Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Естественные источники радиации

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

· Космические лучи:Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает чуть меньше половинывнешнего облучения, получаемого населением от естественных источниковрадиации. Космические лучи в основном приходят к нам из глубин Вселенной, нонекоторая их часть рождается на Солнце во время вспышек. Они взаимодействуютс атмосферой Земли, порождая вторичное излучение и приводя к образованиюразличных радионуклидов.· Земная радиация:Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в горных породах Земли, - этокалий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих началосоответственно от урана-238 и тория-232 – долгоживущих изотопов, включившихсяв состав Земли с самого ее рождения.Средняя эффективная эквивалентная доза, которую человек получает за год отземных источников радиации, составляет примерно 350 микрозивертов.· Внутреннее облучение:В среднем примерно 2/3 эффективной эквивалентной дозы облучения, которуючеловек получает от естественных источников радиации, поступает отрадиоактивных веществ (калий-40, свинец-210, полоний-210 и пр.), попавших ворганизм с пищей, водой и воздухом.· Радон:Это невидимый, не имеющий вкуса и запаха тяжелый (в 7,5 раза тяжелее воздуха)газ. Радон вместе со своими дочерними продуктами распада ответствен примерноза 3/4 годовой индивидуальной эффективной эквивалентной дозы. Встречается вдвух основных формах: радон-222 и радон-220.Он высвобождается из земной коры повсеместно, но основную часть дозыоблучения человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении. Источники, созданные человеком· Источники, использующиеся в медицине:Это:Рентген; Компьютерная томография; Радиотерапевтические установки для лечениярака; Радиоизотопы, использующиеся для исследования различных процессов ворганизме;Средняя индивидуальная доза за счет этого источника во всем мире составляет ~400 мкЗв на человека в год. Таким образом, коллективная эффективнаяэквивалентная доза для всего населения равна примерно 1600000 чел-Зв в год.· Ядерные взрывы:Наиболее опасны воздушные взрывы. Часть радиоактивного материала выпадаетнеподалеку от места испытания, какая-то часть задерживается тропосфере (самомнижнем слое атмосферы), подхватывается ветром и перемещается на большиерасстояния, оставаясь примерно на одной и той же широте. Находясь в воздухе всреднем около месяца, радиоактивные вещества во время этих перемещенийпостепенно выпадают на землю. Однако большая часть радиоактивного материалавыбрасывается в стратосферу – следующий слой атмосферы, лежащий на высоте 10-50 км., где он остается многие месяцы, медленно опускаясь и рассеиваясь повсей поверхности земного шара.· АЭС:Вносят весьма незначительный вклад в суммарное облучение населения. Принормальной работе ядерных установок выбросы радиоактивных материалов оченьневелики. Влияние ионизирующих излучений на живые организмы и защита от нихПриведем ниже поэтапное воздействие всех видов ионизирующих излучений налюбой живой организм. Заряженные частицы:

Проникающие в ткани организма альфа- и бета-частицы теряют энергию вследствиеэлектрических взаимодействий с электронами тех атомов, близ которых онипроходят. Гамма-излучение и рентгеновские лучи передают свою энергию веществунесколько иными способами, которые, в конечном счете, также приводят кэлектрическим взаимодействиям. Электрические взаимодействия:

За время порядка десяти триллионных секунды после того, как проникающееизлучение достигнет соответствующего атома в ткани организма, от этого атомаотрывается электрон. Последний заряжен отрицательно, поэтому остальная частьисходно нейтрального атома становится положительно заряженной. Этот процессназывается ионизацией. Оторвавшийся электрон может далее ионизироватьдругие атомы. Физико-химические изменения:

И свободный электрон, и ионизированный атом обычно не могут долго пребывать втаком состоянии и в течение следующих десяти миллиардных долей секундыучаствуют в сложной цепи реакций, в результате которых образуются новыемолекулы, включая и такие чрезвычайно реакционно-способные, как свободныерадикалы. Химические изменения:

В течение следующих миллионных долей секунды образовавшиеся свободные радикалыреагируют как друг с другом, так и с другими молекулами и через цепочку реакций, еще не изученных до конца, могут вызвать химическую модификацию важных вбиологическом отношении молекул, необходимых для нормального функционированияклетки. Биологические эффекты: Биохимические изменения могут произойти как через несколько секунд, так ичерез десятилетия после облучения и явиться причиной немедленной гибеликлеток или таких изменений в них, которые могут привести к раку.Еще ниже приведем разновидности доз радиоактивного облучения.· Поглощенная доза – энергия ионизирующего излучения, поглощеннаяоблучаемым телом, в пересчете на единицу массы.· Эквивалентная доза – поглощенная доза, умноженная на коэффициент,отражающий способность данного излучения повреждать ткани организма.· Коллективная эквивалентная доза – эффективная эквивалентная доза,полученная группой людей от какого-либо источника радиации.· Полная коллективная эффективная эквивалентеая доза – коллективнаяэффективная эквивалентная доза, которую получат поколения людей, от какого-либоисточника за все время его дальнейшего существования.Приведем некоторые внесистемные, но широко распространенные единицы. Беккерель (Бк, Bq) – единица активности нуклида в радиоактивномисточнике (в системе СИ). Один беккерель соответствует одному распаду всекунду для любого радионуклида. Грей (Гр, Gy) – единица поглощенной дозы в системе СИ.Представляет собой количество энергии ионизирующего излучения, поглощеннойединицей массы какого-либо физического тела, например, тканями организма. Зиверт (Зв,Sv) – единица эквивалентной дозы в системе СИ.Представляет собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент,учитывающий неодинаковую радиационную опасность разных видов ионизирующихизлучений. Один зиверт соответствует поглощенной дозе в 1 Дж/кг (длярентгеновского, b- и g- излучений).Стоит также привести некоторые широко распространенные внесистемные единицы иих связь с единицами СИ: Кюри (Ки, Сu) – единица активности изотопа: 1 Ки = 3,700*1010 Бк; рад (рад, rad) – единица поглощенной дозы излучения: 1 рад = 0,01 Гр; бэр (бэр, rem) – единица эквивалентной дозы: 1 бэр = 0,01 Зв.

Защита от ионизирующих излучений · Защита от a- и b-излучения:Для защиты от данных видов излучений достаточно слоя воздуха в 10 см, тонкойфольги. Одежда, как было сказано выше, тоже полностью ослабляет a–частицы, аэкран из алюминия, плексигласа, стекла толщиной несколько миллиметровполностью экранирует поток b–частиц.Однако при энергии b–частиц ε>2 МэВ существенную роль начинает игратьтормозное излучение, которое требует более усиленной защиты.· Защита от нейтронного излучения:При проектировании защиты от нейтронного излучения необходимо учитывать, чтопроцесс поглощения эффективен для тепловых, медленных и резонансных нейтронов,поэтому быстрые нейтроны должны быть предварительно замедленны. Тяжелыематериалы хорошо ослабляют быстрые нейтроны. Промежуточные нейтроныэффективнее ослаблять водородосодержащими веществами. Это означает, чтоследует искать такую комбинацию тяжелых водосодержащих веществ, которые давалибы наибольшую эффективность (например, используют комбинации H₂O+Fe,H₂0+Pb). Поражение людей и животных проникающей радиацией. При воздействиипроникающей радиации у людей и животных может возникнуть лучевая болезнь.Степень поражения зависит от экспозиционной дозы излучения, времени, в течениекоторого эта доза получена, площади облучения тела, общего состояния организма.Также учитывают, что облучение может быть однократным и многократным.Однократным считается облучение, полученное за первые четверо суток. Облучение,полученное за время, превышающее четверо суток, является многократным. Приоднократном облучении организма человека в зависимости от полученнойэкспозиционной дозы различают 4 степени лучевой болезни. Лучевая болезнь первой (легкой) степени возникает при общейэкспозиционной дозе излучения 100-200 Р. Скрытый период можетпродолжаться 2-3 недели, после чего появляется недомогание, общая слабость,чувство тяжести в голове, стеснение в груди, повышение потливости, можетнаблюдаться периодическое повышение температуры. В крови уменьшается содержаниелейкоцитов. Лучевая болезнь первой степени излечима. Лучевая болезнь второй (средней) степени возникает при общейэкспозиционной дозе излучения 200-400 Р. Скрытый период длится околонедели. Лучевая болезнь проявляется в более тяжелом недомогании, расстройствефункций нервной системы, головных болях, головокружениях, вначале часто бываетрвота, возможно повышение температуры тела; количество лейкоцитов в крови,особенно лимфоцитов, уменьшается более чем наполовину. При активном лечениивыздоровление наступает через 1,5-2 месяца. Возможны смертельные исходы (до20%). Лучевая болезнь третьей (тяжелой) степени возникает при общейэкспозиционной дозе 400-600 Р. Скрытый период- до нескольких часов.Отмечают тяжелое общее состояние, сильные головные боли, рвоту, иногда потерюсознания или резкое возбуждение, кровоизлияния в слизистые оболочки и кожу,некроз слизистых оболочек в области десен. Количество лейкоцитов, а затемэритроцитов и тромбоцитов резко уменьшается. Ввиду ослабления защитных силорганизма появляются различные инфекционные осложнения. Без лечения болезнь в20-70% случаев заканчивается смертью, чаще от инфекционных осложнений или откровотечений.При облучении экспозиционной дозой более 600 Р. развивается крайнетяжелая четвертая степень лучевой болезни, которая без лечения обычнозаканчивается смертью в течение двух недель. Летальные дозы при их измерении в греях:

⇐ Предыдущая 12

Поиск по сайту: