Стихийные бедствия ,характерные для белорусов

III.Радиационная безопасность.

1. Общая характеристика различных видов ионизирующих излучений.

I. Виды ионизирующих  излучений: 

  По силе и глубине влияния на организм ионизирующее излучение  считается самым сильным. Разные организмы имеют неодинаковую  стойкость  к действию радиоактивного облучения, даже клетки одного  организма  имеют разную чувствительность.

Различают несколько видов ионизирующего  излучения. Излучение,  отклоняющееся  в сторону Севера, называется альфа-излучением,  Юга -  бета-излучением; излучение, не отклоняющееся магнитным полем,  называется гамма-излучением (оно не имеет электрического заряда).

   В настоящее время известно около 40 естественных и более  200  искусственных альфа-активных ядер. Альфа-распад  характерен  для  тяжелых элементов (урана, тория, полония, плутония и др.). Альфа-частицы -  это положительно заряженные ядра гелия. Они обладают большой ионизирующей и малой проникающей способностью и двигаются со скоростью 20000 км/с.

Бета-излучение - это поток отрицательно заряженных  частиц  (электронов), которые выпускаются при бета-распаде  радиоактивных  изотопов. Их скорость приближается к скорости света. Бета-частицы при  взаимодействии с атомами среды отклоняются от своего  первоначального  направления. Поэтому путь, проходимый бета-частицей  в  веществе,  представляет собой не прямую линию, как у альфа-частиц, а ломаную. Наиболее высокоэнергетические бета-частицы могут пройти слой алюминия до 5 мм.,  однако ионизирующая способность их меньше, чем у альфа-частицы.

Гамма-излучение, испускаемое атомными  ядрами  при радиоактивных превращениях, обладает энергией от нескольких тысяч до нескольких  миллионов электрон-вольт. Распространяется оно, как и рентгеновское излучение, в воздухе со скоростью света. Ионизирующая способность гамма-излучения значительно меньше, чем у альфа-  и бета-частиц. Гамма-излучение - это электромагнитные  излучения высокой энергии.  Оно обладает большой проникающей способностью, изменяющейся в широких пределах.

 

2. Эквивалентная и эффективная дозы облучения и единицы их измерения.

 

Эквивалентная доза (биологическая  доза)

Изучение  отдельных последствий облучения  живых тканей показало, что при  одинаковых поглощенных дозах различные  виды радиации производят неодинаковое биологическое воздействие на организм. Обусловлено это тем, что более тяжелая частица (например, протон) производит на единице длины пути в ткани больше ионов, чем легкая (например, электрон). При одной и той же поглощенной дозе радиобиологический разрушительный эффект тем выше, чем плотнее ионизация, создаваемая излучением. Чтобы учесть этот эффект, введено понятие эквивалентной дозы. Эквивалентная доза рассчитывается путем умножения значения поглощенной дозы на специальный коэффициент — коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффициент качества.

Единицей измерения эквивалентной  дозы в СИ является зиверт (Зв). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощенной в 1 кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является бэр (до 1963 года - биологический эквивалент рентгена, после 1963 года - биологический эквивалент рада - Энциклопедический словарь). 1 Зв(зиверт) = 100 бэр.(бэрав)

 

Эффективная доза

Эффективная доза (E) — величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты.

Одни органы и ткани человека более чувствительны  к действию радиации, чем другие: например, при одинаковой эквивалентной  дозе возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения разных органов и тканей следует учитывать с разным коэффициентом, который называется коэффициентом радиационного риска. Умножив значение эквивалентной дозы на соответствующий коэффициент радиационного риска и просуммировав по всем тканям и органам, получим эффективную дозу, отражающую суммарный эффект для организма.

 

Взвешенные  коэффициенты устанавливают эмпирически  и рассчитывают таким образом, чтобы их сумма для всего организма составляла единицу. Единицы измерения эффективной дозы совпадают с единицами измерения эквивалентной дозы. Она также измеряется в зивертах или бэрах.

Фиксированная эффективная  эквивалентная доза (CEDE — the committed effective dose equivalent)- это оценка доз радиации на человека, в результате ингаляции или употребления некоторого количества радиоактивного вещества. СЕDЕ выражается в бэрах или зивертах (Зв) и учитывает радиочувствительность различных органов и время, в течение которого вещество остается в организме (вплоть до всей жизни). В зависимости от ситуации, СЕDЕ может также иметь отношение к дозе облучения определенного органа, а не всего тела.

Эффективная и эквивалентная  дозы — это нормируемые величины, то есть, величины, являющиеся мерой ущерба (вреда) от воздействия ионизирующего излучения на человека и его потомков[источник не указан 589 дней]. К сожалению, они не могут быть непосредственно измерены. Поэтому в практику введены операционные дозиметрические величины, однозначно определяемые через физические характеристики поля излучения в точке, максимально возможно приближенные к нормируемым. Основной операционной величиной является амбиентный эквивалент дозы (синонимы — эквивалент амбиентной дозы, амбиентная доза).

Амбиентный эквивалент дозы Н*(d) — эквивалент дозы, который был создан в шаровом фантоме МКРЕ (международной комиссии по радиационным единицам) на глубине d (мм) от поверхности по диаметру, параллельному направлению излучения, в поле излучения, идентичном рассматриваемому по составу, флюенсу и энергетическому распределению, но мононаправленном и однородном, то есть амбиентный эквивалент дозы Н*(d) — это доза, которую получил бы человек, если бы он находился на месте, где проводится измерение. Единица амбиентного эквивалента дозы — зиверт (Зв).

 

3. Приборы радиационного контроля( индикаторы, спектрометры)

 

За последние 30 — 40 лет в связи с бурным развитием  электроники созданы новые современные  приборы для регистрации всех видов ионизирующего излучения, что оказало существенное влияние на качество и достоверность измерений. Повысилась надежность средств измерения, значительно снизились энергопотребление, габариты, масса приборов, повысилось разнообразие и расширилась сфера их применения Дозиметрические приборы предназначаются для:

1. контроля облучения — получения данных о поглощенных или экспозиционных дозах излучения людьми и сельскохозяйственными животными;

2. контроля радиоактивного  заражения радиоактивными веществами людей, сельскохозяйственных животных, а также техники, транспорта, оборудования, средств индивидуальной защиты, одежды, продовольствия, воды, фуража и других объектов;

3. радиационной разведки — определения уровня радиации на местности.

 

Кроме того, с помощью дозиметрических приборов может быть определена наведенная радиоактивность облученных нейтронными потоками различных технических средствах, предметах и грунте. Для радиационной (химической) разведки и дозиметрического контроля на объекте используют дозиметры и измерители мощности экспозиционной дозы.

 

Дозиметрические приборы подразделяются на следующие основные группы:

1.Дозиметры — приборы для измерения дозы ионизирующего излучения (экспозиционной, поглощенной, эквивалентной), а также коэффициента качества.

2.Радиометры — приборы для измерения плотности потока ионизирующего излучения.

3.Универсальные приборы — устройства, совмещающие функции дозиметра и радиометра, радиометра и спектрометра и пр.

4.Спектрометры ионизирующих излучений — приборы, измеряющие распределение (спектр) величин, характеризующих поле ионизирующих излучений.

В соответствии с проверочной схемой по методологическому  назначению приборы и установки  для регистрации ионизирующих излучений  подразделяются на образцовые и рабочие. Образцовые приборы и установки  предназначены для поверки по ним других средств измерений, как рабочих, так и образцовых, менее высокой точности. Заметим, что образцовые приборы запрещается использовать в качестве рабочих. Рабочие приборы и установки — средства для регистрации и исследования ионизирующих излучений в экспериментальной и прикладной ядерной физике и многих других областях народного хозяйства.

Приборы для  регистрации ионизирующего излучения  разделяются также по виду измеряемого  излучения, по эффекту взаимодействия излучения с веществом (ионизационные, сцинтилляционные, фотографические и т. д.) и другим признакам.

По оформлению приборы для регистрации ионизирующего  излучения подразделяют на стационарные, переносные и носимые, а также  на приборы с автономным питанием, питанием от электрической сети и не требующие затрат энергии.

Дозиметрические приборы подразделяются на измерители дозы (дозиметры), измерители мощности дозы и интенсиметры. Измерителями дозы называют дозиметры, измеряющие экспозиционную или поглощенную дозу ионизирующего  излучения. Измерители мощности дозы — дозиметры, измеряющие мощность экспозиционной или поглощенной дозы ионизирующего излучения. Интенсиметры — дозиметры, измеряющие интенсивность ионизирующего излучения.

 

Дозиметры применяются для дозиметрического контроля людей, измерения дозы облучения при контроле различных радиохимических процессов, при воздействии ионизирующих излучений на растительность, живые объекты, различные вещества и материалы, измерения дозы в биологических тканях человека и животных с учетом биологической эффективности ионизирующих излучений и различного состава объекта облучения (ткань, кости и др.).

 

Стационарные  дозиметры применяются чаще всего  для осуществления контроля над  процессом облучения объектов до заранее заданных доз. Для дозиметрического контроля персонала стационарные дозиметры практически не применяются. В практической деятельности для измерения доз наибольшее распространение получили индивидуальные дозиметры. Рассмотрим устройство, работу и основные технические данные некоторых наиболее широко применяемых дозиметров.

 

4.Общие  закономерности биологического  действия ионизирующего излучения  . 

    Особенностью биологического действия ионизирующей радиации является подавление способности облученных тканей к регенерации, угнетение функции роста и размножения клеток, которое может быть кратковременным, длительным или постоянным в зависимости от гистологической структуры ткани, ее физиологического состояния и от величины примененной дозы излучения.  
 
При облучении тканей с выраженной способностью к физиологической регенерации морфологические изменения проявляются при воздействии относительно небольших доз радиации и в ближайшие сроки после облучения. Эти ткани обладают и большей способностью к восстановлению.  
 
В тканях, не обладающих способностью к физиологической пролиферации, морфологические изменения в клетках наблюдаются при облучении в больших дозах (интерфазная гибель).  
 
При меньших дозах лучевое повреждение проявляется в процессе дифференцировки или регенерации, после повреждения, вызванного внешними или внутренними факторами. Восстановительные процессы в непролиферирующих тканях развиваются более медленно и в сравнительно поздние сроки.  
 
Характерной особенностью ионизирующего излучения является способность приникать через ткани животного и человека. Способность к проникновению неодинакова для различного рода излучений, но для каждого излучения она увеличивается с нарастанием его энергии, а для элементарных частиц — с уменьшением массы частицы. С увеличением проникающей способности излучения увеличивается облучаемый объем.  
 
Биологический эффект облучения вызывается только поглощенной энергией излучения, которая может быть измерена. Единицей поглощенной дозы любого рода ионизирующего излучения является рад, равный 100 эргам на каждый грамм облученного вещества. 

5. характеристика , γ излучеия

Га́мма-излуче́ние (гамма-лучи, γ -лучи) — вид электромагнитного излучения с чрезвычайно малой длиной волны — менее 2·10−10 м — и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами[1].

Гамма-квантами являются фотоны с  высокой энергией. Считается, что  энергии квантов гамма-излучения  превышают 105 эВ, хотя резкая граница  между гамма- и рентгеновским излучением не определена. На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более высоких частот и энергий. В области 1—100 кэВ гамма-излучение и рентгеновское излучение различаются только по источнику: если квант излучается в ядерном переходе, то его принято относить к гамма-излучению; если при взаимодействиях электронов или при переходах в атомной электронной оболочке — к рентгеновскому излучению. С точки зрения физики, кванты электромагнитного излучения с одинаковой энергией не отличаются, поэтому такое разделение условно.

Гамма-излучение  испускается при переходах между  возбуждёнными состояниями атомных  ядер (см. Изомерный переход, энергии  таких гамма-квантов лежат в  диапазоне от ~1 кэВ до десятков МэВ), при ядерных реакциях (например, при аннигиляции электрона и позитрона, распаде нейтрального пиона и т. д.), а также при отклонении энергичных заряженных частиц в магнитных и электрических полях (см. Синхротронное излучение). Энергия гамма-квантов, возникающих при переходах между возбуждёнными состояниями ядер, не превышает нескольких десятков МэВ. Энергии гамма-квантов, наблюдающихся в космических лучах, могут превосходить сотни ГэВ.

Гамма-излучение  было открыто французским физиком  Полем Виллардом в 1900 году при исследовании излучения радия.

 

6.характеристика а- излучения

Альфа-излучение (альфа-лучи) — один из видов ионизирующих излучений; представляет собой поток быстро движущихся, обладающих значительной энергией, положительно заряженных частиц (альфа-частиц).

 Основным  источником альфа-излучения служат  альфа-излучатели — радиоактивные  изотопы, испускающие альфа-частицы  в процессе распада. Особенностью  альфа-излучений является его  малая проникающая способность.  Пробег альфа-частиц в веществе (то есть путь, на котором они производят ионизацию) оказывается очень коротким (сотые доли миллиметра в биологических средах, 2,5—8 см в воздухе). Однако вдоль короткого пути альфа-частицы создают большое число ионов, то есть обусловливают большую линейную плотность ионизации. Это обеспечивает выраженную относительную биологическую эффективность, в 10 раз большую, чем при воздействии рентгеновского и гамма-излучений. При внешнем  облучении тела  альфачастицы могут (при достаточно большой поглощенной дозе излучения) вызывать сильные, хотя и поверхностные (короткий пробег) ожоги; при попадании через рот долгоживущие альфа-излучатели разносятся по телу током крови и депонируются в органах ретикулоэндотелиальной системы и др., вызывая внутреннее облучение организма. Альфа-излучение применяют для лечения некоторых заболеваний. См. также Альфа-терапия, Излучения ионизирующие.