Степень радиации. Уровни радиоактивного облучения

Радиационный фон

Радиационный фон — это уровень квантовых потоков и элементарных частиц в окружающей среде. Это понятие важно для человека в том случае, когда речь идет об ионизирующем излучении. В большом количестве оно представляет серьезную опасность для живых организмов. Если естественный радиационный фон (ЕРФ) местности не превышает допустимых норм, то на ней можно проживать, заниматься фермерством и употреблять в пищу дары природы. Когда ЕРФ повышенный, то в таких местах находиться нельзя, даже при соблюдении мер безопасности следует сократить время пребывания на зараженной территории до минимума. В некоторых случаях радиация приносит пользу человеку. С ее помощью проводится весьма успешное лечение онкологических заболеваний. Воздействие изотопов на растения, насекомых и животных позволяет выводить новые виды, отличающиеся набором положительных свойств.

Разновидности радиационного излучения

На естественный радиационный фон влияет количество элементарных частиц, которые ранее попали на местность или предмет и продолжают поступать из различных источников.

Современная наука различает такие виды излучения, которые непосредственно влияют на естественный радиационный фон:

1. Гамма-излучение. Представляет собой поток микрочастиц с нейтральным зарядом. Обладает высокой проникающей способностью. Этот тип радиации наиболее губителен для всего живого. Защитой от рентгеновских лучей являются материалы, обладающие тяжелыми ядрами. Они задерживают гамма-частицы, становясь источником излучения.
2. Бета-излучение. Его носителем являются более крупные частицы со средней проникающей способностью. Являясь потенциально опасными для людей, бета-лучи задерживаются в тонком слое металла, древесины и камня.
3. Альфа-излучение. Является потоком тяжелых положительно заряженных частиц. Несут в себе мощный ионный заряд, обладающий разрушительным действием для клеток живых тканей. Что касается человека, то альфа-частицы поражают только внешний слой кожи. Преградой для них является даже одежда.

На земле источниками излучения, создающими естественный и искусственный радиационный фон, являются солнце, звезды, горные породы и промышленные объекты, возведенные человеком. Создают уровень заражения изотопы таких химических элементов, как йод, уран, радий, стронций, кобальт, цезий и плутоний. Зная, что такое радиация, можно успешно защищаться от такого опасного для жизни и здоровья явления.

Источники естественной радиации

До тех пор, пока Земля не обрела железного ядра и не получила импульса на вращение, она была открыта для всех типов радиоактивного излучения. После того как вокруг нашей планеты образовалось мощное магнитное поле, она обрела защиту от проникающей радиации. Губительный для всего живого солнечный ветер огибает Землю вдоль линий магнитного поля. На поверхность планеты попадает незначительная часть тяжелых альфа-частиц. Они представляют опасность только при длительном пребывании на солнце без защиты. Из-за этого возникает ожог кожи.

Определенную опасность представляют объемные выбросы энергии, производимые пульсарами. Эти космические объекты за одну секунду производят столько энергии, сколько Солнце вырабатывает за тысячу лет. От такого луча земная атмосфера не спасает.

Определенное влияние на формирование радиационного фона играет рельеф местности и состав грунта. Наиболее древней горной породой, сформировавшейся миллиарды лет назад, является гранит. Там, где этот минерал выходит на поверхность или находится под тонким слоем почвы, отмечается повышенный уровень радиации.

На уровень излучения влияет и высота над уровнем моря. С каждым километром подъема над землей уменьшается толщина защитного слоя атмосферы. Уже на высоте 10000 метров присутствует такой радиационный фон, норма которого близка к предельно допустимой.

В зависимости от географического положения меняется уровень радиации. На полюсах он значительно сильнее, чем на экваторе. Это явление обуславливается формой магнитного поля Земли, которое сходится на полюсах.

Характеристика грунта. Наибольший уровень радиации наблюдается в местах, где залегает урановая руда. Даже если месторождение этого химического элемента находится в нескольких километрах под землей, уровень его излучения может превышать предельно допустимый в разы. Небольшой фон могут создать железная руда и бокситы. Эти элементы имеют свойство накапливать радиацию.

Искусственная радиация на земле

Это явление представляет собой превышение естественного природного фона вследствие деятельности человека. История освоения атома начитывает несколько десятилетий. Поскольку эта область промышленности еще до конца не освоена, риск возникновения нештатных ситуаций достаточно велик.

Нормы радиационного фона могут быть превышены по таким причинам:

1. Проведение испытаний ядерного оружия. Территория, где проводились испытания атомных бомб, насыщена радиоактивными изотопами. Она будет непригодна для жизни еще многие столетия.
2. Использование атома в мирных целях. Ядерные заряды использовались для изменения русла рек, создания искусственных водоемов и для ликвидации пожаров на газовых месторождениях.
3. Аварии на объектах атомной энергетики. Во время подобных инцидентов происходит выброс изотопов в атмосферу. В зависимости от масштаба аварии прилегающая территория становится непригодной для жизни на срок от 30 до 10000 лет.
4. Происшествия во время транспортировки и захоронения ядерного топлива и отходов. В результате зараженный изотопами материал разносится по обширной территории.

В зависимости от степени радиоактивного заражения местности пребывание на ней может быть ограничено по времени или запрещено полностью.

Последствия радиоактивного заражения

Уровень радиации измеряется в количестве изотопов, полученных за единицу времени. Мощность излучения определяется в рентгенах в час, полученная доза вычисляется суммированием всех показателей за год. Эта составляющая измеряется в греях (Гр).

В зависимости от объема поглощенных организмом изотопов человек может получить лучевую болезнь:

1. I степень. Заболевание не представляет опасности для человека при условии его эвакуации из зараженной зоны. Оно проявляется в виде слабости, головной боли, нарушении сна и аппетита. При получении дозы до 2 Гр выздоровление может наступить уже через полтора-два месяца.
2. II степень. В случае получения дозы до 4 Гр наступает поражение средней тяжести. Больной испытывает острые боли, у него нарушается деятельность внутренних органов и центральной нервной системы. Внешне болезнь проявляется выпадением волос, зубов и образованием язв. Даже квалифицированное лечение не дает полного выздоровления.
3. III степень. Доза 4-6 Гр вызывает необратимые процессы в организме человека. Болезнь тяжелой формы приводит к отказу внутренних органов и некрозу мягких тканей. Как правило, при сопутствующей потере иммунитета заболевание приводит к летальному исходу.
4. IV степень. Тяжелая форма развивается при получении больным более 6 Гр. Описать симптомы, которые испытывают пациенты, не представляется возможным, так как их смерть наступала в считанные часы после облучения. Летальному исходу предшествовало полное нарушение структуры мягких тканей, остановка сердца и прекращение дыхания.

Лучевой травмой считается получение человеком дозы, величина которой составляет менее 1 Гр.

Действующие нормы радиационного фона

Нормы радиации являются усредненными, полученными по результатам клинических исследований больных, получивших дозы радиации различного уровня. Полученные суммарные дозы люди могут получать за разные промежутки времени. Чем больше сила излучения, тем опаснее могут быть последствия и сложнее лечение. Поэтому и определение, что такое нормальный радиационный фон, устанавливается на законодательном уровне и является величиной для регламентирования условий проживания или труда на предприятии.

Правила радиационной безопасности касаются таких категорий граждан:

• военнослужащие, проходящие службу на атомных подводных лодках и надводных кораблях;
• персонал АЭС;
• люди, проживающие на территории с высоким радиационным фоном;
• профессиональные спасатели и работники аварийных бригад, работающие на объектах атомной энергетики;
• работники медицины, которые имеют дело с приборами, содержащими радиоактивные элементы;
• ученые, работающие с радиоактивным материалом.

Согласно проведенным исследованиям, абсолютно безопасной для здоровья взрослого человека считается излучение мощностью 20 микрорентген в час.

Предельной границей радиации считается значение, равное 50 микрорентген в час. Однако, если в течение года, получая через равные промежутки времени небольшие дозы излучения, человек получит суммарно 1 рентген, то это будет для него практически безопасно. Радиация постепенно из организма выводится. Действующие сегодня нормы радиоактивной безопасности определяют предельную дозу полученного за жизнь облучения в пределах 60-70 рентген.

Врач-пульмонолог, Терапевт, Кардиолог, Врач функциональной диагностики. Врач высшей категории. Опыт работы: 9 лет. Закончила Хабаровский государственный мединститут, клиническая ординатура по специальности «терапия». Занимаюсь диагностикой, лечением и профилактикой заболеваний внутренних органов, также провожу профосмотры. Лечу заболевания органов дыхания, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы.

Под словом «радиация» чаще понимают ионизирующее излучение, связанное с радиоактивным распадом. При этом человек испытывает действие и неионизирующих видов излучения: электромагнитного и ультрафиолетового.

Основными источниками радиации являются:

• природные радиоактивные вещества вокруг и внутри нас - 73%;
• медицинские процедуры (рентгеноскопия и прочие) - 13%;
• космическое излучение - 14%.

Конечно, существуют техногенные источники загрязнений, появившиеся в результате крупных аварий. Это наиболее опасные для человечества события, поскольку, как и при ядерном взрыве, в таком случае может выделяться йод (J-131), цезий (Cs-137) и стронций (в основном Sr-90). Оружейный плутоний (Pu-241) и продукты его распада не менее опасны.

Также не стоит забывать, что последние 40 лет атмосфера Земли очень сильно загрязнялась радиоактивными продуктами атомных и водородных бомб. Конечно, на данный момент радиоактивные осадки выпадают только в связи с природными катаклизмами, например при извержении вулканов. Но, с другой стороны, при делении ядерного заряда в момент взрыва образуется радиоактивный изотоп углерода-14 с периодом полураспада 5 730 лет. Взрывы изменили равновесное содержание в атмосфере углерода-14 на 2,6%. В настоящее время средняя мощность эффективной эквивалентной дозы, обусловленная продуктами взрывов, составляет около 1 мбэр/год, что равно примерно 1% от мощности дозы, обусловленной естественным радиационным фоном.

mos-rep.ru

Энергетика - это ещё одна причина серьёзного накопления радионуклидов в организме человека и животных. Каменные угли, используемые для работы ТЭЦ, содержат естественные радиоактивные элементы, такие как калий-40, уран-238 и торий-232. Годовая доза в районе ТЭЦ на угле составляет 0,5–5 мбэр/год. Кстати, атомные электростанции характеризуются значительно меньшими выбросами.

Медицинским процедурам с использованием источников ионизирующего излучения подвергаются почти все жители Земли. Но это более сложный вопрос, к которому мы вернёмся чуть позже.

В каких единицах измеряется радиация

Для измерения количества энергии излучения используют различные единицы. В медицине основной является зиверт - эффективная эквивалентная доза, полученная за одну процедуру всем организмом. Именно в зивертах на единицу времени измеряют уровень радиационного фона. Беккерель служит единицей измерения радиоактивности воды, почвы и так далее на единицу объёма.

С прочими единицами измерения можно ознакомиться в таблице.

Термин	Единицы измерения		Соотношение единиц	Определение
	В системе СИ	В старой системе
Активность	Беккерель, Бк		1 Ки = 3,7 × 10 10 Бк	Число радиоактивных распадов в единицу времени
Мощность дозы	Зиверт в час, Зв/ч	Рентген в час, Р/ч	1 мкР/ч = 0,01 мкЗв/ч	Уровень излучения в единицу времени
Поглощённая доза		Радиан, рад	1 рад = 0,01 Гр	Количество энергии ионизирующего излучения, переданное определённому объекту
Эффективная доза	Зиверт, Зв		1 рем = 0,01 Зв	Доза облучения, учитывающая различную чувствительность органов к радиации

Последствия облучения

Воздействие радиации на человека называют облучением. Основное его проявление - острая лучевая болезнь, которая имеет различные степени тяжести. Лучевая болезнь может проявиться при облучении дозой, равной 1 зиверту. Доза в 0,2 зиверта увеличивает риск раковых заболеваний, а в 3 зиверта - угрожает жизни облучённого.

Лучевая болезнь проявляется в виде следующих симптомов: потеря сил, понос, тошнота и рвота; сухой, надсадный кашель; нарушения сердечной деятельности.

Кроме этого, облучение вызывает лучевые ожоги. Очень большие дозы приводят к отмиранию кожи, вплоть до повреждения мышц и костей, что лечится гораздо хуже, чем химические или тепловые ожоги. Вместе с ожогами могут появиться нарушения обмена веществ, инфекционные осложнения, лучевое бесплодие, лучевая катаракта.

Последствия облучения могут проявить себя через длительное время - это так называемый стохастический эффект. Он выражается в том, что среди облучённых людей может увеличиваться частота определённых онкологических заболеваний. Теоретически возможны также генетические эффекты, однако даже среди 78 тысяч детей японцев, которые пережили атомную бомбардировку Хиросимы и Нагасаки, не обнаружили увеличения числа случаев наследственных болезней. И это несмотря на то, что последствия облучения сильнее сказываются на делящихся клетках, поэтому для детей облучение гораздо опаснее, чем для взрослых.

Кратковременное облучение малыми дозами, применяемое для обследований и лечения некоторых заболеваний, порождает интересный эффект под названием гормезис. Это стимуляция какой-либо системы организма внешними воздействиями, имеющими силу, недостаточную для проявления вредных факторов. Данный эффект позволяет организму мобилизовать силы.

Статистически радиация может повышать уровень онкологии, однако очень сложно выявить прямое влияние излучения, отделив его от действия химически вредных веществ, вирусов и прочего. Известно, что после бомбардировки Хиросимы первые эффекты в виде учащения заболеваемости стали проявляться только через 10 лет и более. Напрямую с облучением связан рак щитовидной железы, молочной железы и определённых частей .

chornobyl.in.ua

Естественный радиационный фон составляет порядка 0,1–0,2 мкЗв/ч. Считается, что постоянный фоновый уровень выше 1,2 мкЗв/ч опасен для человека (нужно различать мгновенно поглощённую дозу облучения и постоянную фоновую). Много ли это? Для сравнения: уровень радиации на расстоянии 20 км от японской атомной электростанции «Фукусима-1» в момент аварии превысил норму в 1 600 раз. Максимальный зафиксированный уровень излучения на этом расстоянии - 161 мкЗв/ч. После взрыва на уровень радиации доходил до нескольких тысяч микрозивертов в час.

За время 2–3-часового перелёта над экологически чистой территорией человек получает облучение в 20–30 мкЗв. Та же доза облучения грозит в том случае, если человеку в один день делают 10–15 снимков современным рентгенографическим аппаратом - визиографом. Пара часов перед электронно-лучевым монитором или телевизором дают ту же дозу облучения, что и один такой снимок. Годовая доза от курения по одной сигарете в день - 2,7 мЗв. Одна флюорография - 0,6 мЗв, одна рентгенография - 1,3 мЗв, одна рентгеноскопия - 5 мЗв. Излучение от бетонных стен - до 3 мЗв в год.

При облучении всего тела и для первой группы критических органов (сердце, лёгкие, мозг, поджелудочная железа и прочие) нормативные документы устанавливают максимальное значение дозы в 50 000 мкЗв (5 бэр) в год.

Острая лучевая болезнь развивается при дозе однократного облучения в 1 000 000 мкЗв (25 000 цифровых флюорографий, 1 000 рентгенографий позвоночника в один день). Большие дозы влияют ещё сильнее:

• 750 000 мкЗв - кратковременное незначительное изменение состава крови;
• 1 000 000 мкЗв - лёгкая степень лучевой болезни;
• 4 500 000 мкЗв - тяжёлая степень лучевой болезни (погибает 50% облучённых);
• около 7 000 000 мкЗв - смерть.

Опасны ли рентгенологические исследования

Чаще всего с облучением мы сталкиваемся во время медицинских исследований . Однако дозы, которые мы получаем в процессе, настолько малы, что бояться их не стоит. Время облучения старинным рентгеновским аппаратом составляет 0,5–1,2 секунды. А с современным визиографом всё происходит в 10 раз быстрее: за 0,05–0,3 секунды.

Согласно медицинским требованиям, изложенным в СанПиН 2.6.1.1192-03 , при проведении профилактических медицинских рентгенологических процедур доза радиации не должна превышать 1 000 мкЗв в год. Сколько это в снимках? Довольно много:

• 500 прицельных снимков (2–3 мкЗв), полученных с помощью радиовизиографа;
• 100 таких же снимков, но с использованием хорошей рентгеновской плёнки (10–15 мкЗв);
• 80 цифровых ортопантомограмм (13–17 мкЗв);
• 40 плёночных ортопантомограмм (25–30 мкЗв);
• 20 компьютерных томограмм (45–60 мкЗв).

То есть если каждый день в течение всего года делать по одному снимку на визиографе, добавить к этому пару-тройку компьютерных томограмм и столько же ортопантомограмм, то даже в этом случае мы не выйдем за пределы разрешённых доз.

Кому нельзя облучаться

Однако существуют люди, которым даже такие виды облучения строго запрещены. Согласно утверждённым в России стандартам (СанПиН 2.6.1.1192-03), облучение в виде рентгенографии можно проводить только во второй половине беременности за исключением случаев, когда должен решаться вопрос об аборте или необходимости оказания скорой или неотложной помощи.

Пункт 7.18 документа гласит: «Рентгенологические исследования беременных проводятся с использованием всех возможных средств и способов защиты таким образом, чтобы доза, полученная плодом, не превысила 1 мЗв за два месяца невыявленной беременности. В случае получения плодом дозы, превышающей 100 мЗв, врач обязан предупредить пациентку о возможных последствиях и рекомендовать прервать беременность».

Молодым людям, которым в будущем предстоит стать родителями, необходимо закрывать от облучения брюшную область и половые органы. Рентгеновское излучение наиболее негативно действует на клетки крови и половые клетки. У детей вообще должно быть экранировано всё тело, кроме исследуемой области, а проводиться исследования должны только при необходимости и по назначению врача.

Сергей Нелюбин, заведующий отделением рентгенодиагностики РНЦХ им. Б. В. Петровского, кандидат медицинских наук, доцент

Как защититься

Главных методов защиты от рентгеновского излучения три: защита временем, защита расстоянием и экранирование. То есть чем меньше вы находитесь в зоне действия рентгеновских лучей и чем дальше вы от источника излучения, тем меньше доза облучения.

Хотя безопасная доза лучевой нагрузки рассчитана на год, всё же не стоит в один день делать несколько рентгенологических исследований, например флюорографию и . Ну и у каждого больного должен быть радиационный паспорт (он вкладывается в медицинскую карточку): в него врач-рентгенолог заносит информацию о полученной при каждом обследовании дозе.

Рентгенография прежде всего влияет на железы внутренней секреции, лёгкие. То же касается и небольших доз облучения при авариях и выбросах активных веществ. Поэтому в качестве профилактики врачи рекомендуют дыхательные упражнения. Они помогут очистить лёгкие и активизировать резервы организма.

Для нормализации внутренних процессов организма и вывода вредных веществ стоит употреблять больше антиоксидантов: витаминов А, С, Е (красное вино, виноград). Полезны сметана, творог, молоко, зерновой хлеб, отруби, необработанный рис, чернослив.

В том случае, если продукты питания внушают определённые опасения, можно воспользоваться рекомендациями для жителей регионов, затронутых в результате аварии на Чернобыльской АЭС.

»
При реальном облучении вследствие аварии или в заражённой зоне необходимо сделать довольно много. Сначала нужно провести дезактивацию: быстро и аккуратно снять одежду и обувь с носителями радиации, правильно утилизировать её или хотя бы удалить радиоактивную пыль со своих вещей и окружающих поверхностей. Достаточно помыть тело и одежду (по отдельности) под проточной водой с использованием моющих средств.

До или после воздействия радиации используют пищевые добавки и препараты против радиации. Наиболее известны лекарства с высоким содержанием йода, который помогает эффективно бороться с негативным воздействием его радиоактивного изотопа, локализующегося в щитовидной железе. Для блокировки накопления радиоактивного цезия и недопущения вторичного поражения используют «Калия оротат». Добавки с кальцием дезактивируют радиоактивный препарат стронция на 90%. Для защиты клеточных структур и показан диметилсульфид.

Кстати, всем известный активированный уголь может нейтрализовать действие радиации. Да и польза употребления водки сразу после облучения вовсе не миф. Это действительно помогает вывести радиоактивные изотопы из организма в простейших случаях.

Только не стоит забывать: самостоятельное лечение должно проводиться только при невозможности своевременно обратиться к врачу и только в случае реального, а не выдуманного облучения. Рентген-диагностика, просмотр телевизора или полёт на самолёте не влияют на здоровье среднестатистического жителя Земли.

Радиация - фактор воздействия на живые организмы, который никак ими не распознается. Даже у людей отсутствуют своеобразные рецепторы, которые бы ощущали присутствие радиационного фона. Специалисты тщательно изучили влияние излучения на здоровье и жизнь человека. Были созданы и приборы, с помощью которых можно фиксировать показатели. Дозы облучения характеризуют уровень радиации, под влиянием которой человек находился в течение года.

В чем измеряют излучение?

Во Всемирной паутине можно найти немало литературы, посвященной радиоактивному излучению. Практически в каждом источнике встречаются числовые показатели норм облучения и следствия их превышения. Разобраться в непонятных единицах измерения удается не сразу. Изобилие информации, характеризующей предельно допустимые дозы облучения населения, могут легко запутать и знающего человека. Рассмотрим понятия в минимальном и более понятном объеме.

Список величин весьма внушителен: кюри, рад, грэй, беккерель, бэр - это только основные характеристики дозы облучения. Зачем так много? Их применяют для определенных областей медицины и охраны окружающей среды. За единицу воздействия радиации на какое-либо вещество принимают поглощенную дозу - 1 грэй (Гр), равный 1 Дж/кг.

При воздействии излучения на живые организмы говорят об Она равна поглощенной тканями организма дозе в перерасчете на единицу массы, умноженной на коэффициент повреждения. Константа выделена для каждого органа своя. В результате вычислений получается число с новой единицей измерения - зиверт (Зв).

На основании уже полученных данных о влиянии принятого излучения на ткани определенного органа определяется эффективная эквивалентная доза облучения. Этот показатель вычисляется при помощи умножения предыдущего числа в зивертах на коэффициент, который учитывает разную чувствительность тканей к радиоактивному излучению. Его значение позволяет оценить с учетом биологической реакции организма количество поглощенной энергии.

Что такое допустимые дозы облучения и когда они появились?

Специалисты радиационной безопасности на основе данных о влиянии облучения на здоровье человека разработали предельно допустимые значения энергии, которые могут быть поглощены организмом без вреда. Предельно допустимые дозы (ПДД) указаны для разового или длительного облучения. При этом учитывают характеристику лиц, подвергающихся действию радиационного фона.

• А - лица, работающие с источниками ионизирующего излучения. По ходу выполнения своих трудовых обязанностей подвергаются облучению.
• Б - население определенной зоны, работники, чьи обязанности не связаны с получением радиации.
• В - население страны.

Среди персонала различают две группы: работники контролируемой зоны (дозы облучения превышают 0.3 от годового ПДД) и сотрудники вне такой зоны (0.3 от ПДД не превышается). В пределах доз различают 4 типа критических органов, то есть тех, в чьих тканях наблюдается наибольшее количество разрушений в связи с ионизированным излучением. Учитывая перечисленные категории лиц среди населения и работников, а также критические органы, устанавливает ПДД.

Впервые пределы облучения появились в 1928 году. Величина годового поглощения радиационного фона составляла 600 миллизиверт (мЗв). Установлена она была для медицинских работников - рентгенологов. С изучением влияния ионизированного излучения на продолжительность и качество жизни ПДД ужесточились. Уже в 1956 году планка снизилась до 50 миллизиверт, а в 1996-м Международная комиссия по защите от радиации уменьшила ее до 20 мЗв. Стоит заметить, что при установлении ПДД в расчет не берут естественное поглощение ионизированной энергии.

Естественная радиация

Если избежать встречи с радиоактивными элементами и их излучением еще хоть как-то можно, то от природного фона никуда не скрыться. Естественное облучение в каждом из регионов имеет индивидуальные показатели. Оно было всегда и с годами никуда не пропадает, а лишь накапливается.

Уровень природной радиации зависит от нескольких факторов:

• показателя высоты над уровнем моря (чем ниже, тем меньше фон, и наоборот);
• структуры почвы, воды, горных пород;
• искусственных причин (производство, АЭС).

Человек получает радиацию через продукты питания, излучение почв, солнца, при медицинском обследовании. Дополнительными источниками облучения становятся производственные предприятия, атомные станции, испытательные полигоны и пусковые аэродромы.

Специалисты считают наиболее приемлемым облучение, которое не превышает 0.2 мкЗв за один час. А верхняя граница нормы радиации определяется в 0.5 мкЗв в час. По прошествии некоторого времени непрерывного воздействия ионизированных веществ допустимые дозы облучения для человека увеличиваются до 10 мкЗв/ч.

По мнению врачей, за всю жизнь человек может получить радиацию в размере не более 100-700 миллизиверт. По факту люди, проживающие в горной местности, подвергаются излучению в несколько больших размерах. Средние показатели поглощения ионизированной энергии в год составляют около 2-3 миллизиверт.

Как именно радиация влияет на клетки?

Ряд химических соединений обладает свойством радиационного излучения. Происходит активное деление ядер атомов, что приводит к высвобождению большого количества энергии. Эта сила способна буквально вырывать электроны от атомов клеток вещества. Сам процесс получил название ионизации. Атом, который подвергся такой процедуре, изменяет свои свойства, что приводит к изменению всего строения вещества. За атомами меняются молекулы, за молекулами общие свойства живой ткани. С возрастанием уровня облучения увеличивается и количество измененных клеток, что приводит к более глобальным переменам. В связи с чем и были высчитаны допустимые дозы облучения для человека. Дело в том, что изменения в живых клетках затрагивают и молекулу ДНК. Иммунная система активно восстанавливает ткани и даже способна «починить» поврежденную ДНК. Но в случаях значительного облучения или нарушения защитных сил организма развиваются заболевания.

С точностью предположить вероятность развития болезней, возникающих на клеточном уровне, при обычном поглощении радиации сложно. Если же эффективная доза облучения (это около 20 мЗв в год для работников промышленности) превышает рекомендуемые показатели в сотни раз, общее состояние здоровья значительно снижается. Иммунная система дает сбои, что влечет за собой развитие различных заболеваний.

Огромные дозы радиации, которые могут быть получены вследствие аварии на АЭС или взрыва атомной бомбы, не всегда совместимы с жизнью. Ткани под воздействием измененных клеток погибают в большом количестве и просто не успевают восстановиться, что влечет за собой нарушение жизненно важных функций. Если часть тканей сохранится, то у человека будет шанс на выздоровление.

Показатели допустимых доз облучения

Согласно нормам радиационной безопасности, установлены предельно допустимые величины ионизирующего облучения в год. Рассмотрим приведенные показатели в таблице.

Как видно из таблицы, допустимая доза облучения в год для работников вредных производств и АЭС сильно отличается от показателей, выведенных для населения санитарно-защищенных зон. Все дело в том, что при длительном поглощении допустимого ионизирующего излучения организм справляется со своевременным восстановлением клеток без нарушения здоровья.

Разовые дозы облучения человека

Значительное увеличение радиационного фона приводит к более серьезным повреждениям тканей, в связи с чем начинают неправильно функционировать или вовсе отказывать органы. возникает лишь при получении огромного количества ионизирующей энергии. Незначительное превышение рекомендуемых доз может привести к заболеваниям, которые могут быть вылечены.

Превышающие норму дозы облучения и последствия

Разовая доза (мЗв)	Что происходит с организмом
	Изменений в состоянии здоровья не наблюдаются
	Снижается общее количество лимфоцитов (снижается иммунитет)
	Значительное снижение лимфоцитов, признаки слабости, тошнота, рвота
	В 5% случаев смертельный исход, у большинства наблюдается так называемое лучевое похмелье (признаки схожи с алкогольным похмельем)
	Изменения в крови, временная мужская стерилизация, 50% смертности в течение 30 дней после облучения
	Смертельная доза облучения, не подлежит лечению
	Наступает кома, смерть в течение 5-30 минут
	Мгновенная смерть от луча

Разовое получение большого количество радиационного излучения негативно влияет на состояние организма: клетки стремительно разрушаются, не успевая восстановиться. Чем сильнее воздействие, тем больше возникает очагов поражения.

Развитие лучевой болезни: причины

Лучевой болезнью называют общее состояние организма, вызванное влиянием радиоактивного излучения, превышающего ПДД. Поражения наблюдаются со стороны всех систем. Согласно заявлениям Международной комиссии по радиологической защите, дозы облучения, вызывающие лучевую болезнь, начинаются с показателей в 500 мЗв за один раз или более 150 мЗв в год.

Поражающее действие высокой интенсивности (более 500 мЗв разово) возникает вследствие использования атомного оружия, его испытаний, возникновения техногенных катастроф, проведения процедур интенсивного облучения при лечении онкологических, ревматологических заболеваний и болезней крови.

Развитию хронической лучевой болезни подлежат медицинские работники, находящиеся в отделении лучевой терапии и диагностике, а также пациенты, которые часто подвергаются радионуклидным и рентгенологическим исследованиям.

Классификация лучевой болезни, в зависимости от доз радиации

Болезнь характеризуют исходя из того, какую дозу ионизирующего облучения получил больной и как долго это происходило. Однократное воздействие приводит к острому состоянию, а постоянно повторяющееся, но менее массивное - к хроническим процессам.

Рассмотрим основные формы лучевой болезни, в зависимости от полученного разового облучения:

• лучевая травма (менее 1 Зв) - возникают обратимые изменения;
• костномозговая форма (от 1 до 6 Зв) - имеет четыре степени, в зависимости от полученной дозы. Смертность при таком диагнозе составляет более 50%. Поражаются клетки красного костного мозга. Состояние может улучшить трансплантация. Период восстановления долгий;
• желудочно-кишечная (10-20 Зв) характеризуется тяжелым состоянием, сепсисом, кровотечениями ЖКТ;
• сосудистая (20-80 Зв) - наблюдаются гемодинамические нарушения и тяжелая интоксикация организма;
• церебральная (80 Зв) - летальный исход в течение 1-3 дней вследствие отека мозга.

Шанс на выздоровление и реабилитацию имеют больные с костномозговой формой (в половине случаев). Более тяжелые состояния не подлежат лечению. Смерть наступает в течение нескольких дней или недель.

Течение острой лучевой болезни

После того как была получена высокая доза излучения, и доза облучения достигла 1-6 Зв, развивается острая лучевая болезнь. Врачи разделяют состояния, которые сменяют друг друга, на 4 этапа:

1. Первичная реактивность. Наступает в первые часы после облучения. Характеризуется слабостью, понижением артериального давления, тошнотой и рвотой. При облучении свыше 10 Зв переходит сразу в третью фазу.
2. Латентный период. После 3-4 дней с момента облучения и до месячного срока состояние улучшается.
3. Развернутая симптоматика. Сопровождается инфекционными, анемическими, кишечными, геморрагическими синдромами. Состояние тяжелое.
4. Восстановление.

Острое состояние лечится в зависимости от характера клинической картины. В общих случаях назначается путем введения средств, нейтрализующих радиоактивные вещества. При надобности выполняется переливание крови, трансплантация костного мозга.

Пациенты, которым удается пережить первые 12 недель течения острой лучевой болезни, в основном имеют благоприятный прогноз. Но даже при полном восстановлении у таких людей возрастает риск развития онкологических заболеваний, а также рождения потомства с генетическими аномалиями.

Хроническая лучевая болезнь

При постоянном воздействии радиоактивного излучения в меньших дозах, но суммарно превышающих в год 150 мЗв (не считая природного фона), начинается хроническая форма лучевой болезни. Ее развитие проходит три этапа: формирование, восстановление, исход.

Первый этап протекает в течение нескольких лет (до 3). Тяжесть состояния может быть определена от легкой до тяжелой. Если изолировать пациента от места получения радиоактивного излучения, то в течение трех лет наступит фаза восстановления. После чего возможно полное выздоровление или же, наоборот, прогрессирование болезни с быстрым смертельным исходом.

Ионизированное излучение способно в мгновения разрушить клетки организма и вывести его из строя. Именно поэтому соблюдение предельных доз излучения является важным критерием работы на вредном производстве и жизни неподалеку от АЭС и испытательных полигонов.

Радиация представляет собой ионизирующее излучение микроскопических частиц и физических полей. К не относятся ультрафиолетовые лучи и диапазон видимого света. Способностью ионизировать встречное вещество не обладают радиоволны и микроволны, это не радиация. Смертельная доза для человека не создается искусственно при помощи химических процессов, радиация относится к физическому действию.

Мощность и доза

Мощностью радиационного излучения называется количество ионизации за определенный временной промежуток. Для мощности существует единица измерения - микрорентген в час.

Полученная доза измеряется суммарной дозой, определяемой мощностью излучения, умноженной на время действия микрочастиц, таким образом, высчитывается смертельная доза радиация для человека, которая приводит к летальному исходу. Для измерения эквивалентной дозы используется зиверт (Зв), мощность для расчета определяется в зивертах в час (Зв/ч).

Для расчета эквивалентной дозы от воздействия лучей различных типов принимают во внимание интенсивность искомого излучения по отношению к зиверту. Например, при определении суммарной дозы от действия гамма-лучей приравнивают 100 рентген к 1 Зв. Мелкие дозы, меньше 1 Зв высчитывают в отношении:

• 1 мЗв (миллизиверт) равен 1/1000 зиверта;
• 1 мкЗв (микрозиверт) равен 1/1000 миллизиверта или 1/1000000 зиверта.

Прибор для измерения излучения

Стандартным распространенным устройством для определения мощности дозы или мощности, направленной на прибор и на оператора прибора, является дозиметр. Дозиметрия проводится за время подверженности радиации, например, рабочая смена или время выполнения спасательных работ.

Смертельная доза радиации для человека в рентгенах зависит от интенсивности излучения в месте нахождения работника, если суммарный показатель насчитывает более 600 единиц, то такое облучение опасно для жизни. Обследуются перевозимые грузы, предметы, измеряется фон от построек и зданий. Каждый человек, посещающий места с опасностью радиационного загрязнения, приобретает дозиметр в постоянное личное пользование.

Собираясь в незнакомую местность, например, горы, озера, отправляясь в поход или за ягодами и грибами, берут прибор для обследования местности перед длительным нахождением. Определяется интенсивность излучения участка перед строительством или при покупке земли. Радиационный фон не понижается и не удаляется со стен зданий и предметов, поэтому предварительно выявляется опасность с помощью дозиметра.

Понятие радиоактивности

Некоторые атомы содержат неустойчивые ядра, способные превращаться или распадаться. Этот процесс способствует освобождению свободных ионов. Возникает энергетически мощное, способное воздействовать на окружающее вещество и провоцировать появление новых ионов отрицательного и положительного заряда. Смертельная доза радиации в рад возникает при облучении человека 600 рад, при этом 100 рад (внесистемная единица) = 100 рентгенам.

Причины радиоактивного заражения

Действие различных факторов и обстоятельств вызывает повышенный радиационный фон:

• выпадение вещества радиоактивного характера из ядерного облака при взрыве;
• при возникновении наведенной радиации, полученной образованием изотопов радиоактивного вида при мгновенном действии гамма-лучей и нейтронов, высвободившихся при ядерном взрыве;
• действием внешнего излучения гамма и бета-лучей;
• смертельная проявляется при внутреннем облучении после попадания радиоактивных изотопов внутрь человеческого организма из воздуха или с продуктами питания;
• провоцируется в мирное время техногенными катастрофами на атомных объектах, неправильной транспортировкой и утилизацией ядерных отходов.

Разновидность излучения

Опасными для человека является излучение микрочастиц, приводящее к заболеваниям организма и смертельным случаям. Величина воздействия зависит от разновидности лучей, продолжительности действия и частоты:

• тяжелые альфа-частицы, положительно заряженные после распада ядер (к ним относят торон, кобальт-60, уран, радон);
• бета-частицы являются обычными электронами стронция-90, калия-40, цезия-137;
• гамма-излучение представлено частицами с большой проникающей способностью (цезия-137, кобальта-60);
• жесткое рентгеновское излучение, напоминающее гамма-частицы, но менее энергичное, обеспечивает америций-241, постоянным источником возникновения является солнце;
• нейтроны возникают в результате распада ядер плутония, их скопление наблюдается в окружении атомных реакторов.

Разновидности доз

Эквивалентная фиксированная эффективная доза представляет собой определение доз радиации на организм в результате поступления некоторого количества вредного вещества. Этот показатель учитывает чувствительность внутренних органов и время нахождения радиоактивного вещества в теле (иногда в течение всей жизни). В некоторых случаях смертельная доза радиации в рентгенах измеряется для одного выбранного органа.

Амбидентный эквивалент дозы определяется величиной, которую мог бы получить человек, если бы присутствовал на территории, где делается дозиметрия, показатель измеряется в зивертах.

Воздействие радиационного загрязнения на организм человека

Любое излучение, приводящее к образованию в окружающей среде электрических частиц с различными знаками, считается ионизирующим. Рассеянный радиационный фон постоянно сопровождает человека, его создает космическое излучение, влияние солнца, природные источники радионуклидов, другие составляющие биосферы.

Для работы в опасных условиях персонал защищают специальными костюмами, соблюдают нормы безопасности. Облучение организм получает на рабочем месте при физических и химических опытах, проведении дефектоскопии, медицинских исследованиях, геологических изысканиях и др.

Мутация от облучения

Смертельная доза радиации для человека в рад составляет свыше 600 единиц и приводит к летальному исходу. Облучение в дозе от 400 до 600 рад способствует появлению лучевой болезни и может вызвать мутацию генов. Действие ионизированного преображения организма мало изучено, мутации проявляют себя через поколения. Разброс времени дает право сомневаться, появилась мутация от радиоактивного влияния или вызвана другими причинами.

Мутации по виду делят на доминантные, появляющиеся в короткий период после действия облучения и рецессивными. Второй вид проявляет себя, если мать и ребенок имеют один мутантный ген. Мутация не просыпается несколько поколений или не беспокоит человека совсем. Перерождение плода трудно определяется в случае преждевременных родов, если мутация не дает возможности зародышу достичь родового возраста.

Лучевая болезнь. Лейкоз

В постановке болезни большое влияние оказывает радиация. Смертельная доза облучения приводит к летальному исходу, но не менее опасны уровни облучения от 200 до 600 р, вызывающие лучевую болезнь. Радиация поражает человека после однократного мощного воздействия или при постоянном проникновении радиационного излучения небольшой мощности. Примером служит работа рентгенологов, не выдерживающих постоянного облучения и заболевающих характерными заболеваниями.

Наиболее опасным является действие радиации на неокрепший организм до 15 лет. О размере дозы единого мнения нет, исследователи приводят разные дозы допуска в 50, 100 и 200 р. Патогенез изучается в исследовательских институтах, лучевой лейкоз становится более доступным для лечения.

Онкологические заболевания

Изучение действия радиации на человека затруднено тем, что для появления обобщенных данных исследуются большие группы людей, что невозможно без специального эксперимента. Какая смертельная доза радиации является летальной, а какие уровни вызывают онкологические опухоли человека нельзя судить по эксперименту над животными.

В смысле выделения опасной дозы, вызывающей раковые опухоли, нет определенных данных. Любая доза полученной радиации дает толчок организму для начала деления агрессивных клеток. По частоте проявления болезни подразделяют следующим образом:

• наиболее частым является проявление лейкоза;
• из 1000 женщин, попавших в группу риска, раком молочной железы заболевают 10 пациенток;
• такая же статистика заболевания раком щитовидки.

Степени тяжести лучевой болезни

Являются постоянная головная боль, нарушение движения, координации жестов, тошнота, рвота, головокружение, расстройства желудка и кишечника. Какая доза радиации смертельна для человека:

• первая степень проявляется после латентного периода в две недели, заболевание вызывается облучением от 100 до 200 рентген;
• для проявления второй степени после облучения дозой от 200 до 400 рентген, смерть наступает у четвертой части подвергшихся облучению;
• третья стадия лучевой болезни - это смертность в 50% случаев, для возникновения достаточно дозы облучения от 400 до 600 рентгенов;
• четвертую, самую опасную стадию, также вызывает радиация. Смертельная доза составляет более 600 рентген, летальный исход наступает в 100% случаев.

Способы индивидуальной защиты в случае радиационного загрязнения местности

Определены стандартные действия для населения, если на территории радиация. Смертельная доза облучения опасна для жизни, поэтому для уменьшения летальных исходов организовывается эвакуация людей в сооружения, которые по степени защиты делят на капитальные бомбоубежища, подвалы, деревянные строения и автомобили. Лучше всего защищает первый тип строения, остальные рассматриваются как экстренные временные пристанища.

К эффективным мерам относят защиту органов дыхания, воды и продовольственных припасов. Укрытие предметов первой необходимости делают заранее, если существует опасность выброса или взрыва. Употребляют противорадиационные медикаменты, не применяют для питания молоко в свежем виде.

Производится регулярная и обеззараживание местности, при любом удобном случае люди эвакуируются за пределы зараженного района. Уменьшение внутреннего облучения за счет исключения захвата пыли обеспечивается респираторами, эффективными в 80% случаев. Меньший показатель дает марлевая повязка из четырех слоев, но используют все имеющиеся под рукой средства защиты. В качестве накидки применяют в крайнем случае, полиэтиленовую пленку.

В заключение следует упомянуть, что радиационная загрязненность местности не уменьшается, опасность заражения человека сводится к минимуму применением индивидуальных средств защиты и контролем полученной дозы облучения с помощью дозиметров.

Естественная радиоактивность присутствует повсюду. Ионизирующее излучение есть и в космосе, и на Земле с самого момента её зарождения. Даже человеческий организм немного радиоактивен, и способа избавиться от природной радиации не существует.

Основным источником природного или естественного радиационного фона считается радон, который выделяется из земной коры. Радиоактивный инертный газ задерживается в закрытых помещениях, проникая через щели в фундаментах. Также радионуклиды могут быть в кирпиче и бетоне. Радон может образовываться в процессе сжигания природного газа, он присутствует в воде артезианских скважин.

Как её не назови, но опасности для человека не представляет, так как природная радиация обычно имеет допустимые дозы облучения. Радиоактивность, созданная человеческой деятельностью, может иметь в том числе и смертельную дозу радиации.

Виды доз радиации и что такое мощность эквивалентной дозы

Понятие дозы введено для оценки степени воздействия ионизационного облучения на различные объекты. Чтобы определить интенсивность допустимых доз облучения ввели понятие мощности дозы.

• Экспозиционная доза. Количество положительных ионов рентгеновских и гамма лучей в определённом объёме воздухе, принято называть экспозиционной дозой. Системной единицей измерений является кулон деленный на килограмм (Кл/Г), а не системной единицей Рентген (Р). 1 Кл/Г = 3876 Р.
• Поглощённая доза. Количество полученной энергии радиоактивного излучения на единицу массы облучаемого вещества называют поглощённой дозой. Системной единицей измерения является в Грей (Гр), а не системной Рад. 1 Гр = 100 рад.
• Эквивалентная доза. Понятие эквивалентной дозы показывает поглощённую дозу ионизирующего излучения, скорректированную коэффициентом относительной биологической эффективности различных видов радиоактивных излучений. Системно единицей измерения является Зиверт (Зв), а не системной Бэр (бэр). 1 Зв = 100 бэр.
• Эффективная доза. Различные ткани организма имеют разную чувствительность к облучению. Поэтому для расчёта эффективной дозы добавили коэффициент радиационной опасности. Измеряется также как и эквивалентная доза в Зивертах (Зв).
• Мощность эквивалентной дозы. Доза облучения, полученная организмом в определённый отрезок времени (например, в течение часа), называется мощностью дозы. Мощность рассчитывается как отношение дозы ко времени воздействия и измеряется в Рентген в час, Зиверт в час и Грей в час. Бытовые дозиметры обычно измеряют мощность эквивалентной дозы (микроЗиверт в час) или мощность экспозиционной дозы (микроРентген в час). Соотношение запомнить несложно — один Зиверт это сто Рентген.

Допустимая доза облучения или безопасная мощность дозы

Допустимые дозы облучения (уровень мощности естественного фона) от 0,05 мкЗв/час до 0,5 мкЗв/час безвредны. Но при постоянном попадании в организм человека радона возрастает риск различных заболеваний, в том числе раком. Поэтому помещения необходимо проветривать. При строительстве дома или ремонте квартиры нужно проверять применяемые стройматериалы бытовым дозиметром или индикатором радиоактивности.

Человеческая деятельность увеличивает естественную радиоактивность природы. И это не только ядерное оружие или атомная промышленность. Обычное сжигание газа, нефти или каменного угля изменяет радиационный фон. Допустимые дозы облучения значительно превышены в районах нефтескважин. На грунте около скважин и на бурильном оборудовании откладываются небезопасные соли тория 232, радия 226 и калия 40. Поэтому отработанные трубы считаются радиоактивными отходами и должны утилизироваться специальным образом.