радіоактивність

1. Радіація - основні визначення. Що таке радіація? Термін «радіація» походить від лат. radius -...
2. Методи та прилади контролю.
3. Дезактивація.
4. Поведінка в ситуації потенційної радіаційної небезпеки.
5. Таблиця доз радіації.

Радіація - основні визначення.

Що таке радіація?
Термін «радіація» походить від лат. radius - промінь, і в найширшому сенсі охоплює всі види випромінювань взагалі. Видиме світло і радіохвилі - теж, строго кажучи, радіація, але прийнято мати на увазі під радіацією тільки іонізуючі випромінювання, тобто ті, взаємодія яких з речовиною призводить до утворення в ньому іонів.
Розрізняють декілька видів іонізуючих випромінювань:
- альфа-випромінювання - являє собою потік ядер гелію
- бета-випромінювання - потік електронів або позитронів
- гамма-випромінювання - електромагнітне випромінювання з частотою близько 10 ^ 20 Гц.
- рентгенівське випромінювання - також електромагнітне випромінювання з частотою близько 10 ^ 18 Гц.
- нейтронне випромінювання - потік нейтронів.

Що таке альфа-випромінювання?
Це важкі позитивно заряджені частинки, що складаються з двох протонів і двох нейтронів, міцно пов'язаних між собою. У природі альфа-частинки виникають в результаті розпаду атомів важких елементів, таких як уран, радій і торій. В повітрі альфа-випромінювання проходить не більше п'яти сантиметрів і, як правило, повністю затримується аркушем паперу або зовнішнім омертвілим шаром шкіри. Однак якщо речовина, що випускає альфа-частинки, потрапляє всередину організму з їжею або повітрям, воно опромінює внутрішні органи і стає потенційно небезпечним.

Що таке бета-випромінювання?
Електрони або позитрони, які значно менше альфа-частинок і можуть проникати вглиб тіла на кілька сантиметрів. Від нього можна захиститися тонким листом металу, шибкою і навіть звичайним одягом. Потрапляючи на незахищені ділянки тіла, бета-випромінювання впливає, як правило, на верхні шари шкіри. Якщо речовина, що випускають бета-частинки, потрапить в організм, воно буде опромінювати внутрішні тканини.

Що таке нейтронне випромінювання?
Потік нейтронів, нейтрально заряджених частинок. Нейтронне випромінювання утворюється в процесі ділення атомного ядра і має високу проникаючу здатність. Нейтрони можна зупинити товстим бетонним, водяним або парафіновим бар'єром. На щастя, в мирному житті ніде, крім як безпосередньо поблизу ядерних реакторів, нейтронне випромінювання практично не існує.

Що таке гамма-випромінювання?
Електромагнітна хвиля, несуча енергію. В повітрі воно може проходити великі відстані, поступово втрачаючи енергію в результаті зіткнень з атомами середовища. Інтенсивне гамма-випромінювання, якщо від нього не захиститися, може зашкодити не тільки шкіру, але і внутрішні тканини.

А який вид випромінювання використовується при рентгеноскопії?
Рентгенівське випромінювання - електромагнітне випромінювання з частотою близько 10 ^ 18 Гц.
Виникає при взаємодії електронів, що рухаються з великими швидкостями, з речовиною. Коли електрони соударяются з атомами певної речовини, вони швидко втрачають свою кінетичну енергію. При цьому велика її частина переходить в тепло, а невелика частка, зазвичай менше 1%, перетворюється в енергію рентгенівського випромінювання.
Відносно рентгенівського і гамма-випромінювання часто вживають терміни «жорстке» та «м'яке». Це відносна характеристика його енергії і пов'язаної з нею проникаючої здатності випромінювання: «жорстке» - великі енергія і проникаюча здатність, «м'яке» -Менше. Рентгенівське випромінювання - м'яке, гамма-випромінювання - жорстке.

Чи існує місце без радіації взагалі?
Практично ні. Радіація - древній фактор навколишнього середовища. Існує безліч природних джерел випромінювання: це природні радіонукліди, що містяться в земній корі, будівельних матеріалах, повітрі, їжі і воді, а також космічні промені. В середньому вони визначають більш ніж 80% річної ефективної дози, одержуваної населенням, в основному внаслідок внутрішнього опромінення.

Що таке радіоактивність?
Радіоактивність - властивість атомів будь-якого елементу мимовільно перетворюватися в атоми інших елементів. Цей процес супроводжується іонізуючим випромінюванням, тобто радіацією.

У чому вимірюється радіація?
З урахуванням того, що «радіація» сама по собі вимірної величиною не є, існують різні одиниці для вимірювання різних видів випромінювань, а також забруднення.
Окремо використовуються поняття поглиненої, експозиційної, еквівалентної та ефективної дози, а також поняття потужності еквівалентної дози і фону.
Крім того, для кожного радіонукліда (радіоактивного ізотопу елемента) вимірюється активність радіонукліда, питома активність радіонукліда і період напіврозпаду.

Що таке поглинена доза і в чому вона вимірюється?
Доза, поглинена доза (від грецького - частка, порція) - визначає величину енергії іонізуючого випромінювання, поглинену опромінюваним речовиною. Характеризує фізичний ефект опромінення в будь-якому середовищі, включаючи біологічну тканину, і часто розраховується на одиницю маси цієї речовини.
Вимірюється в одиницях енергії, яка виділяється в речовині (поглинається речовиною) при проходженні через нього іонізуючого випромінювання.
Одиниці виміру радий, грей.
Радий (rad - скорочення від radiation absorbed dose) - позасистемна одиниця поглиненої дози. Відповідає енергії випромінювання 100 ерг, поглиненої речовиною масою 1 грам
1 рад = 100 ерг / г = 0,01 Дж / кг = 0,01 Гр = 2,388 x 10-6 кал / г
При експозиційної дози в 1 рентген поглинена доза в повітрі буде 0,85 рад (85 ерг / г).
Грей (Гр.) - одиниця поглиненої дози в системі одиниць СІ. Відповідає енергії випромінювання в 1 Дж, поглиненої 1 кг речовини.
1 Гр. = 1 Дж / кг = 104 ерг / г = 100 рад.

Що таке експозиційна доза і в чому вона вимірюється?
Експозиційна доза визначається по іонізації повітря, тобто по сумарному заряду іонів, що утворилися в повітрі при проходженні через нього іонізуючого випромінювання.
Одиниці виміру рентген, кулон на кілограм.
Рентген (Р) - позасистемна одиниця експозиційної дози. Це така кількість гамма-або рентгенівського випромінювання, яке в 1 см3 сухого повітря (що має при нормальних умовах вага 0,001293 г) утворює 2,082 х 109 пар іонів. При перерахунку на 1 г повітря це складе 1,610 х 1012 пар іонів або 85 ерг / г сухого повітря. Таким чином фізичний енергетичний еквівалент рентгена дорівнює 85 ерг / г для повітря.
1 Кл / кг - одиниця експозиційної дози в системі СІ. Це така кількість гамма-або рентгенівського випромінювання, яке в 1 кг сухого повітря утворює 6,24 х 1018 пар іонів, які несуть заряд в 1 кулон кожного знака. Фізичний еквівалент 1 Кл / кг дорівнює 33 Дж / кг (для повітря).
Співвідношення між рентгеном і Кл / кг наступні:
1 Р = 2,58 х 10-4 Кл / кг - точно.
1 Кл / кг = 3,88 х 103 Р - приблизно.

Що таке еквівалентна доза і в чому вона вимірюється?
Еквівалентна доза дорівнює поглиненої дози, розрахованої для людини з урахуванням коефіцієнтів, що враховують різну здатність різних видів випромінювання пошкоджувати тканини організму.
Наприклад, для рентгенівського, гамма, бета-випромінювання, цей коефіцієнт (його називають коефіцієнт якості випромінювання) дорівнює 1, а для альфа-випромінювання - 20. Тобто при одній і тій же поглиненої дози альфа-випромінювання завдасть організму в 20 разів більшої шкоди , ніж, наприклад гамма-випромінювання.
Одиниці виміру бер і зіверт.
Бер - біологічний еквівалент рада (раніше - рентгена). Позасистемна одиниця вимірювання еквівалентної дози. У загальному випадку:
1 бер = 1 рад * К = 100 ерг / г * К = 0,01 Гр * К = 0,01 Дж / кг * К = 0,01 Зіверт,
де К - коефіцієнт якості випромінювання, см. визначення еквівалентної дози
Для рентгенівського, гамма-, бета-випромінювань, електронів і позитронів, 1 бер відповідає поглиненої дози в 1 рад.
1 бер = 1 рад = 100 ерг / г = 0,01 Гр = 0,01 Дж / кг = 0,01 Зіверт
З огляду на, що при експозиційній дозі в 1 рентген повітря поглинає приблизно 85 ерг / г (фізичний еквівалент рентгена), а біологічна тканина приблизно 94 ерг / г (біологічний еквівалент рентгена), можна вважати з мінімальною похибкою, що експозиційна доза в 1 рентген для біологічної тканини відповідає поглиненої дози в 1 рад і еквівалентній дозі в 1 бер (для рентгенівського, гамма-, бета-випромінювань, електронів і позитронів), тобто, грубо кажучи - 1 рентген, 1 рад і 1 бер - це одне і те ж.
Зіверт (Зв) - одиниця еквівалентної та ефективної еквівалентної доз в системі СІ. 1 Зв дорівнює еквівалентній дозі, при якій твір величини поглиненої дози в греях (в біологічній тканині) на коефіцієнт К дорівнюватиме 1 Дж / кг. Іншими словами, це така поглинена доза, при якій в 1 кг речовини виділяється енергія в 1 Дж.
У загальному випадку:
1 Зв = 1 Гр * К = 1 Дж / кг * К = 100 рад * К = 100 бер * До
При К = 1 (для рентгенівського, гамма-, бета-випромінювань, електронів і позитронів) 1 Зв відповідає поглиненої дози в 1 Гр:
1 Зв = 1 Гр = 1 Дж / кг = 100 рад = 100 бер.

Ефективна еквівалентна доза одно еквівалентній дозі, розрахованої з урахуванням різної чутливості різних органів організму до опромінення. Ефективна доза враховує не тільки, що різні види випромінювань мають різний біологічної ефективністю, але і те, що одні частини тіла людини (органи, тканини) більш чутливі до випромінювання, ніж інші. Наприклад, при однаковій еквівалентній дозі виникнення раку легенів більш імовірно, ніж раку щитовидної залози. Таким чином, ефективна доза відображає сумарний ефект опромінювання людини з точки зору віддалених наслідків.
Для розрахунку ефективної дози еквівалентну дозу, отриману конкретним органом, тканиною, множать на відповідний коефіцієнт.
Для всього організму цей коефіцієнт дорівнює 1, а для деяких органів має такі значення:
кістковий мозок (червоний) - 0,12
щитовидна залоза - 0,05
легкі, шлунок, товстий кишечник - 0,12
гонади (яєчники, насінники) - 0,20
шкіра - 0,01
Для оцінки повної ефективної еквівалентної дози, отриманої людиною, розраховують і підсумовують зазначені дози для всіх органів.
Одиниця виміру та ж, що і у еквівалентної дози - «бер», «зіверт»

Що таке потужність еквівалентної дози, і в чому вона вимірюється?
Доза, отримана в одиницю часу, називається потужністю дози. Чим більше потужність дози, тим швидше зростає доза випромінювання.
Для еквівалентної дози в системі СІ одиниця потужності дози - зіверт в секунду (Зв / с), позасистемна одиниця - бер в секунду (бер / с). На практиці найчастіше використовуються їх похідні (мкЗв / год, мбер / год і т.д.)

Що таке фон, природний фон, і в чому вони вимірюється?
Фон - інша назва для потужності експозиційної дози іонізуючого випромінювання в даному місці.
Природний фон - потужність експозиційної дози іонізуючого випромінювання в даному місці, створювана тільки природними джерелами випромінювання.
Одиниці виміру, відповідно - бер і зіверт.
Часто фон і природний фон вимірюють в рентгенах (мікрорентгенах і т.д.), приблизно прирівнюючи рентген і бер (див. Питання про еквівалентній дозі).

Що таке активність радіонукліда і в чому вона вимірюється?
Кількість радіоактивної речовини вимірюється не тільки одиницями маси (грам, міліграм і т.д.), але і активністю, яка дорівнюють числу ядерних перетворень (розпадів) в одиницю часу. Чим більше ядерних перетворень зазнають атоми даного речовини в секунду, тим вище його активність і тим більшу небезпеку воно може представляти для людини.
Одиницею активності в СІ є розпад в секунду (роз / с). Ця одиниця отримала назву бекерель (Бк). 1 Бк дорівнює 1 роз / с.
Найбільш уживаною позасистемної одиницею активності є кюрі (Кі). 1 Кі дорівнює 3,7 * 10 в 10 Бк, що відповідає активності 1 г радію.

Що таке питома поверхнева активність радіонукліда?
Це активність радіонукліда, віднесена до одиниці площі. Зазвичай використовується для характеристики радіоактивного забруднення території (щільності радіоактивного забруднення).
Одиниці виміру - Бк / м2, Бк / км2, Кі / м2, Кі / км2.

Що таке період напіврозпаду і в чому він вимірюється?
Період напіврозпаду (T1 / 2, також позначається грецькою буквою «лямбда», half-life) - час, протягом якого половина радіоактивних атомів розпадається і їх кількість зменшується в 2 рази. Величина строго постійна для кожного радіонукліда. Періоди напіврозпаду у всіх радіонуклідів різні - від часток секунди (короткоживучі радіонукліди) до мільярдів років (довгоживучі).
Це не означає, що через певний час дорівнює двом T1 / 2 радіонуклід розпадеться повністю. Через T1 / 2 радіонукліда стане вдвічі менше, через 2 * T1 / 2 - вчетверо і т.д. Повністю радіонуклід не розпадеться теоретично ніколи.

Межі і норми опромінення

(Як і де можна опромінитися і що мені за це буде?)

Чи правда те, що при польотах на літаку можна отримати додаткову дозу випромінювання?
У загальному випадку так. Конкретні цифри залежать від висоти польоту, типу літака, погоди і маршруту, приблизно можна оцінити фон в салоні літака як 200-400 мкР / Ч.

Чи небезпечно робити флюорографію або рентгенографію?
Хоча знімок і займає всього частки секунди, потужність випромінювання дуже велика і людина отримує достатню дозу опромінення. Не дарма лікар-рентгенолог при знімку ховається за сталеву стінку.
Зразкові ефективні дози для опромінюються органів:
флюорографія в одній проекції - 1.0 мЗв
рентген легенів - 0.4 мЗ
знімок черепа в двох проекціях - 0.22 мЗв
знімок зуба - 0.02мЗв
знімок носа (гайморові пазухи) - 0.02 мЗв
знімок гомілки (ніг в зв'язку з переломом) - 0.08мЗв
Зазначені цифри вірні для одного знімка (якщо особливо не зазначено), при справному рентген-апараті та застосуванні засобів захисту. Скажімо, при знімку легень зовсім не обов'язково опромінювати голову і все, що нижче пояса. Вимагайте просвинцьованої фартух і комір, їх повинні вам видати. Отримана при обстеженні доза обов'язково записується в особову картку хворого.
Ну і наостанок - будь-який лікар, що відправляє вас на рентген, зобов'язаний оцінювати ризик надмірного опромінення в порівнянні з тим, наскільки допоможуть йому ваші знімки для більш ефективного лікування.

Радіація на промислових об'єктах, звалищах, покинутих будівлях?

Джерела радіації можна зустріти де завгодно, навіть в житловій будівлі, напр. колись використовувалися радіоізотопні сповіщувачі диму (РІД) в яких використовувалися ізотопи, що випромінюють Альфа, Бета і Гамма радіацію, всілякі шкали приладів, випущених до 60-х років, на які наносилася фарба в складі якої були солі Радію-226, на звалищах знаходили гамма-дефектоскопи, перевірочні джерела для дозиметрів і.т.д.

Методи та прилади контролю.

Якими приладами можна виміряти радіацію?
: Основні прилади - радіометр і дозиметр. Існують комбіновані прилади - дозиметр-радіометр. Найпоширеніші це побутові дозиметри-радіометри: Терра-П, Прип'ять, Сосна, Стора-Ту, Белла та ін. Є військові прилади типу ДП-5, ДП-2, ДП-3 і ін.

А чим відрізняється радіометр від дозиметра?
Радіометр показує потужність дози випромінювання тут тепер і зараз. Але для оцінки впливу радіації на організм важлива не потужність, а саме отримана доза.
Дозиметр - це прилад, який, вимірюючи потужність дози випромінювання, перемножує її на час впливу радіації, підраховуючи тим самим отриману власником еквівалентну дозу. Побутові дозиметри вимірюють, як правило, тільки потужність дози гамма-випромінювання (деякі ще й бета-випромінювання), ваговий множник яких (коефіцієнт якості випромінювання) рівні 1.
Тому навіть при відсутності в приладі функції дозиметра можна потужність дози, виміряну в Р / год поділити на 100 і помножити на час опромінення, отримавши таким чином шукане значення дози в зіверт. Або, що те ж саме, помноживши виміряну потужність дози на час опромінення, отримаємо еквівалентну дозу в берах.
Проста аналогія - спідометр в машині показує миттєву швидкість «радіометр» а лічильник кілометрів інтегрує цю швидкість за часом, показуючи пройдений машиною шлях ( «дозиметр»).

Дезактивація.

Способи дезактивації техніки
Радіоактивний пил на зараженій техніці утримується силами тяжіння (адгезії); величина цих сил залежить від властивостей поверхні і середовища, в якій відбувається тяжіння. Сили адгезії в повітрі значно більше, ніж в рідині. У разі зараження техніки, покритої маслянистими забрудненнями, адгезія радіоактивного пилу визначається міцністю прилипання самого маслянистого шару.
При дезактивації відбувається два процеси:
· Відрив частинок радіоактивного пилу від зараженої поверхні;
· Видалення їх з поверхні об'єкта.

Виходячи з цього, способи дезактивації засновані або на механічному видаленні радіоактивного пилу (змітання, здування, пилеотсасиваніе), або на використанні фізико-хімічних миючих процесів (змивання радіоактивного пилу розчинами миючих засобів).
З огляду на те, що часткова дезактивація відрізняється від повної тільки ретельністю і повнотою обробки, то і способи часткової і повної дезактивації практично однакові і залежать тільки від наявності технічних засобів дезактивації та дезактивуючих розчинів.

Всі Способи дезактівації можна розділіті на две групи: рідінні и безжідкостніе. Проміжнім между ними є газокапельній способ дезактівації.
До рідіннім способів відносяться:
· Змівання РВ дезактивирующими розчин, водою и розчинники (бензином, гасом, дизпаливо ТОЩО) з Використання щіток або дрантя;
· Змівання РВ струменить води під лещата.
При обробці техніки цими способами відрив частинок РВ від поверхні відбувається в рідкому середовищі, коли сили адгезії ослаблені. Транспортування відірваних частинок при їх видаленні також забезпечується рідиною, що стікає з об'єкта.
Оскільки швидкість руху шару рідини, що безпосередньо примикає до твердої поверхні, дуже мала, то мала і швидкість переміщення порошинок, особливо дуже дрібних, повністю утоплених в тонкому прикордонному шарі рідини. Тому для досягнення достатньої повноти дезактивації доводиться одночасно з подачею рідини протирати поверхню щіткою, або ганчір'ям, використовувати розчини миючих засобів, що полегшують відрив радіоактивних забруднень і утримання їх в розчині, або ж застосовувати потужний струмінь води з великим тиском і витратою рідини на одиницю поверхні.
Рідинні способи обробки високоефективні і універсальні, практично всі існуючі табельні технічні засоби дезактивації розраховані на рідинні способи обробки. Найефективнішим з них є спосіб змивання РВ дезактивирующими розчинами з використанням щіток (дозволяє знижувати зараженість об'єкта в 50 - 80 разів), а найшвидшим з виконання - спосіб змивання РВ струменем води. Спосіб змивання РВ дезактивирующими розчинами, водою і розчинниками з використанням дрантя застосовується головним чином для дезактивації внутрішніх поверхонь кабіни автомобіля, різних приладів, чутливих до великих обсягів води і дезактивуючих розчинів.
Вибір того чи іншого способу рідинної обробки залежить від наявності дезактивирующих речовин, ємності вододжерел, технічних засобів і виду техніки, що підлягає дезактивації.
До безжідкостним способів відносяться такі:
· Змітання радіоактивного пилу з об'єкта віниками та іншими підсобними матеріалами;
· Видалення радіоактивного пилу методом пилеотсасиванія;
· Здування радіоактивного пилу стисненим повітрям.
При здійсненні цих способів відрив частинок радіоактивного пилу здійснюється в повітряному середовищі, коли сили адгезії великі. З такими способами (пилеотсасиваніе, струмінь повітря від компресора автомобіля) не можна створити досить потужного потоку повітря. Всі ці способи ефективні при видаленні сухий радіоактивного пилу з сухих НЕ замаслених і не сильно забруднених об'єктів. Табельною технічним засобом дезактивації військової техніки безжідкостним способом (пилеотсасиваніем) в даний час є комплект ДК-4, за допомогою якого можна обробляти техніку і рідинним і безжідкостним способами.
Безжідкостние способи дезактивації дозволяють знижувати зараженість об'єктів:
· Обмітання - в 2 - 4 рази;
· Пилеотсасиваніе - в 5 - 10раз;
· Обдування стисненим повітрям від компресора автомобіля - в 2-3рази.
Газокапельний спосіб полягає в обдувании об'єкта потужним газокапельним потоком.
Джерелом газового потоку служить повітряно-реактивний двигун, на виході з сопла в газовий потік вводиться вода, яка дробиться на дрібні краплі.
Суть методу полягає в тому, що на оброблюваної поверхні утворюється плівка рідини, завдяки чому сили зчеплення (адгезії) частинок пилу з поверхнею послаблюються і потужний газовий потік здуває їх з об'єкта.
Газокапельний спосіб дезактивації здійснюється за допомогою теплових машин (ТМС-65, УТМ), він дозволяє виключити ручну працю при проведенні спеціальної обробки військової техніки.
Час дезактивації автомобіля КаМАЗ газокапельним потоком становить 1 - 2 хв, витрата води - 140л, зараженість знижується в 50 - 100раз.
При дезактивації техніки будь-яким з рідинних або безжідкостних способів необхідно дотримуватися такого порядку обробки:
· Об'єкт починати обробляти з верхніх частин, поступово опускаючись вниз;
· Послідовно обробляти всю поверхню без пропусків;
· Кожна ділянка поверхні обробити 2-3 рази, шорсткі поверхні обробити особливо ретельно з підвищеною витратою рідини;
· При обробці розчинами з використанням щіток та дрантя ретельно протирати оброблювану поверхню;
· При обробці струменем води направляти струмінь під кутом 30 - 60 ° до поверхні, перебуваючи в 3 - 4м від оброблюваного об'єкта;
· Стежити, щоб бризки і стікає з оброблюваного об'єкта рідина не потрапляла на людей, які виробляють дезактивацію.

Поведінка в ситуації потенційної радіаційної небезпеки.

Якщо мені сказали, що недалеко вибухнула АЕС, куди бігти?
Нікуди не бігти. По-перше, вас могли обдурити. По-друге, в разі дійсної небезпеки найкраще довіритися діям професіоналів. А для того, щоб про ці самі дії дізнатися, бажано знаходитися вдома, включити радіоприймач або телевізор. В якості запобіжного заходу можна порекомендувати щільно закрити вікна і двері, не випускати дітей і домашніх тварин на вулицю, провести вологе прибирання квартири.

Які ліки потрібно випити, щоб від радіації не було шкоди?
При аваріях на АЕС в атмосферу викидається велика кількість радіоактивного ізотопу йоду-131, який накопичується в щитовидній залозі, що призводить до внутрішнього опромінення організму і може викликати рак щитовидної залози. Тому в перші дні після забруднення території (а краще до цього забруднення) необхідно наситити щитовидну залозу звичайним йодом, тоді організм буде несприйнятливий до радіоактивного його ізотопу. Пити йод із пляшечки виключно шкідливо, існують різноманітні таблетки - звичайний йодид калію, йод-актив, йодомарін і т.п., всі вони представляють собою той же калій-йод.
Якщо калій-йоду поблизу немає, а територія забруднена, то в крайньому випадку можна крапнути кілька крапель звичайного йоду на склянку води або киселю, і випити.
Період напіврозпаду йоду-131 - трохи більше 8 діб. Відповідно, через два тижні можна в будь-якому випадку про прийняття йоду всередину забути.

Таблиця доз радіації.