Джерела іонізуючих випромінювань

Джерелом ІВ є об’єкт, який вміщує радіоактивний матеріал, або технічний устрій, який випромінює або здатний випромінювати (при визначених умовах).
Розрізняють природні і штучні джерела іонізуючих випромінювань.

По суті впливу на організм випромінювання не розрізняються між собою.

Природні джерела іонізуючого випромінювання є звичайним компонентом середовища проживання. Це завжди існуюче явище.
Природний радіоактивний фон складається з:
- космічного випромінювання, яке приходить на Землю з Всесвіту. Воно було відкрито в 1912 році австрійським фізиком В.Гесом. До його складу входять протони, нейтрони, ядра атомів та інші частки. Вони мають виключно велику енергію (більш 1,02 МеВ), але завдяки наявності атмосфери (її маса близько  5 х 1015 т) витрачають її головним чином на взаємодію з атомами повітря. На поверхні Землі інтенсивність космічного випромінювання порівняно мала.
- радіоактивних елементів, розподілених в земній корі. Основні радіоактивні ізотопи, які зустрічаються в гірських породах - калій-40, рубідій-87 та члени двох радіоактивних сімейств (урана-238 і торія-232). Найбільш радіоактивні граніти. В районах, де на поверхню виходять такі породи, радіаційний фон значно вище природного. Існує 5 таких основних місць на нашій планеті, де радіаційний фон складає від 40 до 400 мкР/годину:
Бразилія, Індія (штат Керала і Тамілнад), Франція, Єгипет, острів Ніуе.

Вміст радіоактивних речовин в грунті впливає на рівень радіоактивності будівельних матеріалів, продуктів харчування рослинного і тваринного походження.

- інкорпорованих радіонуклідів, тобто тих, що потрапили в організм.

Табл. 2.1. Основні шляхи надходження радіонуклідів в організм

Штучними джерелами іонізуючого випромінювання являються технічні прилади, створені людиною. До них відносяться: рентгенівські трубки, радіоактивні нукліди та прискорювачі заряджених часток. Радіоактивні нукліди отримують в ядерних реакторах, на прискорювачах заряджених часток. Прискорювачі – це пристрої для отримання заряджених часток великих енергій за допомогою електричного поля. Рентгенівські трубки - джерела гальмівного випромінювання (рентгенівського).

Все те нове, що створено штучно людиною – є додатковим радіаційним навантаженням, якому підлягає все людство. Це польоти в реактивних літаках на великій висоті (за час перельоту в один кінець від Москви до Новосибірську пасажир отримує дозу космічного опромінення 25мЗв). Радіоактивні атмосферні опади після випробувань ядерної зброї, а також в результаті роботи (а тим паче аварій) атомних електростанцій. Крім того, додаткове випромінювання створюють і медичні обстеження - рентгенівські і радіонуклідні. Наприклад, в теперішній час в рентгенодіагностиці використовується більш ніж 150 видів досліджень: ангіографія, коронарографія, комп'ютерна томографія, тощо. Рентгенівське випромінювання використовується в променевій терапії багатьох захворювань. Для проведення цього виду лікування використовують також лінійні, циклічні прискорювачі, ?-випромінюючі установки та радіоактивні препарати (табл. 2.2)

Рис. 2.1. Штучні джерела радіації, які діють на людину
Табл. 2.2. Джерела штучних іонізуючих випромінювань що використовуються в медицині

Для порівняння:

• 0,3 мЗв - середньорічна доза опромінення, яка обумовлена космічним випромінюванням на рівнинній території України;
• 0,6 - 0,8 мЗв - середньорічна доза опромінення, яка обумовлена космічним випромінюванням для людей, які мешкають в гірській місцевості;
• 1,6 мЗв - середньорічна доза, яку отримує екіпаж цивільних літаків від космічного випромінювання;
• 1 мЗв - одне медичне обстеження грудної клітини з використанням наявного флюорографічного обладнання;
• 3,0 мЗв - середньорічна доза, яку отримує населення від усіх джерел природного радіоактивного опромінення;
• 20 мЗв – ліміт ефективної дози опромінення для фахівців, що працюють з джерелами іонізуючих випромінювань в Україні.

Але щоб досягнути того рівня знань і досвіду, що потрібні для корисного застосування джерел іонізуючого випромінювання, людство пройшло довгий і тернистий шлях. Перші наукові дані про можливі негативні наслідки від впливу радіації були отримані в 1896 році і зв’язані з використанням рентгенівських променів. Дослідники відмічали, що в результаті опромінення можуть виникнути ураження шкіри (еритеми, епідерміти), випадіння волосся. В 1902 році був описаний перший випадок променевого раку шкіри.

Сам Бекерель, який відкрив явище радіоактивності, постраждав від нових промінів, які по властивостях багато в чому схожі з рентгенівським. У нього виникла виразка на шкірі під кишенею жилетки, в якій він носив на протязі 6 годин пробірку з радієм, взяту у П’єра Кюрі перед демонстрацією на фізико-технічному товаристві.

В Паризькій академії наук П?єр Кюрі у повідомленні детально виклав спостереження за реакцією шкіри на випромінювання радію. Марія Кюрі, що вперше виділила у чистому вигляді радій та полоній і вивчала властивості невідомого випромінювання, як і її донька Ірен, також стала  жертвою “підступної" радіації (вони вмерли від гострого лейкозу внаслідок опромінення).

З 1903 року один із засновників радіобіології Є.С.Лондон на Петербурзькому медичному товаристві показав вплив променів радію на тварин. При цьому руйнувалась мозкова тканина і тварини гинули, а на їх шкірі утворювались опіки та виразки. Учень Лондона С.В.Гольдберг  загинув в 1940 році від раку шкіри, котрий виник у нього на місці променевих опіків. У 1936 році в Гамбурзі був зведений монумент, на якому зазначені імена 110 вчених, які стали жертвами перших досліджень властивостей радіоактивних променів.