Навигация по сайту

Меню сайта

Ключевые теги

Реклама

новости партнёров

Архив сайта

Новости

Трап под плитку
Вода удаляется из кабины при помощи трапа. Канализационный трап — это устройство из пластика, чугуна или нержавеющей стали, состоящее из решетки, корпуса, сифона, уплотнителя и прижимных элементов для

Купити авіаквитки онлайн
Каждый человек в своей жизни должен принять несколько ключевых решений, определяющих дальнейшую судьбу, и выбор профессии – это одно из них. С малых лет мы думаем, кем стать: девочки хотят стать

Инъекции красоты
С гиалуроновой кислотой Это вещество используется для мезотерапии и биоревитализации. Обе процедуры считаются  инъекциями  красоты. Гиалуроновая кислота вводится в разных количествах: для мезотерапии

Где покупать автошины
о Для своей машины всегда самое-самое хочется купить. Часто нет элементарно времени на какие-то походы по магазинам, чтобы детали найти и купить. Часто уже интернет-магазинами пользуются даже для таких

Купить пакеты оптом в донецке
Каталог продукции Принтфолио предлагает высококачественные купить пакеты оптом в донецке по низкой стоимости, с доставкой по Москве и всей Рф, большие и мелкооптовые партии, эластичная система скидок.

Создание сайтов киев
                                            Приветствую Вас, дорогие друзья! Как Вы сообразили из подзаголовка, пойдет речь о программке по конструированию веб-сайтов. Мое мировоззрение: Artisteer –

Широкоформатная печать в киеве
Широкоформатная печать – это способ нанесения полноцветных изображений на специальные рекламные материалы. Материалами для широкоформатной печати являются : самоклеющаяся плёнка, баннерная ткань, а также

Установка Видеонаблюдения
Большинство магазинов, особенно в крупных городах, работают в стандарте самообслуживания. И причиной этому являются объективные моменты оптимальной организации торговли и маркетинговые рекомендации.

Барбер стрижка
Модное слово « барбер» докатилось до нас из-за границы совсем недавно и уже овеяно дымкой слухов и сомнений. Одни говорят, что чтобы постричься у барбера, нужно непременно быть хипстером: если

Купить часы seiko
Марка часов Seiko стала знаменитой еще во времена Русского Союза. Носить на руке купить часы seiko было чуть ли не престижнее, чем на данный момент Rolex. Японский производитель и не ведал, что на одной

Радіація або іонізуюче випромінювання - простою доступною мовою

  1. Радіація або іонізуюче випромінювання Небезпека радіації реальна і уявна іонізуюче випромінювання...
  2. джерела радіації
  3. ВПЛИВ ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ТКАНИНИ ОРГАНИЗМА
  4. Заряджені частинки.
  5. Електричні взаємодії.
  6. Фізико-хімічні зміни.
  7. Хімічні зміни.
  8. Біологічні ефекти.
  9. ОДИНИЦІ ВИМІРУ РАДІОАКТИВНОСТІ
  10. Чому вимірюється РАДІАЦІЮ
  11. Радіація або іонізуюче випромінювання
  12. іонізуюче випромінювання
  13. джерела радіації
  14. ВПЛИВ ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ТКАНИНИ ОРГАНИЗМА
  15. Заряджені частинки.
  16. Електричні взаємодії.
  17. Фізико-хімічні зміни.
  18. Хімічні зміни.
  19. Біологічні ефекти.
  20. ОДИНИЦІ ВИМІРУ РАДІОАКТИВНОСТІ
  21. Чому вимірюється РАДІАЦІЮ

Радіація або іонізуюче випромінювання

Небезпека радіації реальна і уявна
іонізуюче випромінювання
джерела радіації
Вплив іонізуючого випромінювання на тканини організму
Чим вимірюють радіацію

«Ставлення людей до тієї чи іншої небезпеки визначається тим, наскільки добре вона їм знайома».

Справжній матеріал - узагальнений відповідь на численні запитання, що виникають користувачів приладів для виявлення і вимірювання радіації в побутових умовах.
Мінімальне використання специфічної термінології ядерної фізики при викладі матеріалу допоможе вам вільно орієнтуватися цієї в екологічній проблемі, не піддаючись радіофобії, але і без зайвого благодушності.

«Один з перших відкритих природних радіоактивних елементів був названий« радієм »
- в перекладі з латинської-випускає промені, що випромінює ».

Кожну людину в навколишньому середовищі підстерігають різні явища, які надають на нього вплив. До них можна віднести спеку, холод, магнітні і звичайні бурі, зливи, рясні снігопади, сильні вітри, звуки, вибухи та ін.

Завдяки наявності органів почуттів, відведених йому природою, він може оперативно реагувати на ці явища за допомогою, наприклад, навісу від сонця, одягу, житла, ліків, екранів, притулків і т.д.

Однак, в природі існує явище, на яке людина через відсутність необхідних органів почуттів не може миттєво реагувати - це радіоактивність. Радіоактивність - не нове явище; радіоактивність і супутні їй випромінювання (т.зв. іонізуючі) існували у Всесвіті завжди. Радіоактивні матеріали входять до складу Землі і навіть людина злегка радіоактивний, тому що в будь-який живий тканини присутні в найменших кількостях радіоактивні речовини.

Найнеприємніше властивість радіоактивного (іонізуючого) випромінювання - його вплив на тканини живого організму, тому необхідні відповідні вимірювальні прилади, які надавали б оперативну інформацію для прийняття корисних рішень до того, коли пройде тривалий час і проявляться небажані або навіть згубні последствія.что його вплив людина почне відчувати не відразу, а лише через деякий час. Тому інформацію про наявність випромінювання і його потужності необхідно отримати якомога раніше.
Однак, вистачить загадок. Поговоримо про те, що ж таке радіація і іонізуюче (т. Е. Радіоактивне) випромінювання.

іонізуюче випромінювання

Будь-яке середовище складається з найдрібніших нейтральних частинок-атомів, які складаються з позитивно заряджених ядер і оточуючих їх негативно заряджених електронів Будь-яке середовище складається з найдрібніших нейтральних частинок-атомів, які складаються з позитивно заряджених ядер і оточуючих їх негативно заряджених електронів. Кожен атом схожий на сонячну систему в мініатюрі: навколо крихітного ядра рухаються по орбітах «планети» - електрони.
Ядро атома складається з декількох елементарних частинок-протонів і нейтронів, які утримуються ядерними силами.

Протони частки мають позитивний заряд, рівний по абсолютній величині заряду електронів.

Нейтрони нейтральні, що не володіють зарядом, частки. Число електронів в атомі в точності дорівнює числу протонів в ядрі, тому кожен атом в цілому нейтральний. Маса протона майже в 2000 разів більше маси електрона.

Число присутніх в ядрі нейтральних частинок (нейтронів) може бути різним при однаковому числі протонів Число присутніх в ядрі нейтральних частинок (нейтронів) може бути різним при однаковому числі протонів. Такі атоми, що мають ядра з однаковим числом протонів, але різняться за кількістю нейтронів, відносяться до різновидів одного і того ж хімічного елемента, званим «ізотопами» даного елемента. Щоб відрізнити їх один від одного, до символу елемента приписують число, що дорівнює сумі всіх частинок в ядрі даного ізотопу. Так уран-238 містить 92 протона і 146 нейтронів; в урані 235 теж 92 протона, але 143 нейтрона. Всі ізотопи хімічного елемента утворюють групу «нуклідів». Деякі нукліди стабільні, тобто не зазнають ніяких перетворень, інші ж, що випускають частки нестабільні і перетворюються в інші нукліди. Як приклад візьмемо атом урану - 238. Час від часу з нього виривається компактна група з чотирьох частинок: двох протонів і двох нейтронів - «альфа-частинки (альфа)». Уран-238 перетворюється, таким чином, в елемент, в ядрі якого міститься 90 протонів і 144 нейтрона - торій-234. Але торій-234 теж нестабільний: один з його нейтронів перетворюється в протон, і торій-234 перетворюється в елемент, в ядрі якого міститься 91 протон і 143 нейтрона. Це перетворення позначається і на рухомих по своїх орбітах електронах (бета): один з них стає як би зайвим, які не мають пари (протона), тому він залишає атом. Ланцюжок численних перетворень, що супроводжується альфа- або бета-випромінюваннями, завершується стабільним нуклідом свинцю. Зрозуміло, існує багато подібних ланцюжків мимовільних перетворень (розпадів) різних нуклідів. Період напіврозпаду, є відрізок часу, за який початкове число радіоактивних ядер в середньому зменшується в два рази.
При кожному акті розпаду вивільняється енергія, яка і передається у вигляді випромінювання. Часто нестабільний нуклід виявляється в збудженому стані і при цьому випускання частки не призводить до повного зняття збудження; тоді він викидає порцію енергії у вигляді гамма-випромінювання (гамма-кванта). Як і в випадку рентгенівських променів (що відрізняються від гамма-випромінювання тільки частотою) при цьому не відбувається випускання будь-яких частинок. Весь процес мимовільного розпаду нестабільного нукліда називається радіоактивним розпадом, а сам нуклід радіонуклідом.

Різні види випромінювань супроводжуються вивільненням різної кількості енергії і мають різну проникаючу здатність; тому вони впливають на тканини живого організму. Альфа-випромінювання, затримується, наприклад, аркушем паперу і практично не здатне проникнути через зовнішній шар шкіри. Тому воно не становить небезпеки до тих пір, поки радіоактивні речовини, що випускають альфа - частинки, не потраплять всередину організму через відкриту рану, з їжею, водою або з повітрям або парою, наприклад, в лазні; тоді вони стають надзвичайно небезпечними. Бета - частка має більшу проникаючу здатність: вона проходить в тканини організму на глибину один-два сантиметри і більше, в залежності від величини енергії. Проникаюча здатність гамма-випромінювання, яке поширюється зі швидкістю світла, дуже велика: його може затримати лише товста свинцева або бетонна плита. Іонізуюче випромінювання характеризується рядом вимірюваних фізичних величин. До них слід віднести енергетичні величини. На перший погляд може здатися, що їх буває досить для реєстрації та оцінки впливу іонізуючого випромінювання на живі організми і людину. Однак, ці енергетичні величини не відображають фізіологічного впливу іонізуючого випромінювання на людський організм і інші живі тканини, суб'єктивні, і для різних людей різні. Тому використовуються усереднені величини.

джерела радіації

Джерела радіації бувають природними, присутніми в природі, і не залежать від людини.

Встановлено, що з усіх природних джерел радіації найбільшу небезпеку становить радон -важкий газ без смаку, запаху і при цьому невидимий; зі своїми дочірніми продуктами.

Радон вивільняється із земної кори повсюдно, але його концентрація в зовнішньому повітрі істотно розрізняється для різних точок земної кулі. Як ні парадоксально це може здатися на перший погляд, але основне випромінювання від радону людина одержує, перебуваючи в закритому, непровітрюваному приміщенні. Радон концентрується в повітрі усередині приміщень лише тоді, коли вони в достатній мірі ізольовані від зовнішнього середовища. Просочуючись через фундамент і підлогу з грунту або, рідше, вивільняючи з будматеріалів, радон накопичується в приміщенні. Герметизація приміщень з метою утеплення тільки погіршує справу, оскільки при цьому ще більш ускладнюється вихід радіоактивного газу з приміщення. Проблема радону особливо важлива для малоповерхових будинків з ретельною герметизацією приміщень (з метою збереження тепла) і використанням глинозему в якості добавки до будівельних матеріалів (т.зв. «шведська проблема»). Найпоширеніші будматеріали - дерево, цегла і бетон - виділяють відносно небагато радону. Набагато більшою питомою радіоактивністю володіють граніт, пемза, вироби з глиноземного сировини, фосфогіпсу.

Ще один, як правило менш важливий, джерело надходження радону в приміщення являє собою вода і природний газ, який використовується для приготування їжі та обігріву житла.

Концентрація радону в звичайно використовуваної воді надзвичайно мала, але вода з глибоких колодязів або артезіанських свердловин містить дуже багато радону. Однак основна небезпека виходить зовсім не від пиття води, навіть при високому вмісті в ній радону. Зазвичай люди споживають велику частину води в складі їжі і в вигляді гарячих напоїв, а при кип'ятінні води або приготуванні гарячих страв радон практично повністю випаровується. Набагато більшу небезпеку становить потрапляння парів води з високим вмістом радону в легені разом з повітрям, що найчастіше відбувається у ванній кімнаті або парильні (парної).

У природний газ радон проникає під землею. В результаті попередньої переробки і в процесі зберігання газу перед надходженням його до споживача велика частина радону випаровується, але концентрація радону в приміщенні може помітно зрости, якщо кухонні плити та інші нагрівальні газові прилади не забезпечені витяжкою. При наявності ж припливно - витяжної вентиляції, яка повідомляється із зовнішнім повітрям, концентрації радону в цих випадках не відбувається. Це відноситься і до дому в цілому -оріентіруясь на показання детекторів радону можна встановити режим вентиляції приміщень, повністю виключає загрозу здоров'ю. Однак, з огляду на, що виділення радону з грунту має сезонний характер, потрібно контролювати ефективність вентиляції три-чотири рази на рік, не допускаючи перевищення норм концентрації радону.

Інші джерела радіації, на жаль володіють потенційною небезпекою, створені самою людиною. Джерела штучної радіації - це створені за допомогою ядерних реакторів і прискорювачів штучні радіонукліди, пучки нейтронів і заряджених частинок. Вони отримали назву техногенних джерел іонізуючого випромінювання. Виявилося, що поряд з небезпечним для людини характером, радіацію можна поставити на службу людині. Ось далеко не повний перелік областей застосування радіації: медицина, промисловість, сільське господарство, хімія, наука і т.д. Заспокійливим фактором є контрольований характер всіх заходів, пов'язаних з отриманням і застосуванням штучної радіації.

Окремо за своїм впливом на людину стоять випробування ядерної зброї в атмосфері, аварії на АЕС і ядерних реакторах і результати їх роботи, які проявляються в радіоактивних опадах і радіоактивних відходах. Однак тільки надзвичайні ситуації, типу Чорнобильської аварії, можуть надати неконтрольоване вплив на людину.
Решта робіт легко контролюються на професійному рівні.

При випаданні радіоактивних опадів в деяких місцевостях Землі радіація може потрапляти всередину організму людини безпосередньо через с / г продукцію та харчування. Убезпечити себе і своїх близьких від цієї небезпеки дуже просто. При покупці молока, овочів, фруктів, зелені, та й будь-яких інших продуктів зовсім не зайвим буде включити дозиметр і піднести його до продукції, що купується. Радіації не видно - але прилад миттєво визначить наявність радіоактивного забруднення. Така наша життя в третьому тисячолітті - дозиметр стає атрибутом повсякденного життя, як носовичок, зубна щітка, мило.

ВПЛИВ ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ТКАНИНИ ОРГАНИЗМА

Пошкоджень, викликаних в живому організмі іонізуючим випромінюванням, буде тим більше, чим більше енергії воно передасть тканинам; кількість цієї енергії називається дозою, за аналогією з будь-якою речовиною надходять в організм і повністю їм засвоєним. Дозу випромінювання організм може отримати незалежно від того, чи перебуває радіонуклід поза організмом або всередині нього.

Кількість енергії випромінювання, поглинена опромінюється тканинами організму, в перерахунку на одиницю маси називається поглиненою дозою і вимірюється в Греях. Але ця величина не враховує того, що при однаковій поглиненої дози альфа-випромінювання набагато небезпечніше (в двадцять разів) бета або гамма-випромінювань. Перераховану таким чином дозу називають еквівалентною дозою; її вимірюють в одиницях званих зіверт.

Слід враховувати також, що одні частини тіла більш чутливі, ніж інші: наприклад, при однаковій еквівалентній дозі опромінення, виникнення раку у легенях більш ймовірно, ніж у щитовидній залозі, а опромінення статевих залоз особливо небезпечно через ризик генетичних ушкоджень Слід враховувати також, що одні частини тіла більш чутливі, ніж інші: наприклад, при однаковій еквівалентній дозі опромінення, виникнення раку у легенях більш ймовірно, ніж у щитовидній залозі, а опромінення статевих залоз особливо небезпечно через ризик генетичних ушкоджень. Тому дози опромінення людини слід враховувати з різними коефіцієнтами. Помноживши еквівалентні дози на відповідні коефіцієнти і підсумувавши по всіх органах і тканинах, отримаємо ефективну еквівалентну дозу, яка відображатиме сумарний ефект опромінення для організму; вона також вимірюється в зіверт.

Заряджені частинки.

Проникаючі в тканини організму альфа-і бета-частинки втрачають енергію внаслідок електричних взаємодій з електронами тих атомів, біля яких вони проходять. (Гамма-випромінювання і рентгенівські промені передають свою енергію речовині декількома способами, які в кінцевому рахунку також призводять до електричних взаємодій).

Електричні взаємодії.

За час близько десяти трильйонних секунди після того, як проникаюче випромінювання досягне відповідного атома в тканині організму, від цього атома відривається електрон. Останній заряджений негативно, тому інша частина початково нейтрального атома стає позитивно зарядженою. Цей процес називається іонізацією. Відірвавшись електрон може далі іонізувати інші атоми.

Фізико-хімічні зміни.

І вільний електрон, і іонізований атом зазвичай не можуть довго перебувати в такому стані і протягом наступних десяти мільярдних часток секунди беруть участь в складному ланцюгу реакцій, в результаті яких утворюються нові молекули, включно з таким надзвичайно реакційно здатні, як "вільні радикали".

Хімічні зміни.

Протягом наступних мільйонних часток секунди утворилися вільні радикали реагують як один з одним, так і з іншими молекулами і через ланцюжок реакцій, ще не вивчених до кінця, можуть викликати хімічну модифікацію важливих у біологічному відношенні молекул, необхідних для нормального функціонування клітини.

Біологічні ефекти.

Біохімічні зміни можуть статися як через кілька секунд, так і через десятиліття після опромінення і стати причиною негайної загибелі клітин або змін до них.

ОДИНИЦІ ВИМІРУ РАДІОАКТИВНОСТІ

Беккерель (Бк, Вq);
Кюрі (Кі, Сі)

1 Бк = 1 розпад за секунду.
1 Ки = 3,7 × 10 10 Бк

Одиниці активності радіонукліда.
Являють собою число розпадів в одиницю часу.

Грей (Гр, Gу);
Радий (радий, rad)

1 Гр = 1 Дж / кг
1 рад = 0.01 Гр

Одиниці поглиненої дози.
Являють собою кількість енергії іонізуючого випромінювання, поглиненої одиницею маси будь-якого фізичного тіла, наприклад тканинами організму.

Зіверт (Зв, Sv)
Бер (бер, rem) - "біологічний еквівалент рентгена"

1 Зв = 1 Гр = 1 Дж / кг (для бета і гамма)
1 мкЗв = 1/1000000 Зв
1 бер = 0.01 Зв = 10 мЗв Одиниці еквівалентної дози. Одиниці еквівалентної дози.
Являють собою одиницю поглиненої дози, помножену на коефіцієнт, що враховує неоднакову небезпека різних видів іонізуючого випромінювання.

Грей на годину (Гр / год);

Зіверт на годину (Зв / год);

Рентген на годину (Р / год)

1 Гр / год = 1 Зв / год = 100 Р / ч (для бета і гамма)

1 мк Зв / год = 1 мкГр / год = 100 мкР / год

1 мкР / год = 1/1000000 Р / ч

Одиниці потужності дози.
Являють собою дозу отриману організмом за одиницю часу.

Для інформації, а не для залякування, особливо людей, які вирішили присвятити себе роботі з іонізуючим випромінюванням, слід знати гранично допустимі дози. Одиниці виміру радіоактивності наведені в таблиці 1. За висновком Міжнародної комісії з радіаційного захисту на 1990 р шкідливі ефекти можуть наступати при еквівалентних дозах не менше 1,5 Зв (150 бер) отриманих протягом року, а у випадках короткочасного опромінення - при дозах вище 0,5 Зв (50 бер). Коли опромінення перевищує певний поріг, виникає променева хвороба. Розрізняють хронічну і гостру (при одноразовому масивному впливі) форми цієї хвороби. Гостру променеву хворобу по тяжкості підрозділяють на чотири ступені, починаючи від дози 1-2 Зв (100-200 бер, 1-я ступінь) до дози більше 6 Зв (600 бер, 4-я ступінь). Четверта ступінь може закінчитися летальним результатом.

Дози, одержувані в звичайний условиях, незначні в порівнянні з зазначеним. Потужність еквівалентної дозуюч, створюваної природним віпромінюванням, колівається від 0,05 до 0,2 мкЗв / год, тобто від 0,44 до 1,75 мЗв / рік (44-175 мбер / рік).
При медичних діагностичних процедурах - рентгенівських знімках і т.п. - людина отримує ще приблизно 1,4 мЗв / рік.

Оскільки у цеглі і бетоні в невеликих дозах присутні радіоактивні елементи, доза зростає ще на 1,5 мЗв / рік. Нарешті, через викиди сучасних теплових електростанцій, які працюють на вугіллі, і при польотах на літаку людина отримує до 4 мЗв / рік. Разом існуючий фон може досягати 10 мЗв / рік, але в середньому не перевищує 5 мЗв / рік (0,5 бер / рік).

Такі дози абсолютно нешкідливі для людини. Межа дози на додаток до існуючого фону для обмеженої частини населення в зонах підвищеної радіацію встановлений 5 мЗв / рік (0,5 бер / рік), тобто з 300-кратним запасом. Для персоналу, що працює з джерелами іонізуючого випромінювання здійснюватиме, встановлена ​​гранично допустима доза 50 мЗв / рік (5 бер / рік), тобто 28 мкЗв / год при 36-годинному робочому тижні.

Згідно з гігієнічними нормативами НРБ-96 (1996 г.) допустимі рівні потужності дози при зовнішньому опроміненні всього тіла від техногенних джерел для приміщення постійного перебування осіб з персоналу - 10 мкГр / год, для житлових приміщень і території, де постійно знаходяться особи з населення - 0 , 1 мкГр / год (0,1 мкЗв / год 10 мкР / год).

Чому вимірюється РАДІАЦІЮ

Кілька слів про реєстрацію та дозиметрії іонізуючого випромінювання. Існують різні методи реєстрації та дозиметрії: іонізаційний (пов'язаний з проходженням іонізуючого випромінювання в газах), напівпровідниковий (в якому газ замінений твердим тілом), сцинтиляційних, люмінесцентний, фотографічний. Ці методи покладені в основу роботи дозиметрів радіації. Серед газонаповнених датчиків іонізуючого випромінювання можна відзначити іонізаційні камери, камери поділу, пропорційні лічильники і лічильники Гейгера-Мюллера . Останні відносно прості, більш дешеві, не критичні до умов роботи, що і зумовило їх широке застосування в професійній дозиметричної апаратури, призначеної для виявлення і оцінки бета- і гама-випромінювання. Коли датчиком служить лічильник Гейгера-Мюллера, будь-яка викликає іонізацію частка, яка потрапляє на чутливий об'єм лічильника, стає причиною самостійного розряду. Саме потрапляє в чутливий об'єм! Тому не реєструються альфа-частинки, тому що вони туди не можуть проникнути. Навіть при реєстрації бета - частинок необхідно наблизити детектор до об'єкта, щоб переконатися у відсутності випромінювання, тому що в повітрі енергія цих частинок може бути ослаблена, вони можуть не подолати корпус приладу, не потраплять в чутливий елемент і не будуть виявлені.

Доктор фізико-математичних наук, професор МІФІ Н.М. Гаврилов
стаття написана для компанії "Кварта-Рад"

Радіація або іонізуюче випромінювання

Небезпека радіації реальна і уявна
іонізуюче випромінювання
джерела радіації
Вплив іонізуючого випромінювання на тканини організму
Чим вимірюють радіацію

«Ставлення людей до тієї чи іншої небезпеки визначається тим, наскільки добре вона їм знайома».

Справжній матеріал - узагальнений відповідь на численні запитання, що виникають користувачів приладів для виявлення і вимірювання радіації в побутових умовах.
Мінімальне використання специфічної термінології ядерної фізики при викладі матеріалу допоможе вам вільно орієнтуватися цієї в екологічній проблемі, не піддаючись радіофобії, але і без зайвого благодушності.

«Один з перших відкритих природних радіоактивних елементів був названий« радієм »
- в перекладі з латинської-випускає промені, що випромінює ».

Кожну людину в навколишньому середовищі підстерігають різні явища, які надають на нього вплив. До них можна віднести спеку, холод, магнітні і звичайні бурі, зливи, рясні снігопади, сильні вітри, звуки, вибухи та ін.

Завдяки наявності органів почуттів, відведених йому природою, він може оперативно реагувати на ці явища за допомогою, наприклад, навісу від сонця, одягу, житла, ліків, екранів, притулків і т.д.

Однак, в природі існує явище, на яке людина через відсутність необхідних органів почуттів не може миттєво реагувати - це радіоактивність. Радіоактивність - не нове явище; радіоактивність і супутні їй випромінювання (т.зв. іонізуючі) існували у Всесвіті завжди. Радіоактивні матеріали входять до складу Землі і навіть людина злегка радіоактивний, тому що в будь-який живий тканини присутні в найменших кількостях радіоактивні речовини.

Найнеприємніше властивість радіоактивного (іонізуючого) випромінювання - його вплив на тканини живого організму, тому необхідні відповідні вимірювальні прилади, які надавали б оперативну інформацію для прийняття корисних рішень до того, коли пройде тривалий час і проявляться небажані або навіть згубні последствія.что його вплив людина почне відчувати не відразу, а лише через деякий час. Тому інформацію про наявність випромінювання і його потужності необхідно отримати якомога раніше.
Однак, вистачить загадок. Поговоримо про те, що ж таке радіація і іонізуюче (т. Е. Радіоактивне) випромінювання.

іонізуюче випромінювання

Будь-яке середовище складається з найдрібніших нейтральних частинок-атомів, які складаються з позитивно заряджених ядер і оточуючих їх негативно заряджених електронів Будь-яке середовище складається з найдрібніших нейтральних частинок-атомів, які складаються з позитивно заряджених ядер і оточуючих їх негативно заряджених електронів. Кожен атом схожий на сонячну систему в мініатюрі: навколо крихітного ядра рухаються по орбітах «планети» - електрони.
Ядро атома складається з декількох елементарних частинок-протонів і нейтронів, які утримуються ядерними силами.

Протони частки мають позитивний заряд, рівний по абсолютній величині заряду електронів.

Нейтрони нейтральні, що не володіють зарядом, частки. Число електронів в атомі в точності дорівнює числу протонів в ядрі, тому кожен атом в цілому нейтральний. Маса протона майже в 2000 разів більше маси електрона.

Число присутніх в ядрі нейтральних частинок (нейтронів) може бути різним при однаковому числі протонів Число присутніх в ядрі нейтральних частинок (нейтронів) може бути різним при однаковому числі протонів. Такі атоми, що мають ядра з однаковим числом протонів, але різняться за кількістю нейтронів, відносяться до різновидів одного і того ж хімічного елемента, званим «ізотопами» даного елемента. Щоб відрізнити їх один від одного, до символу елемента приписують число, що дорівнює сумі всіх частинок в ядрі даного ізотопу. Так уран-238 містить 92 протона і 146 нейтронів; в урані 235 теж 92 протона, але 143 нейтрона. Всі ізотопи хімічного елемента утворюють групу «нуклідів». Деякі нукліди стабільні, тобто не зазнають ніяких перетворень, інші ж, що випускають частки нестабільні і перетворюються в інші нукліди. Як приклад візьмемо атом урану - 238. Час від часу з нього виривається компактна група з чотирьох частинок: двох протонів і двох нейтронів - «альфа-частинки (альфа)». Уран-238 перетворюється, таким чином, в елемент, в ядрі якого міститься 90 протонів і 144 нейтрона - торій-234. Але торій-234 теж нестабільний: один з його нейтронів перетворюється в протон, і торій-234 перетворюється в елемент, в ядрі якого міститься 91 протон і 143 нейтрона. Це перетворення позначається і на рухомих по своїх орбітах електронах (бета): один з них стає як би зайвим, які не мають пари (протона), тому він залишає атом. Ланцюжок численних перетворень, що супроводжується альфа- або бета-випромінюваннями, завершується стабільним нуклідом свинцю. Зрозуміло, існує багато подібних ланцюжків мимовільних перетворень (розпадів) різних нуклідів. Період напіврозпаду, є відрізок часу, за який початкове число радіоактивних ядер в середньому зменшується в два рази.
При кожному акті розпаду вивільняється енергія, яка і передається у вигляді випромінювання. Часто нестабільний нуклід виявляється в збудженому стані і при цьому випускання частки не призводить до повного зняття збудження; тоді він викидає порцію енергії у вигляді гамма-випромінювання (гамма-кванта). Як і в випадку рентгенівських променів (що відрізняються від гамма-випромінювання тільки частотою) при цьому не відбувається випускання будь-яких частинок. Весь процес мимовільного розпаду нестабільного нукліда називається радіоактивним розпадом, а сам нуклід радіонуклідом.

Різні види випромінювань супроводжуються вивільненням різної кількості енергії і мають різну проникаючу здатність; тому вони впливають на тканини живого організму. Альфа-випромінювання, затримується, наприклад, аркушем паперу і практично не здатне проникнути через зовнішній шар шкіри. Тому воно не становить небезпеки до тих пір, поки радіоактивні речовини, що випускають альфа - частинки, не потраплять всередину організму через відкриту рану, з їжею, водою або з повітрям або парою, наприклад, в лазні; тоді вони стають надзвичайно небезпечними. Бета - частка має більшу проникаючу здатність: вона проходить в тканини організму на глибину один-два сантиметри і більше, в залежності від величини енергії. Проникаюча здатність гамма-випромінювання, яке поширюється зі швидкістю світла, дуже велика: його може затримати лише товста свинцева або бетонна плита. Іонізуюче випромінювання характеризується рядом вимірюваних фізичних величин. До них слід віднести енергетичні величини. На перший погляд може здатися, що їх буває досить для реєстрації та оцінки впливу іонізуючого випромінювання на живі організми і людину. Однак, ці енергетичні величини не відображають фізіологічного впливу іонізуючого випромінювання на людський організм і інші живі тканини, суб'єктивні, і для різних людей різні. Тому використовуються усереднені величини.

джерела радіації

Джерела радіації бувають природними, присутніми в природі, і не залежать від людини.

Встановлено, що з усіх природних джерел радіації найбільшу небезпеку становить радон -важкий газ без смаку, запаху і при цьому невидимий; зі своїми дочірніми продуктами.

Радон вивільняється із земної кори повсюдно, але його концентрація в зовнішньому повітрі істотно розрізняється для різних точок земної кулі. Як ні парадоксально це може здатися на перший погляд, але основне випромінювання від радону людина одержує, перебуваючи в закритому, непровітрюваному приміщенні. Радон концентрується в повітрі усередині приміщень лише тоді, коли вони в достатній мірі ізольовані від зовнішнього середовища. Просочуючись через фундамент і підлогу з грунту або, рідше, вивільняючи з будматеріалів, радон накопичується в приміщенні. Герметизація приміщень з метою утеплення тільки погіршує справу, оскільки при цьому ще більш ускладнюється вихід радіоактивного газу з приміщення. Проблема радону особливо важлива для малоповерхових будинків з ретельною герметизацією приміщень (з метою збереження тепла) і використанням глинозему в якості добавки до будівельних матеріалів (т.зв. «шведська проблема»). Найпоширеніші будматеріали - дерево, цегла і бетон - виділяють відносно небагато радону. Набагато більшою питомою радіоактивністю володіють граніт, пемза, вироби з глиноземного сировини, фосфогіпсу.

Ще один, як правило менш важливий, джерело надходження радону в приміщення являє собою вода і природний газ, який використовується для приготування їжі та обігріву житла.

Концентрація радону в звичайно використовуваної воді надзвичайно мала, але вода з глибоких колодязів або артезіанських свердловин містить дуже багато радону. Однак основна небезпека виходить зовсім не від пиття води, навіть при високому вмісті в ній радону. Зазвичай люди споживають велику частину води в складі їжі і в вигляді гарячих напоїв, а при кип'ятінні води або приготуванні гарячих страв радон практично повністю випаровується. Набагато більшу небезпеку становить потрапляння парів води з високим вмістом радону в легені разом з повітрям, що найчастіше відбувається у ванній кімнаті або парильні (парної).

У природний газ радон проникає під землею. В результаті попередньої переробки і в процесі зберігання газу перед надходженням його до споживача велика частина радону випаровується, але концентрація радону в приміщенні може помітно зрости, якщо кухонні плити та інші нагрівальні газові прилади не забезпечені витяжкою. При наявності ж припливно - витяжної вентиляції, яка повідомляється із зовнішнім повітрям, концентрації радону в цих випадках не відбувається. Це відноситься і до дому в цілому -оріентіруясь на показання детекторів радону можна встановити режим вентиляції приміщень, повністю виключає загрозу здоров'ю. Однак, з огляду на, що виділення радону з грунту має сезонний характер, потрібно контролювати ефективність вентиляції три-чотири рази на рік, не допускаючи перевищення норм концентрації радону.

Інші джерела радіації, на жаль володіють потенційною небезпекою, створені самою людиною. Джерела штучної радіації - це створені за допомогою ядерних реакторів і прискорювачів штучні радіонукліди, пучки нейтронів і заряджених частинок. Вони отримали назву техногенних джерел іонізуючого випромінювання. Виявилося, що поряд з небезпечним для людини характером, радіацію можна поставити на службу людині. Ось далеко не повний перелік областей застосування радіації: медицина, промисловість, сільське господарство, хімія, наука і т.д. Заспокійливим фактором є контрольований характер всіх заходів, пов'язаних з отриманням і застосуванням штучної радіації.

Окремо за своїм впливом на людину стоять випробування ядерної зброї в атмосфері, аварії на АЕС і ядерних реакторах і результати їх роботи, які проявляються в радіоактивних опадах і радіоактивних відходах. Однак тільки надзвичайні ситуації, типу Чорнобильської аварії, можуть надати неконтрольоване вплив на людину.
Решта робіт легко контролюються на професійному рівні.

При випаданні радіоактивних опадів в деяких місцевостях Землі радіація може потрапляти всередину організму людини безпосередньо через с / г продукцію та харчування. Убезпечити себе і своїх близьких від цієї небезпеки дуже просто. При покупці молока, овочів, фруктів, зелені, та й будь-яких інших продуктів зовсім не зайвим буде включити дозиметр і піднести його до продукції, що купується. Радіації не видно - але прилад миттєво визначить наявність радіоактивного забруднення. Така наша життя в третьому тисячолітті - дозиметр стає атрибутом повсякденного життя, як носовичок, зубна щітка, мило.

ВПЛИВ ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ТКАНИНИ ОРГАНИЗМА

Пошкоджень, викликаних в живому організмі іонізуючим випромінюванням, буде тим більше, чим більше енергії воно передасть тканинам; кількість цієї енергії називається дозою, за аналогією з будь-якою речовиною надходять в організм і повністю їм засвоєним. Дозу випромінювання організм може отримати незалежно від того, чи перебуває радіонуклід поза організмом або всередині нього.

Кількість енергії випромінювання, поглинена опромінюється тканинами організму, в перерахунку на одиницю маси називається поглиненою дозою і вимірюється в Греях. Але ця величина не враховує того, що при однаковій поглиненої дози альфа-випромінювання набагато небезпечніше (в двадцять разів) бета або гамма-випромінювань. Перераховану таким чином дозу називають еквівалентною дозою; її вимірюють в одиницях званих зіверт.

Слід враховувати також, що одні частини тіла більш чутливі, ніж інші: наприклад, при однаковій еквівалентній дозі опромінення, виникнення раку у легенях більш ймовірно, ніж у щитовидній залозі, а опромінення статевих залоз особливо небезпечно через ризик генетичних ушкоджень Слід враховувати також, що одні частини тіла більш чутливі, ніж інші: наприклад, при однаковій еквівалентній дозі опромінення, виникнення раку у легенях більш ймовірно, ніж у щитовидній залозі, а опромінення статевих залоз особливо небезпечно через ризик генетичних ушкоджень. Тому дози опромінення людини слід враховувати з різними коефіцієнтами. Помноживши еквівалентні дози на відповідні коефіцієнти і підсумувавши по всіх органах і тканинах, отримаємо ефективну еквівалентну дозу, яка відображатиме сумарний ефект опромінення для організму; вона також вимірюється в зіверт.

Заряджені частинки.

Проникаючі в тканини організму альфа-і бета-частинки втрачають енергію внаслідок електричних взаємодій з електронами тих атомів, біля яких вони проходять. (Гамма-випромінювання і рентгенівські промені передають свою енергію речовині декількома способами, які в кінцевому рахунку також призводять до електричних взаємодій).

Електричні взаємодії.

За час близько десяти трильйонних секунди після того, як проникаюче випромінювання досягне відповідного атома в тканині організму, від цього атома відривається електрон. Останній заряджений негативно, тому інша частина початково нейтрального атома стає позитивно зарядженою. Цей процес називається іонізацією. Відірвавшись електрон може далі іонізувати інші атоми.

Фізико-хімічні зміни.

І вільний електрон, і іонізований атом зазвичай не можуть довго перебувати в такому стані і протягом наступних десяти мільярдних часток секунди беруть участь в складному ланцюгу реакцій, в результаті яких утворюються нові молекули, включно з таким надзвичайно реакційно здатні, як "вільні радикали".

Хімічні зміни.

Протягом наступних мільйонних часток секунди утворилися вільні радикали реагують як один з одним, так і з іншими молекулами і через ланцюжок реакцій, ще не вивчених до кінця, можуть викликати хімічну модифікацію важливих у біологічному відношенні молекул, необхідних для нормального функціонування клітини.

Біологічні ефекти.

Біохімічні зміни можуть статися як через кілька секунд, так і через десятиліття після опромінення і стати причиною негайної загибелі клітин або змін до них.

ОДИНИЦІ ВИМІРУ РАДІОАКТИВНОСТІ

Беккерель (Бк, Вq);
Кюрі (Кі, Сі)

1 Бк = 1 розпад за секунду.
1 Ки = 3,7 × 10 10 Бк

Одиниці активності радіонукліда.
Являють собою число розпадів в одиницю часу.

Грей (Гр, Gу);
Радий (радий, rad)

1 Гр = 1 Дж / кг
1 рад = 0.01 Гр

Одиниці поглиненої дози.
Являють собою кількість енергії іонізуючого випромінювання, поглиненої одиницею маси будь-якого фізичного тіла, наприклад тканинами організму.

Зіверт (Зв, Sv)
Бер (бер, rem) - "біологічний еквівалент рентгена"

1 Зв = 1 Гр = 1 Дж / кг (для бета і гамма)
1 мкЗв = 1/1000000 Зв
1 бер = 0.01 Зв = 10 мЗв Одиниці еквівалентної дози. Одиниці еквівалентної дози.
Являють собою одиницю поглиненої дози, помножену на коефіцієнт, що враховує неоднакову небезпека різних видів іонізуючого випромінювання.

Грей на годину (Гр / год);

Зіверт на годину (Зв / год);

Рентген на годину (Р / год)

1 Гр / год = 1 Зв / год = 100 Р / ч (для бета і гамма)

1 мк Зв / год = 1 мкГр / год = 100 мкР / год

1 мкР / год = 1/1000000 Р / ч

Одиниці потужності дози.
Являють собою дозу отриману організмом за одиницю часу.

Для інформації, а не для залякування, особливо людей, які вирішили присвятити себе роботі з іонізуючим випромінюванням, слід знати гранично допустимі дози. Одиниці виміру радіоактивності наведені в таблиці 1. За висновком Міжнародної комісії з радіаційного захисту на 1990 р шкідливі ефекти можуть наступати при еквівалентних дозах не менше 1,5 Зв (150 бер) отриманих протягом року, а у випадках короткочасного опромінення - при дозах вище 0,5 Зв (50 бер). Коли опромінення перевищує певний поріг, виникає променева хвороба. Розрізняють хронічну і гостру (при одноразовому масивному впливі) форми цієї хвороби. Гостру променеву хворобу по тяжкості підрозділяють на чотири ступені, починаючи від дози 1-2 Зв (100-200 бер, 1-я ступінь) до дози більше 6 Зв (600 бер, 4-я ступінь). Четверта ступінь може закінчитися летальним результатом.

Дози, одержувані в звичайних умовах, незначні в порівнянні з зазначеними. Потужність еквівалентної дози, створюваної природним випромінюванням, коливається від 0,05 до 0,2 мкЗв / год, тобто від 0,44 до 1,75 мЗв / рік (44-175 мбер / рік).
При медичних діагностичних процедурах - рентгенівських знімках і т.п. - людина отримує ще приблизно 1,4 мЗв / рік.

Оскільки у цеглі і бетоні в невеликих дозах присутні радіоактивні елементи, доза зростає ще на 1,5 мЗв / рік. Нарешті, через викиди сучасних теплових електростанцій, які працюють на вугіллі, і при польотах на літаку людина отримує до 4 мЗв / рік. Разом існуючий фон може досягати 10 мЗв / рік, але в середньому не перевищує 5 мЗв / рік (0,5 бер / рік).

Такі дози абсолютно нешкідливі для людини. Межа дози на додаток до існуючого фону для обмеженої частини населення в зонах підвищеної радіацію встановлений 5 мЗв / рік (0,5 бер / рік), тобто з 300-кратним запасом. Для персоналу, що працює з джерелами іонізуючого випромінювання здійснюватиме, встановлена ​​гранично допустима доза 50 мЗв / рік (5 бер / рік), тобто 28 мкЗв / год при 36-годинному робочому тижні.

Згідно з гігієнічними нормативами НРБ-96 (1996 г.) допустимі рівні потужності дози при зовнішньому опроміненні всього тіла від техногенних джерел для приміщення постійного перебування осіб з персоналу - 10 мкГр / год, для житлових приміщень і території, де постійно знаходяться особи з населення - 0 , 1 мкГр / год (0,1 мкЗв / год 10 мкР / год).

Чому вимірюється РАДІАЦІЮ

Кілька слів про реєстрацію та дозиметрії іонізуючого випромінювання. Існують різні методи реєстрації та дозиметрії: іонізаційний (пов'язаний з проходженням іонізуючого випромінювання в газах), напівпровідниковий (в якому газ замінений твердим тілом), сцинтиляційних, люмінесцентний, фотографічний. Ці методи покладені в основу роботи дозиметрів радіації. Серед газонаповнених датчиків іонізуючого випромінювання можна відзначити іонізаційні камери, камери поділу, пропорційні лічильники і лічильники Гейгера-Мюллера . Останні відносно прості, більш дешеві, не критичні до умов роботи, що і зумовило їх широке застосування в професійній дозиметричної апаратури, призначеної для виявлення і оцінки бета- і гама-випромінювання. Коли датчиком служить лічильник Гейгера-Мюллера, будь-яка викликає іонізацію частка, яка потрапляє на чутливий об'єм лічильника, стає причиною самостійного розряду. Саме потрапляє в чутливий об'єм! Тому не реєструються альфа-частинки, тому що вони туди не можуть проникнути. Навіть при реєстрації бета - частинок необхідно наблизити детектор до об'єкта, щоб переконатися у відсутності випромінювання, тому що в повітрі енергія цих частинок може бути ослаблена, вони можуть не подолати корпус приладу, не потраплять в чутливий елемент і не будуть виявлені.

Доктор фізико-математичних наук, професор МІФІ Н.М. Гаврилов
стаття написана для компанії "Кварта-Рад"