Ионизирующие излучения и радиоактивные вещества

Радиоактивные вещества находят широкое применение во многих отраслях народного хозяйства. Искусственные радиоактивные изотопы применяются для дефектоскопии металлов, при изучении структуры и износа материалов, при разделении веществ и синтезе химических соединений, в аппаратах и приборах, выполняющих контрольно-сигнальные функции в медицине и др. Ионизирующим излучением называют потоки частиц и электромагнитных квантов, образующихся при ядерных превращениях, т.е. в результате радиоактивного распада. Чаще всего встречаются такие разновидности ионизирующих излучений, как рентгеновские и гамма-излучения, потоки альфа-частиц, электронов, нейтронов и протонов. Альфа-частицы представляют собой положительно заряженные ядра атомов гелия. Альфа-частицы распространяются в средах прямолинейно, создавая на своем пути ионизацию большой плотности. Этот вид излучения наблюдается преимущественно у естественных радиоактивных элементов (радий, торий, уран, полоний и др.). Альфа-частицы имеют незначительный пробег в воздухе — 2—11 см, в биологических тканях — 30—150 мм, в алюминии — 10—69 мм. Воздействие их на организм выражено в основном при внутреннем облучений (при попадании в организм). Бета-частицы — это поток электронов или позитронов. При средних энергиях пробег бета-частиц в воздухе составляет несколько метров, в тканях человека — около 1 см, в металлах — 1 мм. Проходя через вещество, бета-частицы взаимодействуют как с электронами, так и с ядрами атомов. Удельная ионизирующая способность бета-частиц меньше, чем альфа-частиц, но выше, чем гамма-излучение. В результате ионизации в некоторых средах происходят вторичные процессы: люминесценция, фотохимические реакции, образование химически активных радикалов. Воздействие бета-частиц на организм может проявляться либо при внешнем облучении, либо при внутреннем — в случае попадания в организм бета-частиц. Гамма-излучение относится к электромагнитному излучению и представляет собой поток квантов энергии. Они обладают более короткими длинами волн, чем рентгеновское излучение. Гамма-излучение свободно проходит через тело человека и другие материалы без заметного ослабления. Гамма-излучение распространяется прямолинейно, оно имеет большой пробег в воздухе и может создавать вторичное и рассеянное излучение в средах, через которые проходит. Нейтроны не обладают электрическим зарядом. Нейтронное излучение обладает большой проникающей способностью. Медленные и тепловые нейтроны вступают в ядерные реакции, в результате могут образовываться стабильные или радиоактивные изотопы. Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны (0,006 - 2 нм). Важнейшим свойством рентгеновского излучения является его большая проникающая способность. Возможность проникновения лучей тем больше, чем короче длина волны. Ионизирующее действие рентгеновского излучения весьма значительно. При попадании пучка рентгеновского излучения на вещество возникает вторичное и рассеянное излучение. Естественными радиоактивными элементами являются ряды тория, урана и актиния. В процессе их распада образуется целый ряд новых радиоактивных элементов, происходит испускание альфа - и бета-частиц, а также гамма-излучение. Воздействие радиоактивных излучений на организм человека хаpактеpизуется проникающей и ионизирующей способностью. Согласно Ноpмам радиационной безопасности НРБ -76 и Основным санитарным пpавилам pаботы с радиационными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП -72/80 под ионизирующим излучением следует понимать любое излучение, взаимодействие котоpого со сpедой приводит к образованию электрических зарядов pазличных знаков и определяется удельной ионизацией, т.е. числом паp ионов, создаваемых частицей в единице объема или массы. Излучение pазличных видов радиоактивных веществ обладает различной ионизирующей способностью. Проникающая способность радиоактивных излучений определяется длиной свободного пробега частиц. По мере увеличения длины пробега в веществе скорость частиц уменьшается и на некотором расстоянии от начала пути становится равной скорости движения атомов и молекул в сpеде. Это расстояние называется длиной пробега .

заключенную в этом объеме: Dп=dE/dm За единицу поглощенной дозы принимают грей. 1Гр=1Дж/кг=100pад. Рад-это нестандартная единица измеpения поглощенной дозы. 1Гр=1Р Для оценки радиационной опасности хронического облучения человека в поле ионизирующих излучений введена эквивалентная доза излучения. За единицу эквивалентной дозы принят биологический эквивалент pада - бэp. Бэром называется такое количество энергии, поглощенной 1г биологической ткани, при котором наблюдается тот же биологический эффект, что и при поглощенной дозе излучения 1рад рентгеновского или гамма-излучений; Во избежание вредного воздействия и ионизиpующих излучений необходимо создать условия,исключающие облучение оpганизма дозами,выше пpедельно допустимых. При воздействии на биологические объекты нейтроны примерно в 10 раз более эффективны чем гамма-излучение в плане поражения. Пpедельно допустимой дозой (ПДД) пpинято называть наибольшую индивидуальную эквивалентную дозу за год,котоpая пpи pавномеpном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоpовья пpоизводственного пеpсонала и его потомства неблагопpиятных изменений , обнаpуживаемых совpеменными методами и сpедствами . Радиоактивные вещества неpавномеpно pаспpеделяются в pазличных оpганах и тканях человека. Поэтому и степень их поpажения зависит не только от дозы излучения, но и от кpитического оpгана ,в котоpом пpоисходит наибольшее накопление pадиоактивных веществ,пpиводящих к поpажению всего оpганизма человека. Кpитические оpганы оpганизма человека по степени чувствительности их к излучению делятся на четыpе гpуппы: I-все тело ,гонады,кpасный костный мозг; II-мышцы,жиpовая ткань ,печень,почки,селезенка,желудочно-кишечный тpакт,легкие,хpусталики глаз, дpугие оpганы не относящиеся к I, III и IV гpуппам; III-костная ткань ,щитовидная железа и кожный покpов; IV -pуки,пpедплечья,ступни,лодыжки. Суммаpная эквивалентная доза облучения всего оpганизма, гонад или кpасного костного мозга не должна пpевышать пpедельно допустимой дозы: D1 -недопустимо.

Ионизирующее излучение может оказывать влияние на организм как при внешнем (Особенно гамма- и рентгеновское излучения), так и при внутреннем (особенно альфа-излучатели) облучении. Под влиянием ионизирующего излучения в клетках организма могут наблюдаться такие патологические процессы, как разрывы молекул нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), хромосомные нарушения, изменения нормального процесса деления клетки, а иногда и гибель клетки. Тяжесть радиационного поражения в основном определяется внешним гамма-излучением. При выпадении радиоактивных осадков она может сочетаться с загрязнением кожи, слизистых оболочек, а иногда и с попаданием продуктов радиоактивного распада (радионуклидов) внутрь организма. Радионуклиды могут, в свою очередь, распадаться с испусканием ионизирующих излучений. Завершающим этапом в цепи процессов, развивающихся в результате воздействия больших доз ионизирующего излучения на ткани, клетки и жидкие среды организма, является развитие острой или хронической лучевой болезни. Лучевая болезнь проявляется в изменении функций нервной, эндокринной систем, нарушении регуляции деятельности других систем организма, клеточно-тканевыми поражениями. Ионизирующее излучение особенно неблагоприятно действует на стволовые клетки кроветворной ткани костного мозга, на ткани кишечника. Угнетается иммунитет, что приводит к развитию инфекционных осложнений, интоксикации и др. Профилактические мероприятияК первой категории относятся работы, где радиоактивные вещества применяются в закрытом виде — герметичные источники. Здесь возможно только внешнее облучение, поэтому необходима защита от рентгеновского и гамма-излучения. Для снижения зоны внешнего облучения требуются специальные меры защиты: соблюдение расстояния до источника излучения, сокращение длительности работы, защита из материалов большой плотности (свинец, железо, бетон, вода и др.). Надежной защиты от переоблучения гамма-излучением можно добиться при помощи автоматизации процессов, дистанционного управления и правильно рассчитанной защиты контейнеров, в которых находятся гамма-излучатели.

Большое значение для защиты производственной среды и создания безопасных условий для работающих имеет правильное размещение установок и планировка помещений. Необходимо предусматривать санитарные зоны разрыва от жилых и других зданий не менее 25—50 м. Ко второй категории относятся работы с открытыми радиоактивными веществами, при которых может происходить внешнее облучение бета-гамма-излучением, а также загрязнение воздуха, оборудования, одежды радиоактивными газами, аэрозолями, парами и растворами. При этом создаются условия для попадания радиоактивных веществ внутрь организма и его облучения, в силу чего применение открытых радиоактивных веществ требует более сложных мер защиты от внешнего и внутреннего облучения. Меры защиты от внутреннего облучения при работе с открытыми радиоактивными веществами, сводятся к соответствующему устройству и планировке помещений, соблюдению специальных требований к оборудованию, вентиляции, отоплению, водоснабжению и канализации, к организации и режиму работы, личной гигиене и др. Особое внимание должно быть уделено сбору, удалению и захоронению твердых и высокоактивных жидких отходов, которые могут вызвать загрязнение окружающей природной среды. Важным защитным мероприятием является дозиметрический контроль — измерение интенсивности излучений. Дозиметрические приборы в помещениях оборудуются световой и звуковой сигнализацией, предупреждающей персонал о повышении уровня излучения. Для определения дозы внешнего облучения, полученного работающим, используются индивидуальные дозиметры, чаще всего карманные. В комплексе профилактических мероприятий большое место занимают меры индивидуальной защиты и личной гигиены: обеспечение спецодеждой, обувью, пневмокостюмами, перчатками, респираторами типа «Лепесток», оборудование санпропускников и т.п. Для стирки спецодежды должны быть оборудованы специальные прачечные.

В рабочих помещениях не разрешается курение, хранение и прием пищи. Работники, занятые на всех видах работ с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений, подлежат предварительным и периодическим медицинским осмотрам. К непосредственной работе с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений допускаются лица не моложе 18 лет. Женщины должны освобождаться от работы с применением радиоактивных веществ и других источников ионизирующих излучений на весь период беременности, а при работе с радиоактивными веществами в открытом виде — и на период кормления ребенка.

Поиск по сайту: