Внешнее и внутреннее облучение. Поглощенная, экспозиционная, эквивалентная дозы

            Министерство образования и науки  Республики Казахстан

Карагандинский  государственный университет

Имени Е.А. Букетова

 

Юридический факультет

 

Доклад

«Внешнее и внутреннее облучение.  Поглощенная, экспозиционная, эквивалентная дозы»

 

 

Выполнил: студент группы Ю-16 С

                                     Рамбеков Берик

Проверила: преп-ль Мукашева М.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Караганда 2012

Внешнее и внутреннее облучение.  Поглощенная, экспозиционная, эквивалентная  дозы.  

 

Внешнее облучение - облучение в очаге поражения,  а  также на территории  зараженной радиоактивными осадками,  преимущественно гама-лучами, меньше альфа- и бета-частицы.

Внутреннее облучение  при  попадании  РВ внутрь организма, через органы дыхания (с воздухом,  зараженным  радиоактивной пылью)  и через органы  пищеварения,  воздействуют  на  внутренние органы и ткани. Возможно попадание через раневые  поверхности.  Наибольший вред приносят альфа- и бета-частицы, обладающие большей ионизирующей способностью по сравнению с гамма-лучами.

Основные источники облучения населения - природные и медицинские.    Природные источники ионизирующего излучения создают наибольший вклад в суммарную дозу облучения населения. Вклад в суммарную дозу остальных источников (загрязнения окружающей среды в результате  испытаний ядерного оружия, выбросов атомных электростанций, профессионального    облучения и др.)    значительно меньше.   

Средняя эффективная эквивалентная доза (ЭЭД), обусловленная этими источниками, равна, согласно оценке Научного комитета ООН по действию атомной радиации (НКДАР), 2 мЗв/год. Величина дозы за счет большинства природных источников зависит от деятельности людей и, следовательно, может регулироваться.

Характеристики источников внешнего облучения.

Космическое  излучение на поверхности земли представляет собой поток мюонов, электронов и нейтронов высокой энергии. Поглощенные дозы этого излучения во всех органах и тканях человека считаются одинаковыми. Основными факторами, определяющими величину дозы, являются высота над уровнем моря.

Межэтажные перекрытия современных  зданий заметно уменьшают дозу космического излучения. Так, для жителей десятиэтажного здания средний коэффициент экранирования 40 % , пятиэтажного — 31 %. одноэтажного — 14 %. Для оценки роли этого эффекта необходимо знать распределение населения по зданиям разного типа и этажности.

Дополнительное облучение людей  космическим излучением создается  при полетах на самолетах. Среднегодовая  ЭЭД за счет этого в настоящее  время невелика — 0,5 мкЗв по оценке НКДАР. Во время солнечных вспышек доза облучения пассажиров сверхзвуковых лайнеров резко возрастает. Снижение высоты полетов во время вспышек — единственный используемый в настоящее время способ защиты от космического излучения.

Естественные радионуклиды (ЕРН), содержащиеся в почве, подстилающих породах и строительных материалах. По оценке НКДАР, жители развитых стран 80 % времени проводят внутри зданий, поэтому основной вклад в дозу облучения населения создают ЕРН, содержащиеся в строительных материалах, на соотношение между мощностью дозы и удельной активностью ЕРН (коэффициент вариации 12%). Учет конечной толщины стен и перекрытий, а также наличие в помещениях окон и дверей дают поправочный коэффициент, равный 0,7. Среднегодовая ЭЭД для населения за счет ɣ-излучения ЕРН равна 370 мкЗв. Годовая ЭЭД на открытой местности, оцененная по средней удельной активности ЕРН в почвах, равна 270 мкЗв. Разница в 100 мкЗв/год представляет собой дополнительное по сравнению с фоном на открытой местности облучение населения за счет Y-излучения ЕРН, содержащихся в стройматериалах.

Источники ионизирующего излучения используются в медицине в диагностических и терапевтических целях. Лучевая терапия применяется преимущественно при злокачественных опухолях, а характер таких заболеваний и возраст большинства страдающих ими делают несущественным риск индицирования отдаленных канцерогенных и генетических повреждений.

Источники  средств массового  поражения: ядерный взрыв: 1.ударная волна; 2.световое излучение; 3.проникающая радиация; 4.радиоактивное заражение местности; 5.электромагнитный импульс.    
      Ударная волна распространяется с огромной скоростью, так, за первые 2 с она проходит 1 км, за 5 с — 2 км, за 8 с — 3 км.  
     

 
      Ударная волна в большинстве  случаев является основным поражающим фактором и обладает большой разрушительной силой. Степень поражения живой силы зависит от мощности и вида взрыва, расстояния от места взрыва и от использования защитных свойств местности.

Траншеи и другие оборонительные сооружения являются хорошей защитой от ударной волны. Так, открытая траншея в 1,5—2 раза уменьшает радиус поражения личного состава.  
       Световое излучение представляет собой поток ультрафиолетового и инфракрасного излучения, распространяющегося практически мгновенно во все стороны от места взрыва. Оно способно вызывать ожоги открытых участков кожи, поражение глаз, возгорание некоторых частей вооружения и техники и даже оплавление металла. Большую опасность для глаз человека представляет световое излучение ночью.  Однако световое излучение не проникает через непрозрачные материалы, поэтому любая преграда, которая не пропускает света, защищает от светового излучения и исключает ожоги.

Значительно ослабляет интенсивность светового излучения туман, дождь, задымленный (запыленный) воздух и снегопад.

Проникающая радиация представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, распространяющихся с момента взрыва во все стороны в течение 10—15 с. Поражающее действие проникающей радиации основано на способности гамма-лучей и нейтронов ионизировать атомы, входящие в состав живых тканей. В результате этого в организме человека нарушаются жизненные процессы и при большой дозе вызывается лучевая болезнь.

Проникающая радиация ослабляется броней танка в 7—12 раз, кирпичной стекой толщиной 50 см — в 12 раз, грунтовой толщей покрытия щели в 3—7 раз.  
      На вооружение и технику проникающая радиация практически не действует. Однако при больших дозах радиации могут темнеть стекла оптических приборов и выводиться из строя радиоэлектронная аппаратура.

 Радиоактивное заражение образуется при делении ядерного заряда и радиоактивных изотопов, образующихся в результате воздействия нейтронов на материалы, из которых изготовлен ядерный боеприпас, и проникающей радиации — на некоторые элементы, входящие в состав грунта в районе взрыва. Излучения радиоактивных веществ (РВ) также вызывают у человека лучевую болезнь. Поражение определяется величиной дозы радиации и временем, в течение которого она получена.  
       При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается земли и затем поднимается вверх, затягивая в себя грунт. Оставшиеся продукты деления и частицы грунта образуют радиоактивное облако, которое поднимается на большую высоту и движется в направлении ветра. Выпадающие из облака на землю радиоактивные вещества заражают на длительное время местность, сооружения, продукты.

Защитой от ионизирующих излучений  радиоактивного заражения являются различные инженерные сооружения, закрытые боевые машины и другие укрытия.

Поглощенная, экспозиционная, эквивалентная дозы.

Радиоактивные вещества  (или радионуклиды) отличает способность испускать ионизирующее излучение.  Причиной его является нестабильность атомного ядра,  в результате которой оно подвергается самопроизвольному распаду.  Такой процесс самопроизвольных превращений ядер атомов неустойчивых элементов называют радиоактивным распадом,  или радиоактивностью.  Акт распада сопровождается испусканием  излучений  в  виде гамма-лучей,  альфа-, бетта-частиц и нейтронов.

Радиоактивные излучения  характеризуются различной проникающей и ионизирующей (повреждающей)  способностью.

Альфа-частицы обладают столь малой проникающей способностью,  что задерживаются листком обыкновенной бумаги. Их пробег в среднем равен 2-9см, в тканях живого организма - долям миллиметра,  т.е.  они не способны при наружном воздействии на организм проникнуть  через слой кожи. Однако, ионизирующая способность их велика, особенно при попадании с водой, пищей, воздухом.

Вета-частицы обладают большей, чем альфа-частицы, проникающей, но меньшей ионизирующей способностью;  их пробег в воздухе достигает 15 м,  а в тканях организма - 1-2 см.

Гамма-излучение  распространяется со скоростью света, обладает наибольшей  глубиной  проникновения,  и  ослабить  его может только толстая свинцовая или бетонная стена.  Проходя через материю, радиоактивное излучение вступает с ней в реакцию,  теряя свою энергию.  При этом, чем выше энергия радиоактивного излучения, тем больше его повреждающая способность.

Величина энергии излучения, поглощенная телом либо  веществом, называется  поглощенной дозой.  Поглощённая доза излучения измеряется энергией ионизирующего излучения, переданного массе облучаемого вещества. Единица поглощённой дозы – грей (Гр), равный 1 джоулю, поглощённому 1 кг вещества ( 1 Гр = 1Дж/кг = 100 рад ).

В качестве единицы измерения поглощенной дозы излучения в системе СИ принят   Грей  (Гр).  При равной поглощенной  дозе  альфа-частицы дают более  повреждающий эффект,  чем гамма-излучение.  Поэтому 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   1зиверт (1 Зв=100 бэр).

Для оценки радиационной обстановки на местности, 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 точно  характеризует  потенциальную  опасность воздействия  ионизирующих излучений при общем и равномерном облучении тела человека.  Экспозиционной дозе в 1Р  соответствует поглощенная доза, примерно равная 1,95 рад.

   При прочих одинаковых  условиях доза ионизирующего   излучения тем больше,  чем длительнее облучение,  т.е. доза, накапливается со временем.  Доза, соотнесенная с единицей времени, называется мощностью дозы, или  уровнем радиации.

   Рентген является весьма крупной единицей измерения, и уровни радиации обычно  выражаются в долях рентгена - тысячных (миллирентген в час

- мР/ч) и миллионных  (микрорентген  в  час  - мкР/ч).

   Радиометр  - прибор,  предназначенный для определения количества  радиоактивных веществ (радионуклидов) или потока излучения.

 Дозиметр  -  прибор для измерения мощности экспозиционной или поглощенной дозы.