Какая максимальная доза. Радиация: общие сведения, единицы измерения, влияние на человека

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 составляет излучение, которое попадает из космоса, вследствие переработки радиоактивных элементов, находящихся в недрах Земли, в стройматериалах, пище. Наибольшую опасность представляют собой радионуклиды 40К и 222Rn. Природный радиационный фон образовался и развивался одновременно с развитием биосферы. Космогенные радионуклиды участвовали в процессе формирования коры Земли. Сдвиги и впадины в ней – места, где радионуклиды были высвобождены на земную поверхность, мощность ионизирующего излучения повышалась. С течением времени степень радиоактивности снижалась.

Естественный радиационный фон может стать технологически измененным по причине трансформации ионизирующего излучения. Искусственный радиационный фон является следствием распада ядерных отходов энергетики.

Истории наших читателей

Владимир
61 год

Чищу сосуды стабильно каждый год. Начал этим заниматься когда мне стукнуло 30, т. к. давление было ни к черту. Врачи руками только разводили. Пришлось самому браться за свое здоровье. Разные способы испробовал, но один мне помогает особенно хорошо...
Подбронее >>>

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.

Термин "радиоактивность" был предложен в 1898 году Марией Склодовской-Кюри, которая вместе с мужем Пьером Кюри открыла два новых радиоактивных химических элемента - полоний и радий. В честь супругов-ученых первая единица измерения радиоактивности была названа "кюри". Чему она равна, запомнить несложно. Радиоактивность в 1 кюри создает 1 г радия.(Эту единицу определяют еще так: 1 кюри - активность такого количества радиоактивного вещества, в котором происходит З,7*10 10 распадов в секунду.)

Слово "радиоактивность" часто мелькает на страницах газет и журналов в связи с аварией на Чернобыльской АЭС. В этих статьях приводятся цифры, характеризующие степень заражения местности, уровни радиации, дозы облучения. Например, пишут, что в зоне аварии Чернобыльской атомной станции есть районы, где радиоактивность составляет 1200 микрорентген в час. Считается, что безопасно для человека набрать за всю жизнь (за 70 лет) дозу облучения, не превышающую З5 бэров. И сразу возникают вопросы: как сравнить, сопоставить эти цифры: что скрывается за ними?

Радиоактивность можно измерять в различных единицах - в беккерелях, кюри, рентгенах, резерфордах, греях, зивертах и т. д., а мощность излучения - в этих же единицах, отнесенных к единице времени (секунде, часу, суткам, неделе, месяцу, году). Расскажем об основных единицах измерения радиоактивности, чаще других встречающихся в периодической печати.

1 рентген - это такая доза рентгеновских (или гамма) лучей, при которой в 1 см 3 воздуха образуется 2,08*10 9 пар ионов (или в 1 г воздуха -1,61*10 12 пар ионов).

1 бэр (биологический эквивалент рентгена) - доза любого излучения, которая производит такое же биологическое действие, как рентгеновское или гамма-излучение в 1 рентген.

Степень облучения измеряют еще в радах. Слово "рад" образовано от английского radiation absorbed doze - поглощенная доза излучения. 1 рад - это такое излучение, при котором каждый килограмм массы вещества (скажем, человеческого тела) поглощает 0,01 Дж энергии (или 1 г массы поглощает 100 эргов). Для обычных практических расчетов можно считать, что рентгены, рады и бэры равны между собой: 1 рентген=1 рад=1 бэр.

На рисунке приведены мощности различных радиоактивных источников и показано их воздействие на живые организмы. На верхней центральной шкале указано излучение, которое можно наблюдать в эпицентре взрыва атомной и водородной бомбы через определенные промежутки времени - час, день и т. д. На левой нижней шкале приведены мощности радиоактивных источников, с которыми мы сталкиваемся в обыденной жизни. Естественный радиоактивный фон образуется за счет космических лучей, излучения почвы, содержащей радиоактивные вещества, и от выпавших радиоактивных осадков.

На правой шкале приведены средние смертельные дозы для различных животных. Если человек за короткое время, скажем, час, получает дозу облучения 400 рентген, то с вероятностью 50% можно утверждать, что она смертельна. Если доза облучения повысится до 600 рентген, то вероятность летального исхода увеличится до 98%.

Когда взорвался реактор на Чернобыльской атомной электростанции, то мощность излучения из провала достигала 30000 рентген/час, а осколки реактора, попавшие на крышу четвертого блока, "светили" с мощностью 20 000 рентген/час. Нетрудно подсчитать, что достаточно было проконтактировать с ними всего полторы минуты, чтобы получить смертельную дозу облучения.

В заключение несколько слов о периоде полураспада. Так называют время, в течение которого число атомов данного радиоактивного вещества уменьшается вследствие распада вдвое. (Также в два раза уменьшается и интенсивность излучения.) Период полураспада меняется в широких пределах: от долей секунды до миллиардов лет. Среди долгоживущих изотопов, выброшенных в атмосферу в результате взрыва АЭС в Чернобыле, есть стронций-90 и цезий-1З7, периоды полураспада которых около 30 лет, поэтому зона Чернобыльской АЭС еще многие десятилетия будет непригодна для нормальной жизни.

Рисунок и сопровождающий его текст повествуют о малоприятных вещах, но радиация существует, и о ней надо знать.

Врага нужно знать в лицо, поэтому хотя бы минимальные сведения о радиоактивном излучении необходимы всем. К сожалению, многое из того, что пишут и говорят обывательские СМИ о радиации и ее влиянии на живые организмы, далеко не всегда соответствует действительности, а еще большее - окутано плотной завесой мифов. Отсутствие достоверных знаний порождает страх, но проблема даже не в этом. А в том, что радиация в той или иной степени окружает нас повсюду, однако на ее наличие, а главное, на повышенный или даже критический уровень наши органы чувств не реагируют. Многие, не зная о наличии радиации, долго пребывают под ее воздействием, употребляют в пищу продукты питания и напитки, содержащие радиоактивные вещества. Многие, даже зная о повышенном радиационном фоне, предпочитают либо не замечать этого явления, либо прибегать к разного рода лжеметодам профилактики и борьбы, которые, скорее, вредят организму, нежели оказывают ему помощь и помогают нивелировать или хотя бы минимизировать вредные последствия.

Виды излучений

Радиация - это излучение, существующее в нескольких видах и представленное альфа-, бета- и гамма-лучами:

альфа-излучение - поток тяжелых нейтронных и протонных частиц, опасных для живых организмов только при внутреннем проникновении (при вдыхании зараженного воздуха, с пищей и т.д.);
бета-излучение - поток заряженных отрицательно частиц, которые могут проникать через незащищенную кожу на глубину 1-2 см;
гамма-излучение - самое опасное излучение с высоким уровнем способности проникать через кожные покровы и другие поверхности, значительно снизить интенсивность которого могут лишь солидные по толщине бетонные или свинцовые плиты.

Радиация опасна не сама по себе, а своим ионизирующим излучением, которое взаимодействует на атомном и молекулярном уровне с нашим организмом, разрывая в нем молекулярные связи и вызывая необратимые изменения.

Дозы радиации

Существует несколько разновидностей доз, являющихся основными физико-химическими характеристиками радиации:

Экспозиционная доза, измеряемая в Рентгенах (Р) и свидетельствующая о степени ионизации сухого воздуха.
Поглощенная доза - величина поглощенной веществом радиоактивной энергии на единицу его массы, измеряемая в Греях (Гр) или Радах, при соответствии 100 Рад одному Гр.
Эквивалентная доза - величина биовоздействия радиации на живые организмы, рассчитываемая посредством умножения параметра поглощенной дозы на способность конкретного вида излучения повреждать ткани. Эту величину называют еще коэффициентом качества (КК). Эквивалентная доза измеряется в Зивертах или Бэрах. КК у разных видов лучей отличается: альфа-лучи - 20, быстрые нейтроны и протоны - 3-10, бета-, гамма- и рентгеновские лучи - 1.

Важным показателем радиации является и мощность дозы - величина дозы облучения за определенный промежуток времени, измеряемая в Зивертах в час (Зв/ч).

Существует также показатель «эффективная эквивалентная доза», используемый для расчета индивидуальной дозы, - эквивалентная доза, умноженная на коэффициент радиационного риска, применяемый в зависимости от конкретного органа человека.

Ткани и органы по-разному воспринимают радиацию. Самые восприимчивые - красный костный мозг, половые железы и легкие. В наименьшей степени воспринимают воздействие, в частности, мышечные ткани и щитовидная железа. Эффективная эквивалентная доза измеряется в Зивертах и Бэрах, при этом 100 Бэров равны 1 Зиверту. При необходимости эффективную эквивалентную дозу можно рассчитать и для определенной группы людей.

Коэффициент радиационного риска

Органы человека	Коэффициент
Гонады (половые железы)	0,2
Красный костный мозг	0,12
Толстый кишечник	0,12
Желудок	0,12
Легкие	0,12
Мочевой пузырь	0,05
Печень	0,05
Пищевод	0,05
Щитовидная железа	0,05
Кожа	0,01
Клетки костных поверхностей	0,01
Головной мозг	0,025
Остальные ткани	0,05
Организм в целом	1

Как уже упоминалось, любой организм постоянно находится под радиационным воздействием, при этом далеко не любой его уровень опасен. Допустимым считается фон 0,08-0,3 мкЗв/ч.

Среди основных источников радиационного воздействия (с указанием эффективных эквивалентных доз за год):

Последствия воздействия радиации на организм

Учитывая, что каждый орган и каждая ткань по-разному воспринимают радиоактивное облучение, радиация воздействует на организм комплексно, вызывая различные изменения обратимого и необратимого характера: соматического (непосредственно у организма) и генетического (проявляющегося у потомков).

Радиации свойственна одна немаловажная особенность - однократное облучение определенной дозой радиации оказывает более опасное воздействие, нежели многократное облучение при аналогичном уровне дозировки. Небольшие дозы, даже серийного характера, довольно часто не приводят к необратимым последствиям, и организм может восстановиться.

При однократном воздействии гамма-лучей в определенной дозе последствия будут следующими:

100 зВ — смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы
10—50 зВ — смерть наступает через 1-2 недели вследствие внутренних кровоизлияний
4—5 зВ — 50% облученных умирает в течение 1-2 месяцев вследствие поражения клеток костного мозга
1 зВ — нижний уровень развития лучевой болезни
0,75 — кратковременные незначительные изменения состава крови
0,30 — облучение при рентгеноскопии желудка (разовое)
0,25 — допустимое аварийное облучение персонала (разовое)
0,1 — допустимое аварийное облучение населения (разовое)
0,05 — допустимое облучение персонала в нормальных условиях за год
0,005 — допустимое облучение населения в нормальных условиях за год
0,0035 — годовая эквивалентная доза облучения за счет всех источников излучения в среднем для жителя России

Допустимая доза и измерение радиации

Практически каждому взрослому человеку известно, что радиация - явление опасное, способное приводить к серьезным и даже трагическим последствиям для организма, зачастую проявляемым лишь спустя некоторое время. При определенном уровне радиоактивного облучения наступает смерть - не от самого облучения, а от его последствий. Очень многие люди ассоциируют радиацию с неизбежной и мучительной смертью, поэтому не случайно, услышав о том, что где-то обнаружена радиация, люди начинают паниковать.

Радиация была, есть и будет всегда нашим окружением - как генерируемая самой планетой, так и поступающая из космоса. Это факт, который доказан научно и неоспорим. Однако до определенного уровня радиация не способна причинить никакого вреда человеку. Этот уровень - допустимая радиация , рассчитываемая для:

отдельных временных интервалов;
отдельных специальностей;
отдельных видов работ;
отдельных медицинских процедур;
отдельных групп людей;
совокупностей ряда критериев.

К сожалению, человеку не дано напрямую чувствовать радиационное воздействие и, тем более, оценивать его уровень. Измерить радиацию и определить ее различные характеристики можно только посредством специальных приборов - дозиметров.

Дозиметры в тех или иных разновидностях представляют собой большую группу приборов, ориентированных на разные условия применения, имеющих разные показатели точности и другие характеристики.

Устройства «ДО-РА»

Хотя многие считают необходимым следить на радиоактивным фоном, даже самый простой прибор для измерения радиации - устройство не очень удобное для постоянного ношения при себе.

Наш проект предлагает иное и самое эффективное решение - уникальный дозиметр радиации «ДО-РА», позволяющий проводить замеры непосредственно со своего мобильного устройства. Данный измеритель радиации устанавливается на ваше устройство как наружный блок или может быть интегрирован во внутреннюю схему. В дополнение к нему поставляется программное обеспечение для работы. При использовании дозиметров и ПО вам не понадобится совершать какие-то специальные действия для осуществления замеров. Датчик и ПО сами будут проводить измерение радиации по заданной программе или по автоматическим настройкам.

Кого-то одно слово радиация повергает в ужас! Сразу заметим, что она есть везде, существует даже понятие естественный радиационный фон и это часть нашей жизни! Радиация возникла за долго до нашего появления и к некоторому уровню её, человек адаптировался.

Чем измеряется радиация?

Активность радионуклида измеряют в Кюри (Ки, Си) и Беккерелях (Бк, Bq). Количество радиоактивного вещества обычно определяют не единицами массы (грамм, килограмм и т.д.), а активностью данного вещества.

1 Бк = 1 распад в секунду
1Ки = 3,7 х 10 10 Бк

Поглощённая доза (количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы какого-либо физического объекта, например, тканями организма). Грей (Гр/Gy) и Рад (рад/rad).

1 Гр = 1 Дж/кг
1 рад = 0.01Гр

Мощность дозы (полученная доза за единицу времени). Грей в час (Гр/ч); Зиверт в час (Зв/ч); Рентген в час (Р/ч).

1 Гр/ч = 1 Зв/ч = 100 Р/ч (бета и гамма)
1 мк Зв/ч = 1 мкГр/ч = 100 мкР/ч
1 мкР/ч = 1/1000000 Р/ч

Эквивалентная доза (единица поглощенной дозы, умноженная на коэффициент, учитывающий неодинаковую опасность разных видов ионизирующего излучения.) Зиверт (Зв, Sv) и Бэр (бер, rem) — «биологический эквивалент рентгена».

1 Зв = 1Гр = 1Дж/кг (бета и гамма)
1 мкЗв = 1/1000000 Зв
1 бер = 0.01 Зв = 10мЗв

Перевод величин:

1 Зивет (Зв, Sv) = 1000 миллизивертов (mSv, мЗв) = 1000000 микрозивертов (uSv, мкЗв) = 100 бер = 100000 миллибэр.

Безопасный радиационный фон?

Наиболее безопасным радиационным излучением для человека считается уровень, не превышающий 0,2 микрозиверта в час (или 20 микрорентген в час), это тот случай, когда «радиационный фон в норме» . Менее безопасен уровень, не превышающий 0,5 мкЗв/час .

Не малую роль для здоровья человека играет не только сила, но и время воздействия. Так более низкое по силе излучение оказывающие свое влияние более продолжительное время, может быть опаснее сильного, но кратковременного облучения.

Накопление радиации.

Также существует такое понятие какнакопленная доза радиации. На протяжении жизнь человек может накопить 100 — 700 мЗв , это считается нормой. (в районах с повышенным радиоактивным фоном: например, в горных районах, уровень накопленной радиации будет держатся в верхних пределах). Если в год человек накапливает около3-4 мЗв/год эта доза считается средней и безопасна для человека.

Следует также отметить что по мимо естественного фона на жизнь человека могут влиять и другие явления. Так, например, «вынужденные облучения»: рентген лёгких, флюорография — даёт до 3 мЗв. Снимок у зубного врача — 0.2мЗв. Сканеры в аэропортах 0.001 мЗв за одну проверку. Полёт на самолёте — 0.005-0.020 миллизивертов в час, получаемая доза зависит от времени полёта, высоты, и месте пассажира, так у иллюминатора доза облучения самая большая. Также дозу радиации можно получить и дома от безопасных казалось бы . Свою немалую лепту в облучение людей вносит и , скапливающийся в мало проветриваемых помещениях.

Виды радиоактивного излучения и их краткое описание:

Альфа — имеет небольшую проникающ ую способность (можно защититься буквально листиком бумаги), однако последствия для облучённых, живых тканей, самые страшные и разрушительные. Обладает низкой по сравнению с другими ионизирующими излучениями скоростью, равной 20 000 км/с, а также наименьшее расстояния воздействия. Большую опасность представляет прямой контакт и попадание внутрь человеческого тела.

Нейтронное — состоит из потоков нейтронов. Основные и сточники; атомные взрывы, ядерные реакторы . Наносит серьезный ущерб . От высокой проникающей способности , нейтронного излучения , возможно защитится материалами с высоким содержанием водорода (имеющие в своей химической формуле атомы водорода). Обычно применяют воду, парафин, полиэтилен. Скорость = 40 000 км /с .

Бета — появляется в процессераспада ядер атомов радиоактивных элементов. Без проблем проходит через одежду и частично живые ткани. Проходя более плотные вещества (такие, как металл) вступает в активное взаимодействие с ними, как следствие, основная часть энергии теряется, передаваясь элементам вещества. Так металлический лист всего в несколько миллиметров может полностью остановить бета-излучение. Может достигать 300 000 км/с .

Гамма — испускается при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер. Пронзает одежду, живые ткани, чуть труднее проходит сквозь плотные вещества. Защитой будет значительная толщина стали или бетона. При этом действие гаммы, намного слабее (примерно в 100 раз) чем бета и десятки тысяч раз альфа излучения. Преодолевает значительные расстояния со скоростью 300 000 км/с.

Рентгеновское — схоже сгаммой, но у неё меньшая способность проникновения, из-за более длинной волны.

Post Views: 10 571