Радиоактивные излучения характеризуются различной проникающей ионизирующей (повреждающей) способностью.
· Альфа-частицы обладают такой малой проникающей способностью, что задерживаются листом обыкновенной бумаги. Их пробег в воздухе равняется 2-9 см., в тканях животного организма - долями миллиметров. Эти частицы при наружном воздействии на живой организм не способны проникнуть через слой кожи. Вместе с тем ионизирующая способность этих частиц чрезвычайно велика и опасность их воздействия возрастает при попадании внутрь организма с водой, пищей, вдыхаемым воздухом, через открытую рану.
· Бета - частицы обладают большей проникающей, но меньшей ионизирующей способностью, их пробег в воздухе до 15 метров, в ткани организма - 1-2 см.
· Гамма - излучение распространяется со скоростью света, обладает наибольшей глубиной проникновения - его может ослабить только толстая свинцовая или бетонная стена.
Величина энергии излучения, поглощённая телом либо веществом, называется поглощённой дозой.
В качестве единицы измерения поглощённой дозы излучения в системе СИ принят грей (Гр).
Для оценки повреждающего действия различных видов ионизирующего излучения на биологические объекты применяют специальную единицу измерения - бэр (биологический эквивалент рентгена).
В системе СИ единицей этой эквивалентной дозы является зиверт (1 Зв = 100 бэр).
Для оценки радиационной обстановки на местности, в рабочем или жилом помещении, обусловленной воздействием рентгеновского или гамма-излучения, используют экспозиционную дозу облучения.
За единицу экспозиционной дозы в системе СИ принят кулон на килограмм (Кл/кг).
На практике она чаще всего измеряется в рентгенах (Р).
Экспозиционная доза в рентгенах достаточно надёжно характеризует потенциальную опасность воздействия ионизирующих излучений на тело человека. При прочих равных условиях доза ионизирующего излучения тем больше, чем больше время облучения, т.е. доза накапливается со временем. Доза, отнесённая к единице времени, называется мощностью дозы или уровнем радиации.
Так, если мы говорим, что уровень радиации на местности составляет 1 Р/ ч, то это значит, что за 1 час нахождения на местности человек получит дозу, равную 1Р.
Рентген является весьма крупной единицей измерения, поэтому уровни радиации обычно выражаются в долях рентгена - тысячных (миллирентген в час - мР/ч) и миллионных (микрорентген в час - мкР/ч).
Возможные последствия для человека различных доз облучения за короткий промежуток времени.
|
Доза (миллирентген) |
Последствия |
|
|
50 - 200 |
Уменьшение белых кровяных клеток, тошнота, рвота; около 10 % погибают в течение нескольких месяцев при 200 мР |
|
|
200 - 400 |
Потеря кровяных клеток, высокая температура, кровотечение, выпадение волос, тошнота, рвота, кожные нарывы; погибает до 20 % |
|
|
500 - 1000 |
Тяжёлые расстройства желудочно - кишечного тракта, острая сердечно - сосудистая недостаточность, поражение центральной нервной системы. Гибель в течение нескольких недель. |
|
|
10000 |
Смерть в течение нескольких часов |
Воздействие ионизирующего излучения может повреждать клетки человеческого организма двумя способами. Один из них - генетические повреждения, которые изменяют гены и хромосомы. Они могут проявиться в виде генетических дефектов у потомков. Другой способ - соматические повреждения, которые наносят вред жертве в течение её жизни. Примерами служат ожоги, некоторые виды лейкемии, выкидыши, глазные катаракты, а также раковые заболевания костей, щитовидной железы, молочной железы и лёгких.
Для обнаружения ионизирующих излучений используются следующие приборы:
· Радиометр - предназначен для определения количества радиоактивных веществ. Основными приборами радиационной разведки в системе ГО являются: ДП- 5В, предназначенный для измерения уровня радиации на местности, степени заражённости различных предметов по гамма - излучению и обнаружения бета - заражённости поверхностей объектов(0,05 мР/ч - 200 Р/ч) и измеритель мощности дозы СПР 68 - 01, используемый для измерения дозы при аварийных ситуациях на АЭС (о - 3000 мкР/ч).
· Дозиметры - приборы для измерения мощности поглощённой дозы (ДКП - 50А, ИД - 1, ИД - 11, ДК - 02 и др.).
Человек в течение всей жизни подвергается воздействию ионизирующего излучения. Это прежде всего естественный радиационный фон Земли космического и земного происхождения. В среднем доза облучения от всех естественных источников ионизирующего излучения составляет в год около 200 мР, хотя это значение может колебаться в разных регионах Земли от 50 до 1000 мР/год и более.
Кроме того, человек встречается с искусственными источниками излучения (техногенное облучение). Сюда относится, например, ионизирующее излучение, используемое в медицинских целях. Определённый вклад в техногенный фон вносят предприятия ядерно- топливного цикла и ТЭЦ на угле, полёты на самолётах на больших высотах, просмотр телепрограмм, пользование часами со светящимся циферблатом и т.д. В целом техногенный фон колеблется от 150 до 200 мбэр.
Таким образом, каждый житель Земли ежегодно в среднем получает дозу облучения в 250 - 400 мбэр. Это уже обычное состояние среды обитания человека. Неблагоприятного действия от этого уровня радиации на здоровье человека не установлено.
Совершенно иная ситуация возникает при ядерных взрывах и при авариях на атомных реакторах, когда образуются обширные зоны радиоактивного заражения (загрязнения) с высоким уровнем радиации.
После прочтения первой части лекции обсуждаются ответы на вопросы, поставленные в таблице. Далее учащимся предлагается список понятий:
Стены
Вода
Йод
Пища
Подручные средства защиты
Учитель предлагает учащимся, используя эти понятия, предложить варианты защиты человека от радиоактивной опасности. Это обсуждается и выносится на доску. Затем читается второй фрагмент лекции и учащимся предлагается отследить правильность своих предположений.
При сообщении о радиационной опасности населению рекомендуется незамедлительно выполнить следующие мероприятия:
1. Укрыться за стенами (деревянные стены ослабляют ионизирующее излучение в 2 раза, кирпичные - в 10 раз, углублённые деревянные укрытия - в 7 раз, кирпичные или бетонные - в 40 - 100 раз).
2. Закрыть форточки, люки, уплотнить рамы и дверные проёмы.
3. Создать запас питьевой воды в закрытых сосудах.
4. Провести йодную профилактику: если это таблетки йодистого калия, то их следует принимать после еды с чаем или водой 1 раз в день в течение 7 суток по 1 таблетке (0,125 г);можно принимать водно - спиртовый настой йода после еды 3 раза в день 7 суток по 3 - 5 капель на стакан воды.
5. Следует помнить, что передозировка йода может вызвать аллергические реакции.
6. Начать готовиться к возможной эвакуации: собрать документы, деньги, минимум одежды и консервированной еды на 2 - 3 суток. Всё упаковать в полиэтиленовые пакеты.
7. Соблюдать правила личной гигиены: использовать в пищу только консервированные продукты; употреблять её только в закрытых помещениях, тщательно промыв перед этим руки мылом и прополоскав рот 0,5%-ным раствором питьевой соды; не пить воду из открытых источников, накрыть колодцы крышками или полиэтиленовой плёнкой; избегать длительного пребывания на загрязнённой территории; входя в помещение оставлять «грязную» обувь на лестничной площадке.
8. При передвижении по открытой местности использовать подручные средства защиты:
· Органов дыхания - смоченной водой марлевой повязкой, носовым платком или любой частью одежды.
· Кожи и волос - прикрыть любыми предметами одежды, на ноги надеть резиновые сапоги.
· Эти рекомендации, конечно, не исчерпывают всех мер защиты. Однако соблюдение перечисленных правил или хотя бы их части - вынужденная необходимость, позволяющая намного уменьшить риск неблагоприятных радиационных последствий в чрезвычайных ситуациях.
2. Влияние радиации на организм человека. Дозы облучения
Радиация! Радиация присутствовала на Земле и в космосе всегда. Знания рядового жителя планеты о влиянии радиации на живые организмы и на человека скудны и разбавлены мифами. Кто предупрежден, тот вооружен! Так вот о радиации и поговорим. Зачем? - скажете Вы. Конечно, опасность радиационного воздействия сейчас не такая высокая, но иметь первичные знания на наш взгляд необходимо каждому. Например, по мнению ряда аналитиков, следующие вооруженные конфликты могут происходить с применением ядерного оружия. Военная доктрина США гласит, что Штаты должны иметь такую вооруженную мощь, которая в случае необходимости позволит поставить на колени любого противника в течении 4-6 ч. А это можно осуществить только, благодаря применению ядерного оружия.
Наглядный примером необходимости знаний о радиации и ее воздействии на организм человека показала авария на Чернобыльской АЭС. На тот момент необходимые знания имели только узкий ряд специалистов. Людей из Припяти начали эвакуировать спустя несколько суток, в Киеве не отменили парад. Все это время люди ничего не знали о том, что уже подвергаются невидимой опасности, особенно в Припяти. В обществе естественно стали ходить различные несуществующие слухи о радиации, например, наивно полагали, что смертельное воздействие радиации можно "гасить" водкой и спиртом. А необходимых знаний катастрофически не хватало. Не учитывалось воздействие вторичной радиации на организм человека. Ликвидаторы ЧАЭС при устранении последствий взрыва 4-ого энергоблока, разбросанные вокруг ТВЭЛы (тепловыводящие элементы, в которых происходило деления урана) хватали голыми руками, не зная что у них в руках смертельная опасность. Все написанное выше всего лишь небольшая часть того, что тогда происходило. Хотелось бы отдать должное всем Ликвидаторам, кто отправился тогда на ЧАЭС, отдали свои жизни и здоровье, не получив при этом практически никакой компенсации и признания от страны.
И так, разберемся сначала с терминами. Существует несколько видов излучения. Альфа-излучение - представляет собой поток тяжелых частиц, состоящих из нейтронов и протонов, не способно проникнуть даже сквозь лист бумаги и человеческую кожу. Становится опасным, только при попадани внутрь организма с вдыхаемым воздухом, пищей, через рану. Бета-излучение представляет собой поток отрицательно заряженных частиц, способных проникать сквозь кожу на глубину 1-2 см. Гамма-излучение - имеет самую высокую проникающую способность. Такой вид излучения может задержать толстая свинцовая или бетонная плита.
Опасность радиации состоит в ее ионизирующем излучении, взаимодейcтвующим с атомами и молекулами, которые это воздействие превращает в положительное заряженные ионы, тем самым самым разрывая химические связи молекул, составляющих живые организмы, и вызывая биологически важные изменения.
Эскпозиционнная доза - основная характеристика, показывающая величину ионизации сухого воздуха. Единица измерения - Рентген.
Поглощенная доза - количество поглощенной энергии на единицу массы вещества. Единицами измерения являются Грей и Рад. При этом 1 Гр = 100 рад
Эквивалентная доза - мера биологического воздействия на живые организмы, рассчитывается как поглощенная доза, умноженная на коэффициент качества (КК), показывающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма. Единицами измерения является Бэр или Зиверт. КК для рентгеновских, бета и гамма лучей равен 1, для протонов и быстрых нейтронов 3-10, для альфа излучения 20. Отсюда мы видим,что альфа излучение, хоть и имеет низкую проникающую способность, но при попадании внутрь несет наибольшую опасность. При этом при КК=1 можно считать, что 1 бэр соответвует поглощенной дозе в 1 рад. Также для упрощения расчетов, можно считать, что экспозиционная доза 1 рентген для биологической ткани соотв. поглощенной дозе в 1 рад и эквивалентной дозе в 1 бэр (при КК=1), т.е. грубо говоря 1 Р = 1 рад = 1 бэр. Это что касается бэров. Также 1 Зв = 1 Гр (при КК=1).
Мощность дозы - показывает какую дозу облучения за промежуток времени получит предмет, либо живой организм. Единица измерения - Зиверт/час. Мощность эквивалентной дозы, или мощность амбиентного эквивалента дозы H*(d), показывают бытовые дозиметры, которые отградуированы, как правило, в мкЗв/час или мкР/час (старые модели). При этом 1 Зв = 100 Р и соотв. 1 Зв/ч = 100 Р/ч.
Эффективная эквивалентная доза применяется при расчете индивидуальной дозы облучения и представляет собой эквивалентную дозу, умноженную на коэффициент радиацинного риска для разных органов человека. Другими словами, органы и ткани человека имею разную восприимчивость к радиационному облучению. Наиболее восприимчивы к радиации красный костный мозг, легкие, гонады. Менее подвержены излучению щитовидная железа, мыщцы и другие органы. Просуммировав эквивалентные дозы, умноженные на соотв. коэффициенты радиационого риска органов, получим эффективную эквивалентную дозу, измеряемую также в бэрах и зивертах. При этом 1 Зв = 100 бэр.