Радиация. Выжить при аварии. Часть II

ПОНЯТИЕ О ДОЗЕ ИЗЛУЧЕНИЯ И ЕДИНИЦАХ ЕЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Человеческий организм поглощает энергию ионизирующих излучений, причем от количества поглощенной энергии зависит степень лучевых поражений.

Для характеристики поглощенной энергии ионизирующего излучения единицей массы вещества используется понятие поглощенная доза. Поглощенная доза — это количество энергии, поглощенной облучаемым веществом и рассчитанной на единицу массы этого вещества. Единица поглощенной дозы в Международной системе единиц (СИ) — грей (Гр)

1 Гp = 1 Дж/кг.

Для оценки поглощенной дозы используется также внесистемная единица — рад:

1 рад = 0,01 Дж/кг;   1 Гp = 100 рад.

Рад является весьма крупной единицей измерения, и поэтому дозы облучения обычно выражаются в долях рад — сотых (сантирад), тысячных (миллирад) и миллионных (микрорад).

Например, радиационный фон Земли измеряется в миллиардах рад, а доза, полученная пациентом при однократном рентгеновском просвечивании желудка, составляет несколько рад.

Для оценки радиационной обстановки на местности, в рабочем или жилом помещениях, обусловленной воздействием рентгеновского или гамма-излучения, используют экспозиционную дозу облучения. В СИ единица экспозиционной дозы — кулон на килограмм (Кл/кг). Однако на практике чаще используют внесистемную единицу — рентген (Р). Соотноше­ние между этими единицами следующее: 1 Р = 2,58 • 0,001 Кл/кг.

Поглощенной дозе 1 рад соответствует экспозиционная доза, при­мерно равная 1 Р, т. е,

1 paд ~ 1 P.

При облучении живых организмов возникают различные биологические эффекты, разница между которыми при одной и той же поглощенной дозе объясняется разными видами облучения. Принято сравнивать биологические эффекты, вызываемые любыми ионизирующими излучениями, с эффектами от рентгеновского и гамма-излучения. т, е. вво­дится понятие об эквивалентной дозе.

В СИ единица эквивалентной дозы — зиверт (Зв). Существует также внесистемная единица эквивалентной дозы ионизирующего излучения — бэр (биологический эквивалент рентгена).

Коэффициент, показывающий, во сколько раз оцениваемый вид излучения биологически опаснее, чем рентгеновское и гамма-излучение при одинаковой поглощенной дозе, называется коэффициентом качества излучения (К). Для рентгеновского и гамма-излучения К = 1.

Таким образом, эквивалентная доза определяется произведением поглощенной дозы на коэффициент качества излучения:

1 paд * K = 1 бэp;

1 Гр * К=1 Зв.

При прочих равных условиях доза ионизирующего излучения тем больше, чем больше время облучения, т. е. доза накапливается со временем. Доза, отнесенная к единице времени, называется мощностьюдозы. Так, если мы говорим, что мощность экспозиционной дозы гамма-излучения составляет 1 Р/ч, то это значит, что за 1 ч облучения человек получит дозу, равную 1 Р.

Выше уже говорилось, что элементы, испускающие различные виды ионизирующего излучения, называются радиоактивными. Ионизирующее излучение возникает в результате ядерных превращений, радиоактивного распада атомов. С этим явлением связано понятие активность радиоактивного источника (радионуклида). Активность - физическая величина, характеризующая число радиоактивных распадов в единицу времени, чем больше радиоактивных превращений происходит в единицу времени, тем выше активность. В качестве единицы активности принят беккерель (Бк) - один распад в секунду.

Как измерить ионизирующее излучение, как определить мощность поглощенной дозы? Ведь это чрезвычайно важно для определения допустимого времени пребывания человека на загрязненной территории. Для обнаружения ионизирующих излучений, измерения их энергии и других свойств, применяются приборы, называемые детекторами (дозиметрами). Дозиметры могут быть индивидуального пользования или более сложной конструкции для комплектации оснащения специализи­рованных дозиметрических подразделений.

ОПАСНЫЕ И НЕОПАСНЫЕ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ

В настоящее время хорошо известно, что в среднем доза облучения от всех естественных источников ионизирующего излучения составляет в год около 200 мР, хотя это значение может колебаться в разных реги­онах земного шара от 50 до 1000 мР/год и более.

Природные источники ионизирующего излучения

Космос (излучение на уровне моря):

 средняя годовая доза 30 бэр или 0,30 Зв; вклад в дозу 15,1%

Земля (грунт, вода,  строительные материалы):

средняя годовая доза 50-130 бэр или 0,5-1,3 Зв; вклад в дозу 68,8%

Радиоактивные элементы, содержащиеся в тканях тела человека (40К, 14 С и др.):

средняя годовая доза  30 бэр или   0,30 Зв; вклад в дозу 15,1%

Другие источники:

средняя годовая доза  2 бэр или   0,02 Зв; вклад в дозу 1,0%

Средняя суммарная годовая доза

средняя годовая доза  200 бэр или   2,0 Зв

Наши дома построены из камня, кирпича, бетона или дерева, в которых содержатся различные по виду и количеству природные радио­активные элементы. Плохая вентиляция, особенно в домах с плотно закрывающимися окнами, может увеличить дозу облучения, обуслов­ленную вдыханием радиоактивного газа радона, который образуется при естественном распаде радия, содержащегося во многих горных по­родах и строительных материалах, а также в почве.

Доза, получаемая человеком в результате воздействия космического излучения, зависит также от высоты над уровнем моря: чем выше над уровнем моря, тем больше годовая доза,

Люди, постоянно пользующиеся самолетом, дополнительно подвер­гаются незначительному облучению. Как уже было сказано выше, мы подвергаемся облучению при использовании ионизирующего излучения в целях диагностики и лечения. Имеются и другие источники излучения, созданные руками человека.

Нормативными документами установлены, например, для АЭС, пределы облучения персонала и населения, которые составляют соот­ветственно 5 и 0,5 рад за год. Эти уровни доз являются потенциально неопасными. При выполнении аварийных работ максимально накоплен­ная доза не должна превышать 25 рад.

Доза, получаемая за счет существующего фона излучения и от других источников излучения за 70 лет жизни, составит около 14-15 бэр. Не­благоприятного действия от этого уровня излучения на здоровье детей и взрослых не установлено.

Известно, что при дозах облучения примерно 10 рад не наблюдается каких-либо изменений в органах и тканях организма человека. Клини­чески определяются кратковременные незначительные изменения со­става крови лишь при однократном облучении дозой 25-75 рад. Раз­витие лучевой болезни наблюдается при облучении дозой более 100 рад.

Лучевая болезнь тяжелой степени может развиться после однократного облучения всего тела дозой 400 рад и более.

Таким образом, каждый житель Земли на протяжении всей своей жизни ежегодно облучается дозой в среднем 250-400 мбэр. Это уже обычное состояние среды обитания человека.

При вдыхании воздуха, содержащего пылевидные радиоактивные вещества, попадание твердых радиоактивных частичек в органы дыха­ния зависит от их размеров. Установлено, что частицы пыли размером менее 0,1 мкм ведут себя так же, как и молекулы газа, т. е. при вдохе они попадают вместе с воздухом в легкие, а при выдохе удаляются вмес­те с выдыхаемым воздухом. В легких может остаться только незначи­тельная часть таких частиц. Крупные частицы (размером более 5 мкм) почти все задерживаются в носовой полости.

Проникновение радиоактивных загрязнений через раны, кожу или пищеварительный тракт можно предотвратить, если соблюдать соот­ветствующие меры предосторожности: мыть руки, носить защитные перчатки и т. п.

Степень опасности зависит также от скорости выведения веществ из организма. Если радионуклиды, попавшие внутрь организма, одно­типны с элементами, которые потребляются человеком с пищей (натрий, хлор, калий и др.), то они достаточно быстро выводятся.

Некоторые радиоактивные вещества, попадая в организм, распре­деляются в нем более или менее равномерно, другие концентрируются в отдельных внутренних органах. Так, в костной ткани откладываются источники гамма-излучения (радий, уран, плутоний), бета-излучения (стронций и иттрий) и гамма-излучения (цирконий). Эти элементы, химически связан­ные с костной тканью, очень трудно выводятся из организма. Элементы, образующие в организме легкорастворимые соли и накапливающиеся в мягких тканях, легко удаляются из организма.

(Юрий Григорьевич ГРИГОРЬЕВ

ПАМЯТКА НАСЕЛЕНИЮ ПО РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Москва, Энергоатомиздат, 1990

Научно-популярное издание)

Источник: Эдуард Будущев, РУ №71 ФМБА России 

Если вы стали очевидцем какого-либо события, присылайте сообщения, фото и видео на любой мессенджер (viber, whatsAppp, telegram) - +7 902 896 51 63 или почту редакции panorama@ozersk74.ru, либо через форму добавления новостей, а также в нашу группу «ВКонтакте». Телефон редакции 5-94-14.