferite tipuri de radiații ionizante au LET diferite, aceeași doză biologică corespunde aceleiași doze absorbite. Prin urmare, pentru a descrie efectul radiației asupra organismelor vii, conceptele de eficiență biologică relativă (factorul de calitate) ale radiației sunt introduse în ceea ce privește radiațiile cu LET scăzut (factorul de calitate al radiației de foton și electron este luat ca unitate) și doza echivalentă de radiație ionizantă, numeric egală cu produsul dozei absorbite de factorul de calitate .
După acțiunea radiațiilor asupra organismului, în funcție de doză, pot apărea efecte radiobiologice deterministe și stocastice. De exemplu, pragul pentru debutul simptomelor bolii acute de radiații este de 1-2 Sv în întregul corp. Spre deosebire de efectele deterministe, efectele stocastice nu au un prag clar al dozei de manifestare. Odată cu creșterea dozei de radiație, numai frecvența de manifestare a acestor efecte crește. Pot apărea atât la mulți ani după iradiere (neoplasme maligne), cât și în generațiile ulterioare (mutații)

Există două tipuri de efecte ale expunerii la radiații ionizante asupra organismului:
Somatic (cu efect somatic, efectele se manifestă direct în iradiat)

Genetic (cu efect genetic, efectele se manifestă direct în urmașii săi)

Efectele somatice pot fi precoce sau îndepărtate. Primele apar în perioada de la câteva minute la 30-60 de zile după iradiere. Acestea includ roșeața și exfolierea pielii, întunecarea lentilei ochiului, deteriorarea sistemului hematopoietic, boala prin radiații, moartea. Efectele somatice pe termen lung apar la câteva luni sau ani după iradiere sub formă de modificări persistente ale pielii, neoplasme maligne, imunitate scăzută și speranță de viață redusă.

La studierea efectului radiațiilor asupra organismului, au fost identificate următoarele caracteristici:
Eficiența ridicată a energiei absorbite, chiar și cantități mici din ea, poate provoca schimbări biologice profunde în organism.
Prezența unei perioade latente (de incubație) de manifestare a acțiunii radiațiilor ionizante.
Efectul dozelor mici poate fi cumulativ sau cumulativ.
Efectul genetic este efectul asupra urmașilor.
Diferite organe ale unui organism viu au propria lor sensibilitate la radiații.
Nu orice organism (persoană) în ansamblu reacționează în mod egal la radiații.
Iradierea depinde de frecvența expunerii. Cu aceeași doză de radiații, consecințele dăunătoare vor fi cu atât mai puține, cu cât se obține mai fracționat în timp.

Radiațiile ionizante pot afecta organismul atât sub iradiere externă (în special cu raze X și gamma), cât și în interior (în special particule alfa). Radiația internă apare atunci când intră în corp prin plămâni, piele și organele digestive din surse de radiații ionizante. Iradierea internă este mai periculoasă decât cea externă, deoarece sursele de radiații care au intrat în IRS sunt supuse unei iradieri continue de către organele interne neprotejate.

Sub influența radiațiilor ionizante, apa, care este parte integrantă a corpului uman, este divizată și se formează ioni cu sarcini diferite. Radicalii liberi rezultați și agenții de oxidare interacționează cu moleculele materiei organice a țesutului, oxidându-l și distrugându-l. Metabolismul este deranjat. Se produc modificări în compoziția sângelui - nivelul globulelor roșii, celulelor albe din sânge, trombocitelor și neutrofilelor scade. Deteriorarea organelor care formează sângele distruge sistemul imunitar uman și duce la complicații infecțioase.
Leziunile locale sunt caracterizate prin arsuri prin radiații ale pielii și mucoaselor. Cu arsuri severe, edem, blistere se formează, moartea țesuturilor (necroză) este posibilă.
Dozele absorbite mortal pentru anumite părți ale corpului sunt următoarele:
o cap - 20 Gy;
o abdomen inferior - 50 Gy;
o piept -100 Gy;
o membre - 200 Gy.
Când iradiat cu doze de 100-1000 de ori mai mari decât doza letală, o persoană poate muri în timpul expunerii („moarte sub fascicul”).
Tulburările biologice în funcție de doza totală de radiație absorbită sunt prezentate în tabel. Nr. 1 "Tulburări biologice într-o singură iradiere a întregului corp uman" (până la 4 zile)

Doza, (Gy) Gradul de boală prin radiații
natura reacției primare a efectelor reacției primare ale expunerii
Până la 0.250.25 - 0.50.5 - 1.0 Nu există încălcări vizibile.
Posibile modificări ale sângelui.
Schimbări de sânge, dizabilitate
1 - 2 Usor (1) Dupa 2–3 h. Greata usoara cu varsaturi. Trece în ziua expunerii. De regulă, recuperare 100% -
chiar și fără tratament
2 - 4 mediu (2) După 1-2 ore
Durează 1 zi Vomitarea, slăbiciunea, starea de rău Recuperarea la 100% dintre pacienții supuși tratamentului
4 - 6 Severa (3) După 20-40 minute. Vărsături repetate, stare de rău severă, temperatură - până la 38 Recuperare la 50-80% dintre victime, sub rezerva unor situații speciale. tratament
Mai mult de 6 Extrem de grele (4) După 20-30 de minute. Eritemul pielii și membranelor mucoase, scaunele libere, temperatura peste 38. Recuperarea la 30-50% dintre victime, sub rezerva unor condiții speciale. tratament
6-10 Forma tranzitorie (rezultatul imprevizibil)
Peste 10 Foarte rare (100% deces)
Tab. numarul 1
În Rusia, pe baza recomandărilor Comisiei internaționale pentru protecția împotriva radiațiilor, se utilizează o metodă de protecție a populației prin reglementare. Standardele dezvoltate de securitate la radiații iau în considerare trei categorii de persoane expuse:
A - personal, adică persoane care lucrează permanent sau temporar cu surse de radiații ionizante
B - o parte limitată a populației, adică. Persoanele care nu sunt angajate direct la locul de muncă cu surse de radiații ionizante, dar care pot fi expuse radiațiilor ionizante în condiții de reședință sau de plasare a locurilor de muncă;
B - întreaga populație.
Pentru categoriile A și B, ținând cont de radiosensibilitatea diferitelor țesuturi și organe umane, se dezvoltă dozele maxime admise de radiații, prezentate în tabelul. Nr. 2 "Doze maxime admise de radiații"

Limitele dozei
Grupa și denumirea organelor umane critice. Doza maximă admisă pentru categoria A pentru anul,
limită de doză rem pentru categoria B pentru anul,
rem
I. Întregul corp, măduva osoasă roșie 5 0,5
II. Mușchi, glanda tiroidă, ficat, țesut adipos, plămâni, splină, lentile oculare, tract gastrointestinal 15 1,5
III. Piele, mâini, os, antebraț, picioare, glezne 30 3.0

56. Doza maximă anuală de expunere externă.

„Standardele de siguranță împotriva radiațiilor NRB-69” stabilesc dozele maxime admise de expunere externă și internă și așa-numitele limite de doză.
Doza maximă admisibilă (SDA) - nivelul anual de expunere a personalului care nu provoacă, cu acumularea uniformă a dozei peste 50 de ani, modificări adverse detectate prin metode moderne în starea de sănătate a persoanei expuse și a descendenților acesteia. Limita dozei - nivelul mediu anual admis de expunere a indivizilor din populație, controlat de dozele medii de radiații externe, emisiile radioactive și poluarea radioactivă a mediului.
Au fost identificate trei categorii de persoane expuse: personal de categoria A (persoane care lucrează direct cu surse de radiații ionizante sau pot fi expuse la natura activității lor), categoria B - persoane din populație (contingentul populației care trăiește în zona observată), categoria B - populația generală (la evaluarea unei doze semnificative din punct de vedere genetic). Două grupuri au fost identificate în rândul personalului: a) persoane ale căror condiții de muncă sunt astfel încât dozele de radiații să depășească 0,3 regulile anuale de trafic (lucrează într-o zonă controlată); b) persoanele ale căror condiții de muncă sunt astfel încât dozele de radiații să nu depășească 0,3 norme anuale de trafic (lucrează în afara zonei controlate).
La stabilirea regulilor de trafic în doza de radiații externe și interne în NRB-69 sunt luate în considerare patru grupuri de organe critice. Organul critic este cel a cărui expunere este cea mai mare; gradul de expunere la radiații depinde și de radiosensibilitatea țesuturilor și organelor iradiate.
În funcție de categoria de persoane expuse și de grupul de organe critice, se stabilesc următoarele doze maxime admise și limitele de doză (tabelul 22).

Dozele maxime admise nu includ fondul de radiații naturale create de radiațiile cosmice și radiațiile rociere în absența unor surse artificiale străine de radiații ionizante.
Rata dozei care este creată de fondul natural, pe suprafața pământului variază între 0,003-0,025 mr / oră (uneori mai mare). În calcule, fundalul natural este luat egal cu 0,01 mr / oră.
Doza maximă totală pentru expunerea profesională este calculată după formula:
D≤5 (N-18),
unde D este doza totală în rem; N este vârsta persoanei în ani; 18 - vârsta în anii începutului expunerii profesionale. Până la 30 de ani, doza totală nu trebuie să depășească 60 de minute.
În cazuri excepționale, iradierea este permisă, ceea ce duce la un exces din doza maximă anuală permisă de 2 ori în fiecare caz sau de 5 ori pe întreaga perioadă de muncă. În caz de accident, fiecare expunere externă la o doză de 10 rem ar trebui compensată astfel încât într-o perioadă ulterioară să nu depășească 5 ani, doza acumulată să nu depășească valoarea determinată de formula de mai sus. Fiecare iradiere externă cu o doză de până la 25 rem ar trebui compensată astfel încât într-o perioadă ulterioară să nu depășească 10 ani, doza acumulată să nu depășească valoarea determinată de aceeași formulă.

57. Conținutul maxim admis și primirea substanțelor radioactive în timpul expunerii interne.

58. Concentrația admisă de radionuclizi în aer; contaminarea permisă a defectelor zonei de lucru.

http://vmedaonline.narod.ru/Chapt14/C14_412.html

59. Lucrați în condițiile expunerii sporite planificate.

Expunere crescută planificată

3.2.1. Expunerea crescută planificată a personalului din grupa A peste limitele dozei stabilite (a se vedea Tabelul 3.1.) Deși împiedică dezvoltarea unui accident sau eliminarea consecințelor sale poate fi rezolvată numai dacă este necesară salvarea oamenilor și (sau) prevenirea expunerii acestora. Expunerea crescută planificată este permisă, de regulă, pentru bărbați, în vârstă de peste 30 de ani, numai cu acordul lor voluntar scris, după informarea despre posibile doze de radiații și riscuri pentru sănătate.

3.2.2 .. Expunerea crescută planificată la o doză eficientă de până la 100 mSv pe an și doze echivalente de cel mult două ori valorile date în tabel. 3.1, este permis de organizațiile (diviziunile structurale) ale organelor executive federale care efectuează supraveghere sanitară și epidemiologică de stat la nivelul unui subiect al Federației Ruse și iradierea într-o doză eficientă de până la 200 mSv pe an și de patru ori mai mare decât valorile dozei echivalente conform tabelului. 3.1 - permis numai de organele executive federale autorizate să efectueze supraveghere sanitară și epidemiologică de stat.

Expunerea crescută nu este permisă:

Pentru lucrătorii care au fost deja expuși în cursul anului ca urmare a unui accident sau a unei expuneri crescute planificate cu o doză eficientă de 200 mSv sau cu o doză echivalentă de patru ori mai mare decât limitele corespunzătoare ale dozei menționate în tabelul 1. 3.1;

Pentru persoanele cu contraindicații medicale pentru lucrul cu surse de radiații.

3.2.3. Persoanele expuse la radiații la o doză eficientă care depășește 100 mSv în timpul anului nu ar trebui să fie expuse radiațiilor la o doză care depășește 20 mSv pe an în timpul lucrărilor ulterioare.

Iradierea cu o doză eficientă de peste 200 mSv pe parcursul anului trebuie considerată potențial periculoasă. Persoanele expuse la o astfel de expunere trebuie îndepărtate imediat din zona de expunere și trimise pentru examinare medicală. Lucrările ulterioare cu surse de radiații pentru aceste persoane pot fi permise numai individual, luând în considerare consimțământul acestora prin decizia comisiei medicale competente.

3.2.4. Non-personalul implicat în operațiuni de urgență și salvare trebuie să fie înregistrat și să li se permită să lucreze ca grup A.

60. Compensarea dozelor de supraexpunere de urgență.

În unele cazuri, este necesar să se efectueze lucrări în condiții de risc crescut de radiații (lucrul la eliminarea accidentelor, salvarea oamenilor etc.) și este, în mod evident, imposibil să se ia măsuri pentru excluderea radiațiilor.

Munca în aceste condiții (expunere crescută planificată) poate fi efectuată cu permisiunea specială.

Odată cu expunerea crescută planificată, excesul maxim al dozei maxime anuale permise - reglementări de trafic (sau aportul maxim anual admis - doze maxime permise) este permis să fie de 2 ori în fiecare caz în parte și de 5 ori pe întreaga perioadă de lucru.

Munca în condițiile expunerii sporite planificate, chiar și cu acordul salariatului, nu trebuie permisă în următoarele cazuri:

a) dacă adăugarea dozei planificate la angajatul acumulat depășește valoarea N \u003d SDA * T;

b) dacă salariatul aflat într-o expunere accidentală sau accidentală a primit anterior o doză care depășește de 5 ori anualul;

c) dacă salariatul este o femeie cu vârsta sub 40 de ani.

Persoanele care au primit expunere de urgență, în absența contraindicațiilor medicale, pot continua să lucreze. Condițiile de muncă ulterioare pentru acești indivizi ar trebui să țină seama de doza de supraexpunere. Doza maximă anuală admisă pentru persoanele care au primit expunere de urgență trebuie redusă cu o sumă care să compenseze supraexpunerea. Iradierea de urgență cu o doză de până la 2 reguli de trafic este compensată în perioada de muncă ulterioară (dar nu mai mult de 5 ani), astfel încât în \u200b\u200bacest timp doza să fie aliniată:

N s n \u003d SDA * T.

Expunerea externă de urgență cu o doză de până la 5 reguli de trafic este de asemenea compensată într-o perioadă de cel mult 10 ani.

Astfel, luând în considerare compensația, doza maximă anuală admisă pentru un angajat care a primit expunere de urgență nu trebuie să depășească:

SDA k \u003d SDA - N / n \u003d SDA - (N s n - SDA * T) / n,

în cazul în care regulile de trafic - doza maximă admisă, luând în considerare compensația, Sv / an rem / an); N s n - doza acumulată în timpul operației T ținând cont de doza de urgență, Sv (rem);

Excesul de H al dozei acumulate peste valoarea admisibilă a regulilor de trafic * T, Sv (rem); n este timpul de compensare, ani.

Iradierea personalului cu o doză de 5 reguli de trafic și mai mare este considerată potențial periculoasă. Persoanele care au primit astfel de doze trebuie să fie supuse unui examen medical și au voie să continue să lucreze cu surse de radiații ionizante în absența contraindicațiilor medicale.

61. Principii generale de protecție împotriva expunerii la radiații ionizante.

Protecția împotriva radiațiilor ionizante se realizează în principal prin metode de protecție la distanță, protejarea și restricționarea eliberării radionuclidelor în mediu, printr-un set de măsuri organizatorice, tehnice și terapeutice.

Cele mai simple metode de a reduce daunele provocate de expunerea la radiații sunt fie de a reduce timpul de expunere, fie de a reduce puterea sursei sau de a vă îndepărta de aceasta la o distanță R, care asigură un nivel de expunere sigur (până la limita sau sub doza efectivă). Intensitatea radiației în aer cu distanță de la sursă, chiar și fără a ține cont de absorbție, scade în conformitate cu legea 1 / R 2.

Principalele măsuri pentru protejarea populației de radiațiile ionizante sunt restricția globală a emisiilor în atmosferă, apă, solul deșeurilor industriale care conțin radionuclizi, precum și zonarea teritoriilor în afara întreprinderii industriale. Dacă este necesar, creați o zonă de protecție sanitară și o zonă de supraveghere.

Zona de protecție sanitară - zona din jurul sursei de radiații ionizante, în care nivelul de expunere la persoane în funcționarea normală a acestei surse poate depăși limita de doză stabilită pentru expunerea populației.

Zona de observare - teritoriul din afara zonei de protecție sanitară, pe care posibila influență a emisiilor radioactive din instituție și expunerea populației vii poate ajunge la PD stabilit și pe care se realizează monitorizarea radiațiilor. Pe teritoriul zonei de observare, dimensiunile cărora, de regulă, sunt de 3 ... 4 ori mai mari decât dimensiunea zonei de protecție sanitară, se realizează monitorizarea radiațiilor.

Dacă, cu toate acestea, metodele de mai sus sunt nerealizabile sau insuficiente dintr-un anumit motiv, atunci trebuie utilizate materiale care atenuează efectiv radiațiile.

Scuturile de protecție trebuie selectate în funcție de tipul de radiații ionizante. Pentru a vă proteja împotriva radiațiilor α, sunt utilizate ecrane de sticlă și plexiglas cu grosimea de câțiva milimetri (un strat de aer de câțiva centimetri).

În cazul radiației β, se folosesc materiale cu o masă atomică mică (de exemplu, aluminiu), și mai des combinate (din partea sursei, material cu o masă atomică mică, și apoi mai departe de la sursă, material cu o masă atomică mare).

Pentru razele gamma și neutronii, a căror putere de penetrare este mult mai mare, este necesară o protecție mai masivă. Pentru protecția împotriva radiațiilor γ, se folosesc materiale cu masă atomică mare și densitate ridicată (plumb, wolfram), precum și materiale și aliaje mai ieftine (oțel, fontă). Ecranele staționare sunt din beton.

Pentru a proteja împotriva iradierii neutronilor, se utilizează beriliu, grafit și materiale care conțin hidrogen (parafină, apă). Borul și compușii săi sunt utilizați pe scară largă pentru protecția împotriva fluxurilor de neutroni cu consum redus de energie.

62. Clase de pericol de muncă atunci când operează surse deschise de radiații ionizante.

63. Efectul nociv al zgomotului asupra corpului uman.

64. Evaluarea mediului de zgomot din zona de lucru utilizând caracteristici obiective și subiective ale zgomotului.

65. Măsuri pentru limitarea efectelor zgomotului asupra corpului uman.

66. Niveluri de presiune sonore admise și niveluri de zgomot echivalente.

67. Efectul infrasunete asupra corpului uman. Măsuri de protecție împotriva efectelor nocive ale infrasunete.

68. Pericol de expunere la corpul uman la vibrații ultrasonice.

69. Niveluri de ultrasunete admise la locul de muncă.

70. Vibrații în timpul funcționării mașinilor și mecanismelor și efectul său dăunător asupra oamenilor.

71. Raționarea și controlul nivelurilor de vibrații și vibrații generale transmise mâinilor lucrătorilor.

72. Efectul temperaturii, umidității relative, mobilității aerului asupra vieții umane și asupra sănătății.

73. Pericolul încălcării schimbului de căldură al corpului uman cu mediul înconjurător.

74. Condiții meteorologice în zona de lucru.

75. Principalele modalități de creare a condițiilor meteorologice favorabile care îndeplinesc cerințele sanitare și igienice.

76. Rolul iluminatului în asigurarea condițiilor de muncă sănătoase și sigure.

77. Norme de iluminare naturală. Modalități de verificare a respectării condițiilor reale de lumină ambientală cu cerințele de reglementare.

78. Norme de iluminare artificială.

79. Principii generale pentru organizarea acoperirii raționale a locurilor de muncă.

80. Presiune atmosferică ridicată și scăzută. Metode de protecție atunci când lucrați în condiții de presiune atmosferică ridicată și joasă.

Factorii biologici.

81. Soiuri de boli, stare de transport și intoxicație cauzate de micro - și macroorganisme.

82. Sensibilizarea de către micro și microorganisme.

83. Metode pentru asigurarea siguranței procesului biologic.

84. Metode de securitate a muncii și echipamente ale laboratoarelor biologice.

85. Cerințe pentru echipamentele de protecție utilizate în laboratoarele biologice atunci când lucrați cu microorganisme din diferite grupuri de patogenitate.

86. Măsuri speciale preventive atunci când sunt expuși la factori biologici.

Factorii psihofiziologici.

87. Lista factorilor nocivi ai efectelor psihofiziologice (gravitatea și intensitatea procesului de muncă, parametrii ergonomici ai echipamentului).

88. Metode de prevenire și prevenire a efectelor factorilor psihofiziologici.

Acțiunea combinată a factorilor cu efecte periculoase și nocive.

89. Un set de măsuri pentru normalizarea condițiilor de muncă atunci când lucrați cu tehnologie computerizată.