Виды ионизирующих излучений

Ионизирующие излучения — это электромагнитные излучения, которые создаются при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образуют при взаимодействии со средой ионы различных знаков.

Виды ионизирующих излучений.

- В решении производственных задач имеют место разновидности ионизирующих излучений как (корпускулярные потоки альфа-частиц, электронов (бета-частиц), нейтронов и фотонные (тормозное, рентгеновское и гамма-излучение).

Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, испускаемых главным образом естественным радионуклидом при радиоактивном распаде. Так как пробег альфа-частиц в веществе невелик, а энергия очень большая, то плотность ионизации на единицу длины пробега у них очень высока (на 1 см до десятка тысяч пар-ионов).

Бета-излучение — поток электронов или позитронов при радиоактивном распаде. Их ионизирующая способность ниже альфа-частиц (несколько десятков пар-ионов на 1  см пути).

Нейтроны — нейтральные частицы, имеющие массу атома водорода. Они при взаимодействии с веществом теряют свою энергию в упругих (по типу взаимодействия биллиардных шаров) и неупругих столкновениях (удар шарика в подушку).

Гамма-излучение — фотонное излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер. Гамма-излучение обладает высокой проникающей способностью и малым ионизирующим действием (низкая плотность ионизации на единицу длины).

Рентгеновское излучение — фотонное излучение, состоящее из тормозного и (или) характеристического излучения. Характеристическое излучение — это фотонное излучение с дискретным энергетическим спектром, возникающее при изменении энергетического состояния электронов атома. Рентгеновское излучение, так же как и гамма-излучение, имеет высокую проникающую способность и малую плотность ионизации среды.

Влияние ионизирующих излучений на организм человека

   - Основное действие всех ионизирующих излучений на организм сводится к ионизации тканей тех органов и систем, которые подвергаются их облучению. Приобретенные в результате этого заряды являются причиной возникновения несвойственных для нормального состояния окислительных реакций в клетках, которые, в свою очередь, вызывают ряд ответных реакций. Таким образом, в облучаемых тканях живого организма происходит серия цепных реакций, нарушающих нормальное функциональное состояние отдельных органов, систем и организма в целом. Есть предположение, что в результате таких реакций в тканях организма образуются вредные для здоровья продукты - токсины, которые и оказывают неблагоприятное влияние.

   При работе с  продуктами, обладающими ионизирующими  излучениями, пути воздействия последних могут быть двоякими: посредством внешнего и внутреннего облучения.

   При внешнем облучении  лучами со значительной проникающей  способностью ионизация происходит  не только на облучаемой поверхности  кожных и других покровов, но  и в более глубоких тканях, органах и системах. Период непосредственного  внешнего воздействия ионизирующих  излучений - экспозиция - определяется  временем облучения.

   Внутреннее облучение  происходит при попадании радиоактивных  веществ внутрь организма, что  может произойти при вдыхании  паров, газов и аэрозолей радиоактивных  веществ, занесении их в пищеварительный  тракт или попадании в ток  крови (в случаях загрязнения  ими поврежденных кожи и слизистых).

- Внутреннее облучение более опасно, так как, во-первых, при непосредственном контакте с тканями даже излучения незначительных энергий и с минимальной проникающей способностью все же оказывают действие на эти ткани; во-вторых, при нахождении радиоактивного вещества в организме продолжительность его воздействия (экспозиция), не ограничивается временем непосредственной работы с источниками, а продолжается непрерывна до его полного распада или выведения из организма. Кроме того, при попадании внутрь некоторые радиоактивные вещества, обладая определенными токсическими свойствами, кроме ионизации, оказывают местное или общее токсическое действие.

   - В организме радиоактивные вещества, как и все остальные продукты, разносятся кровотоком по всем органам и системам, после чего частично выводятся из организма через выделительные.

 -  Комплекс стойких изменений в организме под воздействием ионизирующих излучений называется лучевой болезнью. Лучевая болезнь может развиться как вследствие хронического воздействия ионизирующих излучений, так и при кратковременном облучении значительными дозами. Она характеризуется главным образом изменениями со стороны центральной нервной системы (подавленное состояние, головокружение, тошнота, общая слабость и др.), крови и кроветворных органов, кровеносных сосудов (кровоподтеки вследствие ломкости сосудов), желез внутренней секреции.

   В результате длительных  воздействий значительных доз  ионизирующего излучения могут  развиваться злокачественные новообразования  различных органов и тканей, которые: являются отдаленными последствиями  этого воздействия. К числу последних можно отнести также понижение сопротивляемости организма различным инфекционным и другим заболеваниям, неблагоприятное влияние на детородную функцию и др.

Меры защиты от действия ионизирующего излучения

   Тяжесть заболеваний  от воздействия ионизирующих  излучений и возможность более  тяжелых отдаленных последствий  требуют особого внимания к  проведению профилактических мероприятий. Они несложны, но эффективность  их зависит от тщательности  выполнения и соблюдения всех, даже самых малейших, требований.

- Весь комплекс мероприятий по защите от действия ионизирующих излучений делится на два направления: меры защиты от внешнего облучения и меры профилактики внутреннего облучения.

   Защита от действия  внешнего облучения сводится  в основном к экранированию, препятствующему  попаданию тех или иных излучений  на работающих или других лиц, находящихся в радиусе их действия. Применяются различные поглощающие  экраны; при этом соблюдается  основное правило - защищать не  только рабочего или рабочее  место, а максимально экранировать  весь источник излучения, чтобы  свести до минимума всякую  возможность проникания излучения  в зону пребывания людей. Материалы, используемые для экранирования, и. толщина слоя этих экранов  определяются характером ионизирующего  излучения и его энергией: чем  больше жесткость излучения или  его энергия, тем более плотный  и толстый должен быть слой  экрана.

   Как было сказано  выше, альфа - излучения практически  не опасны в отношении внешнего  облучения, поэтому при работе  с этими источниками не требуется  оборудования каких-либо специальных  экранов; достаточно находиться  на расстоянии более 11 - 15 см от  источника, чтобы быть в безопасности.

   Подобным образом  решаются вопросы защиты при  работе с источниками мягкого  бетта – излучения: стекло, прозрачные пластмассы толщиной от 2 - 3 до 8 - 10 мм (особо жесткие излучения), алюминий, вода и др.

  - Особые требования предъявляются к экранирование источников гамма-излучений, так как этот вид излучений обладает большой проникающей способностью. Экранирование этих источников производится специальными материалами, обладающими хорошими поглощающими свойствами; к ним относятся: свинец, специальные бетоны, толстый слой воды и др. Учеными разработаны специальные формулы и таблицы расчета толщины защитного слоя с учетом величины энергии источника излучения, поглощающей способности материала и других показателей.

   Конструктивно экранирование  источников гамма-излучений осуществляется  в виде контейнеров для хранения  и транспортировки источников (запаянных  в герметичные ампулы), боксов, стен  и межэтажных перекрытий производственных  помещений, отдельно стоящих экранов, щитов и т. п.

   - В случаях технической невозможности полной защиты работающих от внешнего облучения следует строго регламентировать время работы в условиях облучения, не допуская превышения установленных предельных величин суммарных суточных доз. Это положение относится ко всем видам работ, и в первую очередь к работам по монтажу, ремонту, очистке оборудования, устранению аварий и т. п., при которых не всегда удается полностью оградить рабочего от внешнего облучения.

     Помещения, где хранятся источники гамма-излучений или производится работа с ними, должны проветриваться посредством механической вентиляции.

   Большинство описанных  выше мероприятий по защите  от внешнего облучения источниками  гамма-излучений распространяются  также и на работы с рентгеновским  и нейтронным излучением.

    -  Для работы с открытыми радиоактивными веществами специально оборудуются рабочие помещения. Прежде всего, в их планировке и оборудовании, предусматривают полную изоляцию помещений, где сотрудники не имеют дела с источниками излучения, от остальных, в которых работают с этими источниками. Изолируются также помещения для работы с разными по характеру и мощности источниками.