Визначення та дози іонізуючого випромінювання.

Іонізуючі випромінювання. Радіаційна безпека.

Термін "іонізуюче випромінювання" (ІВ) об'єднує різні за своєю фізичною природою види випромінювань. Схожість між ними полягає в тому, що всі вони мають високу енергією, Реалізують свою біологічну дію через ефекти іонізації та наступний розвиток хімічних реакцій у біологічних структурах клітини, які можуть призвести до її загибелі.

Важливо підкреслити, що іонізуюче випромінювання не приймається органами відчуттів людини: людина не бачить його, не чує та не відчуває його впливу на тіло.

Іонізуюче випромінювання існувало на Землі задовго д появи людини, а також було у космосі ще до появи Землі. Однак його вплив на організм було виявлено лише у кінці минулого століття.

Іонізуючим випромінюванням називається квантове (електромагнітне та корпускулярне (яке складається з елементарних частинок) випромінювання, під впливом якого в газоподібному, рідкому та твердому середовищі із нейтральних атомів та молекул утворюються іони (позитивні та негативні частинки).

Усі випромінювання поділяються за своєю природою на квантові (електромагнітні) та корпускулярні.

До квантових ІВ належать ультрафіолетове, рентгенівське та гама-випромінювання, до корпускулярного - альфа-випромінювання, бета-випромінювання та потоки часток (нейтронів, протонів т.ін.).

Ультрафіолетове випромінювання - це найбільша короткохвильова частина спектра сонячного світла, генерується атомами чи молекулами внаслідок зміни стану електронів на зовнішніх оболонках. Довжина хвилі - (400...1)х10*9м.

Рентгенівське випромінювання виникає внаслідок зміни стану електронів на внутрішніх оболонках атома, довжина хвилі -(1О0О...1)х1О'12м. Гама-випромінювання генерується збудженими ядрами атомів та елементарними частками; довжина хвилі -(Ю0...1)х1015 м. Це короткохвильове електромагнітне випромінювання, яке займає зону більш високих частот, ніж рентгенівське випромінювання. Маючи дуже малу довжину хвилі, воно має яскраво виражені корпускулярні властивості, тобто поводиться, мов потік часток. Виникає при ядерних вибухах, розпадах радіоактивних ядер, елементарних часток, а також при проходженні швидких заряджених часток крізь речовину. Завдяки великій енергії (до 5 МеВ) у природних радіоактивних речовинах (до 70 МеВ при штучних ядерних реакціях). ГВ легко іонізує різні речовини та здатне саме викликати деякі ядерні реакції. ГВ може проникати крізь великі товщі речовини. Використовується у медицині (променева терапія), для стерилізації приміщень, апаратури, ліків, продуктів харчування.

Альфа-випромінювання (АВ)- це потік позитивно заряджених часток - атомів гелію, які рухаються зі швидкістю близько 20000 км/сек, виникаючи при розпаді радіоактивних ізотопів.

Бета-випромінювання (БВ) - це є потік електронів чи позитронів (бета-часток), які випромінюються атомними ядрами при бетарозпаді радіоактивних ізотопів. Їх швидкість близька до швидкості світла.

Потоки нейтронів, протонів виникають при ядерних реакціях, їх дія залежить від енергії часток. Звичайно потоки нейтронів поділяють на повільні (холодні), швидкі та надшвидкі.

Джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні вибухи, енергетичні ядерні установки та інші ядерні реактори, прискорювачі заряджених часток, рентгенівські апарати, радіоактивні ізотопи, уранова промисловість, радіоактивні відходи тощо.

Джерелами ІВ є прилади, які працюють з великими напругами споживання: високовольтні випрямляючі діоди (кенотрони), потужні генераторні та модуляторні лампи, потужні НВЧ підсилювачі та генератори - клістрони, ЛБХ, магнетрони та ін.

Іонізуюче випромінювання виникає при розпаді радіоактивних ядер. Кількісною характеристикою джерела випромінювання є активність, яка виражається числом радіоактивних перетворень за одиницю часу.

У системі СІ за одиницю активності прийняте одне ядерне перетворення за секунду - бекерель (розп/сек). Позасистемною одиницею є Кюрі. Це активність такої кількості радіонуклідів, в якій відбувається 37 млрд. розпадів ядер за секунду.

Одиниця активності Кюрі дорівнює активності 1г радію, але для урану-238 - 3 тони, кобальту - 60...0.001г. 1Кю = 3,77х1010 Бк.

Міра дії ІВ в будь-якому середовищі залежить від величини поглинутої енергії випромінювання та оцінюється дозою іонізуючого випромінювання

Для характеристики цієї дози часто використовують позасистемну одиницю - рентген (р).

Рентген (позасистемна одиниця) - це така доза гама-випромінювання, під впливом якої у 1 см3 повітря виникає 2,08 млрД- пар ІОНІВ- 1р = 2»58х10"4 Кл/кг.

Рад - це така поглинута доза, при якій 1г речовини поглинає енергію у 100 ергів незалежно від виду енергії випромінювання. Співвідношення доз випромінювання (у рентгенах) та доз поглинання (у радах): при дозі випромінювання 1Р поглинута доза у повітрі 0,87 рад, у воді та живій тканині - 0,93 рад, тобто можна вважати приблизно рівними дози випромінювання (рентген) та поглинання (рад).

Але поглинута доза не враховує те, що вплив на організм однієї і тієї ж дози різних випромінювань неоднаковий. Наприклад, альфа-випромінювання у 20 разів небезпечніше, ніж інші випромінювання.

Еквівалентна доза ІВ визначає біологічний вплив різних видів іонізуючих випромінювань на організм людини та служить для оцінки радіаційної небезпеки цих видів випромінювань

Еквівалентна доза у системі СІ вимірюється зивертами (3в). Зиверт дорівнює поглинутій дозі у 1 Дж/кг (для рентгенівського, гама- та бета-випромінювань). Часто використовують позасистемну одиницю бер (біологічний еквівалент рентгена).

1 бер = 0,01 Дж/кг;. 1 бер = 0,01 Зв; 1 Зв = 100 бер.

При виключенні проникнення радіоактивного пилу в організм можна вважати, що експозиційна, поглинута та еквівалентна дози практично рівні. 1 бер = 1 рад = 1 рентген.

Різні частини тіла неоднаково реагують на отриману дозу опромінення. Наприклад, при однаковій еквівалентній дозі виникнення раку у легенях ймовірніше, ніж у щитовидній залозі опромінення статевих залоз особливо небезпечне через можливі генетичні ушкодження.

Тому дози опромінення органів та тканин враховуються за різними коефіцієнтами.

Сумарний ефект опромінення організму характеризується ефективною еквівалентною дозою, яка отримується шляхом складання доз, отриманих усіма органами та тканинами, помноженими на коефіцієнт ризику (вимірюється у зивертах).

Розглядають також колективну еквівалентну дозу, яка отримана групою людей (вимірюється у людино-зивертах).

Колективну ефективну еквівалентну дозу, яку отримують багато поколінь людей від будь-якого радіоактивного джерела (наприклад, після Чорнобильської катастрофи) за час існування джерела, називають очікуваною (повною) колективною ефективною еквівалентною дозою.

Поглинута та експозиційна дози випромінювання, віднесені до одиниці часу, визначають потужність доз (рівень радіації).

Рівень радіації, наприклад, характеризує ступінь забруднення місцевості та вказує, яку дозу може одержати людина, знаходячись на забрудненій місцевості, за одиницю часу. Рівень радіації вимірюється у рентген/годинах, рад/годинах, бер/ годинах.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Джерела світла та освітлювальні прилади.	\|	Вплив іонізуючого випромінювання на живий організм.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.