Jednostki miary i dawka promieniowania. Dozymetria dla manekinów

100 erg. 1 Rad = 100 erg / = 0,01 J / kg = 0,01 Gy.

Materiałem pochłaniającym mogą być tkanki organizmów żywych lub jakakolwiek inna substancja (na przykład powietrze, woda, gleba itp.).

Rad został po raz pierwszy zaproponowany w 1918 roku. W 1953 r. rad zdefiniowano w jednostkach GHS jako dawkę odpowiadającą 100 erg energii pochłoniętej przez jeden gram substancji.

Encyklopedyczny YouTube

    1 / 3

    ✪ Więcej o promieniowaniu

    ✪ Cząstki elementarne | Eksperyment Becquerela

    ✪ Fizyka 4. Fizyka dźwięku. Część 1 - Akademia Nauk Rozrywkowych

    Napisy na filmie obcojęzycznym

    Cześć. W tym odcinku kanału TranslatorsCafe.com porozmawiamy o promieniowaniu jonizującym czyli promieniowaniu. Przyjrzymy się źródłom promieniowania, sposobom jego pomiaru i wpływowi promieniowania na organizmy żywe. Porozmawiamy bardziej szczegółowo o takich parametrach promieniowania, jak moc dawki pochłoniętej, a także równoważne i skuteczne dawki promieniowania jonizującego. Promieniowanie ma wiele zastosowań, od wytwarzania energii elektrycznej po leczenie pacjentów chorych na raka. W tym filmie omówimy, jak promieniowanie wpływa na tkanki i komórki ludzi, zwierząt i biomateriały, ze szczególnym naciskiem na to, jak szybko i jak poważnie dochodzi do uszkodzeń napromieniowanych komórek i tkanek. Promieniowanie jest zjawiskiem naturalnym, które objawia się tym, że w ośrodku poruszają się fale elektromagnetyczne lub cząstki elementarne o dużej energii kinetycznej. W tym przypadku ośrodkiem może być materia lub próżnia. Promieniowanie jest wszędzie wokół nas i nasze życie bez niego jest nie do pomyślenia, ponieważ przetrwanie ludzi i innych zwierząt bez promieniowania jest niemożliwe. Bez promieniowania na Ziemi nie będzie takich zjawisk naturalnych jak światło i ciepło niezbędne do życia. Nie byłoby telefonów komórkowych ani Internetu. W tym filmie omówimy szczególny rodzaj promieniowania, promieniowanie jonizujące lub promieniowanie, które występuje wokół nas. Promieniowanie jonizujące ma energię wystarczającą do usunięcia elektronów z atomów i cząsteczek, czyli do zjonizowania napromieniowanej substancji. Promieniowanie jonizujące w środowisku może powstawać w wyniku procesów naturalnych lub sztucznych. Naturalne źródła promieniowania obejmują promieniowanie słoneczne i kosmiczne, niektóre minerały, takie jak granit, oraz promieniowanie niektórych materiałów radioaktywnych, takich jak uran, a nawet zwykłe banany, które zawierają radioaktywny izotop potasu. Surowce radioaktywne wydobywane są z głębi ziemi i wykorzystywane w medycynie i przemyśle. Czasami materiały radioaktywne przedostają się do środowiska w wyniku awarii przemysłowych oraz w gałęziach przemysłu wykorzystujących surowce radioaktywne. Najczęściej dzieje się tak z powodu nieprzestrzegania zasad bezpieczeństwa podczas przechowywania i pracy z materiałami promieniotwórczymi lub z powodu braku takich zasad. Warto zaznaczyć, że do niedawna materiały radioaktywne nie były uznawane za niebezpieczne dla zdrowia. Wręcz przeciwnie, używano ich jako środków leczniczych, ceniono je także za piękny blask. Przykładem materiału radioaktywnego wykorzystywanego do celów dekoracyjnych jest szkło uranowe. Szkło to świeci fluorescencyjnie na zielono dzięki dodatkowi tlenku uranu. Zawartość uranu w tym szkle jest stosunkowo niewielka, a ilość emitowanego przez nie promieniowania niewielka, dlatego szkło uranowe uważane jest za stosunkowo bezpieczne dla zdrowia. Robili z niego nawet szklanki, talerze i inne przybory kuchenne. Szkło uranowe jest cenione za swój niezwykły blask. Słońce emituje światło ultrafioletowe, więc szkło uranowe świeci w świetle słonecznym, chociaż blask ten jest znacznie wyraźniejszy w przypadku lamp ultrafioletowych. Podczas promieniowania fotony o wyższej energii (ultrafiolet) są pochłaniane, a emitowane są fotony o niższej energii (zielone). Jak widzieliście, koraliki te można wykorzystać do testowania dozymetrów. Torbę koralików możesz kupić na eBay.com za kilka dolarów. Najpierw przyjrzyjmy się niektórym definicjom. Istnieje wiele sposobów pomiaru promieniowania, w zależności od tego, co dokładnie chcemy wiedzieć. Można na przykład zmierzyć całkowitą ilość promieniowania w danym miejscu; możesz znaleźć ilość promieniowania, która zakłóca funkcjonowanie tkanek i komórek biologicznych; lub ilość promieniowania pochłoniętego przez ciało lub organizm i tak dalej. Tutaj przyjrzymy się dwóm sposobom pomiaru promieniowania. Całkowita ilość promieniowania w środowisku, mierzona w jednostce czasu, nazywana jest mocą dawki całkowitej promieniowania jonizującego. Ilość promieniowania pochłoniętego przez organizm w jednostce czasu nazywa się mocą dawki pochłoniętej. Moc dawki pochłoniętej wyznacza się na podstawie informacji o mocy dawki całkowitej oraz parametrach przedmiotu, organizmu lub części ciała narażonej na promieniowanie. Parametry te obejmują masę, gęstość i objętość. Wartości dawki pochłoniętej i ekspozycyjnej są podobne dla materiałów i tkanek dobrze pochłaniających promieniowanie. Jednak nie wszystkie materiały są takie, dlatego często dawki pochłoniętego i ekspozycyjnego promieniowania różnią się, ponieważ zdolność obiektu lub ciała do pochłaniania promieniowania zależy od materiału, z którego się składa. Na przykład arkusz ołowiu pochłania promieniowanie gamma znacznie lepiej niż arkusz aluminium o tej samej grubości. Wiemy, że duża dawka promieniowania, zwana dawką ostrą, powoduje zagrożenie dla zdrowia, a im wyższa dawka, tym większe ryzyko dla zdrowia. Wiemy również, że promieniowanie w różny sposób wpływa na różne komórki organizmu. Na promieniowanie najbardziej narażone są komórki ulegające częstym podziałom oraz komórki niewyspecjalizowane. Na przykład komórki zarodka, komórki krwi i komórki układu rozrodczego są najbardziej podatne na negatywne skutki promieniowania. Jednocześnie skóra, kości i tkanka mięśniowa są mniej podatne na promieniowanie. Ale promieniowanie ma najmniejszy wpływ na komórki nerwowe. Dlatego w niektórych przypadkach ogólny destrukcyjny wpływ promieniowania na komórki mniej narażone na promieniowanie jest mniejszy, nawet jeśli są one narażone na większe promieniowanie, niż na komórki bardziej narażone na promieniowanie. Zgodnie z teorią hormezy radiacyjnej, wręcz przeciwnie, małe dawki promieniowania stymulują mechanizmy obronne organizmu, dzięki czemu organizm staje się silniejszy i mniej podatny na choroby. Należy zaznaczyć, że badania te są na wczesnym etapie i nie wiadomo jeszcze, czy takie wyniki zostaną uzyskane poza laboratorium. Obecnie eksperymenty te przeprowadza się na zwierzętach i nie wiadomo, czy procesy te zachodzą w organizmie człowieka. Ze względów etycznych uzyskanie zgody na tego typu badania z udziałem ludzi jest trudne. Dawka pochłonięta to stosunek energii promieniowania jonizującego pochłoniętego w danej objętości substancji do masy substancji w tej objętości. Dawka pochłonięta jest główną wielkością dozymetryczną i jest mierzona w dżulach na kilogram. Ta jednostka nazywa się szara. Wcześniej używano jednostki niesystemowej rad. Pochłonięta dawka zależy nie tylko od samego promieniowania, ale także od materiału, który ją pochłania: dawka pochłonięta miękkiego promieniowania rentgenowskiego w tkance kostnej może być czterokrotnie większa od dawki pochłoniętej w powietrzu. Jednocześnie w próżni pochłonięta dawka wynosi zero. Dawkę równoważną, charakteryzującą biologiczny efekt napromieniowania organizmu człowieka promieniowaniem jonizującym, mierzy się w siwertach. Aby zrozumieć różnicę pomiędzy dawką a mocą dawki, można posłużyć się analogią do czajnika, do którego nalewa się wodę z kranu. Objętość wody w czajniku to dawka, a prędkość napełniania, w zależności od grubości strumienia wody, to moc dawki, czyli przyrost dawki promieniowania w jednostce czasu. Równoważną moc dawki mierzy się w siwertach na jednostkę czasu, na przykład mikrosiwertach na godzinę lub milisiwertach rocznie. Promieniowanie jest na ogół niewidoczne gołym okiem, dlatego do określenia obecności promieniowania stosuje się specjalne przyrządy pomiarowe. Powszechnie stosowanym urządzeniem jest dozymetr oparty na liczniku Geigera-Mullera. Licznik składa się z rurki, w której zliczana jest ilość cząstek radioaktywnych oraz wyświetlacza, który wyświetla liczbę tych cząstek w różnych jednostkach, najczęściej jako ilość promieniowania w określonym przedziale czasu, np. na godzinę. Przyrządy wyposażone w liczniki Geigera często wydają krótkie sygnały dźwiękowe, takie jak kliknięcia, z których każdy oznacza, że ​​zliczono nową wyemitowaną cząstkę lub cząstki. Dźwięk ten zazwyczaj można wyłączyć. Niektóre dozymetry umożliwiają wybór częstotliwości kliknięć. Można na przykład ustawić dozymetr tak, aby dźwięk wydawał dźwięk dopiero po zliczeniu co dwudziestej cząsteczki lub rzadziej. Oprócz liczników Geigera, dozymetry wykorzystują także inne czujniki, np. liczniki scyntylacyjne, które pozwalają lepiej określić, jaki rodzaj promieniowania aktualnie dominuje w otoczeniu. Liczniki scyntylacyjne są dobre w wykrywaniu zarówno promieniowania alfa, beta, jak i gamma. Liczniki te przekształcają energię uwolnioną podczas promieniowania na światło, które następnie w fotopowielaczu przetwarzane jest na sygnał elektryczny, który jest mierzony. Podczas pomiarów liczniki te pracują na większej powierzchni niż liczniki Geigera, dzięki czemu mierzą wydajniej. Promieniowanie jonizujące ma bardzo wysoką energię i dlatego jonizuje atomy i cząsteczki materiału biologicznego. W efekcie następuje oddzielenie od nich elektronów, co prowadzi do zmiany ich struktury. Zmiany te spowodowane są osłabieniem lub zerwaniem wiązań chemicznych pomiędzy cząsteczkami przez jonizację. To uszkadza cząsteczki wewnątrz komórek i tkanek i zakłóca ich funkcję. W niektórych przypadkach jonizacja sprzyja tworzeniu nowych wiązań. Zakłócenie funkcji komórek zależy od tego, jak bardzo promieniowanie uszkadza ich strukturę. W niektórych przypadkach zaburzenia nie wpływają na funkcjonowanie komórek. Czasami praca komórek zostaje zakłócona, ale uszkodzenia są niewielkie i organizm stopniowo przywraca komórki do stanu roboczego. Takie zaburzenia często występują podczas normalnego funkcjonowania komórek, a same komórki wracają do normy. Dlatego jeśli poziom promieniowania jest niski, a uszkodzenia są niewielkie, całkiem możliwe jest przywrócenie komórek do normalnego stanu. Jeśli poziom promieniowania jest wysoki, w komórkach zachodzą nieodwracalne zmiany. W przypadku nieodwracalnych zmian komórki albo nie działają tak, jak powinny, albo całkowicie przestają działać i umierają. Uszkodzenie przez promieniowanie ważnych i niezbędnych komórek i cząsteczek, takich jak cząsteczki DNA i RNA, białka lub enzymy, powoduje chorobę popromienną. Uszkodzenie komórek może również powodować mutacje, które mogą spowodować, że u dzieci pacjentów, których komórki są dotknięte, rozwiną się choroby genetyczne. Mutacje mogą również powodować zbyt szybkie podziały komórek u pacjentów, co z kolei zwiększa prawdopodobieństwo zachorowania na raka. Dziś nasza wiedza na temat wpływu promieniowania na organizm i warunków, w których efekt ten ulega nasileniu, jest ograniczona, ponieważ badacze dysponują bardzo małą ilością materiału. Duża część naszej wiedzy opiera się na badaniach dokumentacji medycznej ofiar bombardowań atomowych w Hiroszimie i Nagasaki, a także ofiar wybuchu elektrowni jądrowej w Czarnobylu. Warto również zauważyć, że niektóre badania wpływu promieniowania na organizm, które przeprowadzono w latach 50. – 70. XX wieku. ubiegłego stulecia były nieetyczne, a nawet nieludzkie. W szczególności są to badania prowadzone przez wojsko w Stanach Zjednoczonych i Związku Radzieckim. Większość tych eksperymentów przeprowadzono w miejscach testowych i wyznaczonych obszarach do testowania broni nuklearnej, takich jak poligon w Nevadzie w Stanach Zjednoczonych, radziecki poligon nuklearny na Nowej Ziemi i poligon w Semipałatyńsku na terenie dzisiejszego Kazachstanu. W niektórych przypadkach eksperymenty przeprowadzano podczas ćwiczeń wojskowych, np. podczas ćwiczeń wojskowych w Tocku (ZSRR, na terenie dzisiejszej Rosji) oraz podczas ćwiczeń wojskowych Desert Rock w Nevadzie w USA. Podczas tych ćwiczeń badacze, jeśli można to tak nazwać, badali wpływ promieniowania na organizm ludzki po wybuchach atomowych. Od 1946 do lat 60. XX w. w niektórych amerykańskich szpitalach prowadzono także bez wiedzy i zgody pacjentów eksperymenty dotyczące wpływu promieniowania na organizm. Dziękuję za uwagę! Jeśli spodobał Ci się ten film, nie zapomnij zasubskrybować naszego kanału!

Nawigacja po artykułach:

W jakich jednostkach mierzy się promieniowanie i jakie dopuszczalne dawki są bezpieczne dla człowieka. Które promieniowanie tła jest naturalne, a które dopuszczalne. Jak przeliczyć jedną jednostkę miary promieniowania na inną.

Dopuszczalne dawki promieniowania

  • dopuszczalny poziom promieniowania radioaktywnego z naturalnych źródeł promieniowania innymi słowy naturalne tło promieniotwórcze, zgodnie z dokumentami regulacyjnymi, może występować przez pięć lat z rzędu nie wyżej Jak

    0,57 µSv/godzinę

    • W kolejnych latach promieniowanie tła nie powinno przekraczać 0,12 μSv/godz


  • maksymalna dopuszczalna całkowita dawka roczna otrzymana od wszystkich źródła technogenne, Jest

Wartość 1 mSv/rok powinna łącznie uwzględniać wszystkie epizody narażenia człowieka na promieniowanie na skutek działania człowieka. Obejmuje to wszystkie rodzaje badań i procedur medycznych, w tym fluorografię, prześwietlenia zębów i tak dalej. Obejmuje to również latanie samolotami, przechodzenie przez kontrolę bezpieczeństwa na lotnisku, pozyskiwanie izotopów promieniotwórczych z żywności i tak dalej.

Jak mierzy się promieniowanie?

Do oceny właściwości fizycznych materiałów promieniotwórczych stosuje się następujące wielkości:

  • aktywność źródła promieniotwórczego(Ci lub Bq)
  • gęstość strumienia energii(W/m2)

Aby ocenić skutki promieniowania na substancji (nie na żywej tkance), stosować:

  • wchłonięta dawka(Szary lub Rad)
  • dawka ekspozycyjna(C/kg lub prześwietlenie)

Aby ocenić skutki promieniowania na żywych tkankach, stosować:

  • dawka równoważna(Sv lub rem)
  • skuteczna dawka równoważna(Sv lub rem)
  • równoważna moc dawki(Sv/godz.)

Ocena wpływu promieniowania na obiekty nieożywione

Wpływ promieniowania na substancję objawia się w postaci energii, którą substancja otrzymuje od promieniowania radioaktywnego, a im bardziej substancja pochłania tę energię, tym silniejszy jest wpływ promieniowania na substancję. Ilość energii promieniowania radioaktywnego oddziałującego na substancję szacuje się w dawkach, a ilość energii pochłoniętej przez substancję nazywa się - wchłonięta dawka .

Wchłonięta dawka to ilość promieniowania pochłonięta przez substancję. Układ SI wykorzystuje - Szary (gr.).

1 Gray to ilość energii promieniowania radioaktywnego wynosząca 1 J, która jest pochłaniana przez substancję o masie 1 kg, niezależnie od rodzaju promieniowania radioaktywnego i jego energii.

1 szary (Gy) = 1 J/kg = 100 rad

Wartość ta nie uwzględnia stopnia narażenia (jonizacji) substancji na różne rodzaje promieniowania. Bardziej informacyjną wartością jest ekspozycyjna dawka promieniowania.

Dawka ekspozycji jest wielkością charakteryzującą pochłoniętą dawkę promieniowania i stopień jonizacji substancji. Układ SI wykorzystuje - Kulomb/kg (C/kg).

1 C/kg= 3,88*10 3 R

Stosowaną jednostką dawki narażenia nieukładowego jest Rentgen (R):

1 R = 2,57976*10 -4 C/kg

Dawka 1 rentgena- jest to powstawanie 2,083 * 10 9 par jonów na 1 cm 3 powietrza

Ocena wpływu promieniowania na organizmy żywe

Jeśli żywe tkanki zostaną napromieniowane różnymi rodzajami promieniowania o tej samej energii, konsekwencje dla żywych tkanek będą się znacznie różnić w zależności od rodzaju promieniowania radioaktywnego. Na przykład konsekwencje narażenia promieniowanie alfa o energii 1 J na 1 kg substancji będzie bardzo różny od skutków energii 1 J na 1 kg substancji, ale tylko promieniowanie gamma. Oznacza to, że przy tej samej pochłoniętej dawce promieniowania, ale tylko z różnych rodzajów promieniowania radioaktywnego, konsekwencje będą różne. Oznacza to, że do oceny wpływu promieniowania na organizm żywy samo pojęcie dawki pochłoniętej lub ekspozycyjnej promieniowania nie wystarczy. Dlatego w przypadku tkanek żywych wprowadzono tę koncepcję dawka równoważna.

Równoważna dawka to dawka promieniowania pochłonięta przez żywą tkankę, pomnożona przez współczynnik k, który uwzględnia stopień zagrożenia różnymi rodzajami promieniowania. Układ SI wykorzystuje - Sievert (Sv) .

Używana niesystemowa jednostka dawki równoważnej - rem (rem) : 1 Sv = 100 rem.


Czynnik k
Rodzaj promieniowania i zakres energii Mnożnik wagi
Fotony wszystkie energie (promieniowanie gamma) 1
Elektrony i miony wszystkie energie (promieniowanie beta) 1
Neutrony z energią < 10 КэВ (нейтронное излучение) 5
Neutrony od 10 do 100 KeV (promieniowanie neutronowe) 10
Neutrony od 100 KeV do 2 MeV (promieniowanie neutronowe) 20
Neutrony od 2 MeV do 20 MeV (promieniowanie neutronowe) 10
Neutrony> 20 MeV (promieniowanie neutronowe) 5
Protony o energiach > 2 MeV (z wyjątkiem protonów odrzutu) 5
Cząsteczki alfa, fragmenty rozszczepienia i inne ciężkie jądra (promieniowanie alfa) 20

Im wyższy „współczynnik k”, tym bardziej niebezpieczny jest wpływ określonego rodzaju promieniowania na tkanki żywego organizmu.

Dla lepszego zrozumienia „równoważną dawkę promieniowania” możemy zdefiniować nieco inaczej:

Równoważna dawka promieniowania - jest to ilość energii pochłonięta przez żywą tkankę (dawka pochłonięta w Grayach, radach lub J/kg) z promieniowania radioaktywnego, z uwzględnieniem stopnia oddziaływania (uszkodzenia) tej energii na tkankę żywą (współczynnik K).



W Rosji od czasu awarii w Czarnobylu niesystemową jednostką miary jest mikroR/godzina dawka ekspozycyjna, który charakteryzuje miarę jonizacji substancji i pochłoniętą przez nią dawkę. Wartość ta nie uwzględnia różnic w działaniu różnych rodzajów promieniowania (alfa, beta, neutron, gamma, rentgen) na żywy organizm.

Najbardziej obiektywną cechą jest - równoważna dawka promieniowania, mierzone w siwertach. Do oceny biologicznych skutków promieniowania stosuje się go głównie równoważna moc dawki promieniowanie mierzone w siwertach na godzinę. Oznacza to, że jest to ocena wpływu promieniowania na organizm ludzki w jednostce czasu, w tym przypadku na godzinę. Biorąc pod uwagę, że 1 siwert to znacząca dawka promieniowania, dla wygody stosuje się jego wielokrotność wyrażoną w mikrosiwertach – μSv/godzinę:

1 Sv/godzinę = 1000 mSv/godzinę = 1 000 000 μSv/godzinę.

Można zastosować wartości charakteryzujące skutki promieniowania w dłuższym okresie, na przykład 1 rok.

Na przykład normy bezpieczeństwa radiacyjnego NRB-99/2009 (pkt 3.1.2, 5.2.1, 5.4.4) wskazują normę dopuszczalnego narażenia na promieniowanie ludności ze źródeł sztucznych 1 mSv/rok .

Dokumenty regulacyjne SP 2.6.1.2612-10 (pkt 5.1.2) i SanPiN 2.6.1.2800-10 (pkt 4.1.3) wskazują dopuszczalne standardy dla naturalnych źródeł promieniowania radioaktywnego, rozmiar 5 mSv/rok . Sformułowanie użyte w dokumentach to „akceptowalny poziom”, bardzo udany, bo nie jest ważny (czyli bezpieczny), a mianowicie do przyjęcia .

Ale w dokumentach regulacyjnych istnieją sprzeczności dotyczące dopuszczalnego poziomu promieniowania ze źródeł naturalnych. Jeśli zsumujemy wszystkie dopuszczalne normy określone w dokumentach regulacyjnych (MU 2.6.1.1088-02, SanPiN 2.6.1.2800-10, SanPiN 2.6.1.2523-09) dla każdego indywidualnego naturalnego źródła promieniowania, otrzymamy, że promieniowanie tła ze wszystkich naturalnych źródeł promieniowania (w tym radonu gazu ziemnego) nie powinno przekraczać 2,346 mSv/rok Lub 0,268 μSv/godzinę. Zostało to szczegółowo omówione w artykule. Jednakże dokumenty regulacyjne SP 2.6.1.2612-10 i SanPiN 2.6.1.2800-10 wskazują akceptowalny standard dla naturalnych źródeł promieniowania wynoszący 5 mSv/rok lub 0,57 μS/godzinę.

Jak widać różnica jest 2 razy większa. Oznacza to, że do dopuszczalnej wartości normatywnej wynoszącej 0,268 μSv/h bez uzasadnienia zastosowano współczynnik zwiększający 2. Jest to najprawdopodobniej spowodowane tym, że we współczesnym świecie masowo otaczamy się materiałami (głównie budowlanymi) zawierającymi substancje radioaktywne. elementy.

Należy pamiętać, że zgodnie z dokumentami regulacyjnymi dopuszczalny poziom promieniowania od naturalne źródła promieniowanie 5 mSv/rok i wyłącznie ze sztucznych (wytworzonych przez człowieka) źródeł promieniowania radioaktywnego 1 mSv/rok.

Okazuje się, że gdy poziom promieniowania radioaktywnego ze źródeł sztucznych przekroczy 1 mSv/rok, mogą wystąpić negatywne skutki dla człowieka, czyli doprowadzić do chorób. Jednocześnie normy pozwalają na to, aby człowiek mógł żyć bez uszczerbku na zdrowiu na obszarach, gdzie poziom jest 5-krotnie wyższy niż bezpieczne narażenie na promieniowanie spowodowane przez człowieka, co odpowiada dopuszczalnemu poziomowi radioaktywności tła naturalnego wynoszącego 5 mSv/rok .

Ze względu na mechanizm działania, rodzaje promieniowania i stopień jego oddziaływania na organizm żywy, naturalne i sztuczne źródła promieniowania nie różnią się.

Co jednak mówią te normy? Rozważmy:

  • norma 5 mSv/rok wskazuje, że człowiek w ciągu roku może otrzymać maksymalną całkowitą dawkę promieniowania pochłoniętą przez jego ciało wynoszącą 5 mil Siverta. Dawka ta nie uwzględnia wszystkich źródeł oddziaływania technogennego, m.in. medycznego, wynikającego z zanieczyszczenia środowiska odpadami radioaktywnymi, wycieków promieniowania z elektrowni jądrowych itp.
  • aby oszacować, jaka dawka promieniowania w postaci promieniowania tła jest w danym momencie dopuszczalna, obliczamy: całkowity roczny poziom 5000 μSv (5 mSv) dzielimy przez 365 dni w roku, dzielimy przez 24 godziny na dobę, otrzymujemy 5000/365/24 = 0,57 µSv/godz
  • otrzymana wartość wynosi 0,57 μSv/h, jest to maksymalne dopuszczalne promieniowanie tła ze źródeł naturalnych, które uważa się za dopuszczalne.
  • średnio tło radioaktywne (już dawno przestało być naturalne) oscyluje w granicach 0,11 - 0,16 μSv/godz. Jest to normalne promieniowanie tła.

Możemy podsumować obowiązujące obecnie dopuszczalne poziomy promieniowania:

  • Zgodnie z dokumentacją regulacyjną, maksymalny dopuszczalny poziom promieniowania (promieniowanie tła) z naturalnych źródeł promieniowania 0,57 µS/godzinę.
  • Jeśli nie uwzględnimy nieuzasadnionego współczynnika wzrostu, a także nie uwzględnimy wpływu najrzadszego gazu - radonu, otrzymamy, że zgodnie z dokumentacją regulacyjną, normalne promieniowanie tła pochodzące z naturalnych źródeł promieniowania nie powinno przekraczać 0,07 µSv/godzinę
  • maksymalna dopuszczalna normatywna otrzymana dawka całkowita ze wszystkich źródeł wytworzonych przez człowieka, wynosi 1 mSv/rok.

Możemy śmiało powiedzieć, że normalne, bezpieczne tło promieniowania jest w zasięgu 0,07 µSv/godzinę , działające na naszej planecie przed przemysłowym wykorzystaniem materiałów radioaktywnych, energii jądrowej i broni atomowej (próby nuklearne) przez ludzi.

Obecnie wierzymy, że jest to wynik działalności człowieka do przyjęcia Tło promieniowania jest 8 razy wyższe niż wartość naturalna.

Warto wziąć pod uwagę, że przed aktywną eksploracją atomu przez człowieka ludzkość nie wiedziała, czym jest rak w tak ogromnych ilościach, jak ma to miejsce we współczesnym świecie. Jeżeli przypadki nowotworów rejestrowano na świecie przed 1945 rokiem, można je było uznać za przypadki odosobnione w porównaniu ze statystykami po 1945 roku.

Pomyśl o tym według WHO (Światowej Organizacji Zdrowia) tylko w 2014 roku na naszej planecie z powodu nowotworów zmarło około 10 000 000 osób, co stanowi prawie 25% ogólnej liczby zgonów, czyli w rzeczywistości co czwarta osoba umierająca na naszej planecie to osoba, która zmarła na raka.

Według WHO oczekuje się, że tak w ciągu najbliższych 20 lat liczba nowych przypadków nowotworów wzrośnie o około 70% w porównaniu do dzisiaj. Oznacza to, że rak stanie się główną przyczyną śmierci. I bez względu na to, jak ostrożnie, rządy państw dysponujących energią nuklearną i bronią atomową nie zamaskowałyby ogólnych statystyk dotyczących przyczyn umieralności na raka. Można śmiało powiedzieć, że główną przyczyną nowotworów jest wpływ pierwiastków promieniotwórczych i promieniowania na organizm ludzki.

Na przykład:

Aby przeliczyć µR/godzinę na µSv/godzinę Możesz użyć uproszczonej formuły tłumaczenia:

1 μR/godzinę = 0,01 μSv/godzinę

1 µSv/godzinę = 100 µR/godzinę

0,10 µSv/godzinę = 10 µR/godzinę

Podane wzory przeliczeniowe są założeniami, gdyż μR/godzinę i μSv/godzinę charakteryzują różne wielkości, w pierwszym przypadku jest to stopień jonizacji substancji, w drugim jest to dawka pochłonięta przez żywą tkankę. Tłumaczenie to nie jest poprawne, ale pozwala przynajmniej w przybliżeniu ocenić ryzyko.

Przeliczanie wartości promieniowania

Aby przeliczyć wartości, wpisz żądaną wartość w polu i wybierz pierwotną jednostkę miary. Po wpisaniu wartości pozostałe wartości w tabeli zostaną przeliczone automatycznie.

Zaczęły pojawiać się także ich jednostki miary. Na przykład: prześwietlenie, curie. Ale nie były one połączone żadnym systemem i dlatego nazywane są jednostkami niesystemowymi. Na całym świecie istnieje obecnie ujednolicony system pomiarowy - SI (International System). W naszym kraju podlega on obowiązkowemu stosowaniu od 1 stycznia 1982 r. Do 1 stycznia 1990 r. przejście to należało zakończyć. Jednakże ze względu na trudności gospodarcze i inne, proces ten ulega opóźnieniu. Jednak cały nowy sprzęt, w tym sprzęt dozymetryczny, z reguły jest kalibrowany w nowych jednostkach.

Jednostki radioaktywności. Jednostką aktywności jest jedna przemiana jądrowa na sekundę. Dla celów redukcji używa się prostszego określenia - jeden rozpad na sekundę (rozpad/s).W układzie SI jednostka ta nazywana jest bekerelem (Bq). W praktyce monitoringu promieniowania, m.in. w Czarnobylu, do niedawna powszechnie stosowano pozaukładową jednostkę aktywności – curie (Ci). Jeden curie to 3.7.10 10 rozpadów na sekundę.

Stężenie substancji promieniotwórczej charakteryzuje się zwykle stężeniem jej aktywności. Wyraża się ją w jednostkach aktywności na jednostkę masy: Ci/t, mCi/g, kBq/kg itp. (konkretna czynność). Na jednostkę objętości: Ci/m3, mCi/l, Bq/cm3 itp. (stężenie objętościowe) lub na jednostkę powierzchni: Ci/km2, mCi/cm2, Bq/m2 itp.

Moc dawki (moc dawki pochłoniętej)- przyrost dawki na jednostkę czasu. Charakteryzuje się szybkością kumulacji dawki i może z czasem rosnąć lub zmniejszać się. Jego jednostką w systemie C jest szary na sekundę. Jest to moc dawki pochłoniętego promieniowania, przy której w substancji w ciągu 1 sekundy powstaje dawka promieniowania 1 Gy.


W praktyce do oszacowania pochłoniętej dawki promieniowania nadal powszechnie stosuje się pozasystemową jednostkę mocy dawki pochłoniętej - rad na godzinę (rad/h) lub rad na sekundę (rad/s). 1 Gy = 100 rad.

Równoważna dawka- koncepcję tę wprowadzono w celu ilościowego uwzględnienia niekorzystnych skutków biologicznych różnych rodzajów promieniowania. Określa się to wzorem D eq = Q. D, gdzie D jest dawką pochłoniętą danego rodzaju promieniowania, Q jest współczynnikiem jakości promieniowania, który dla różnych rodzajów promieniowania jonizującego o nieznanym składzie widmowym przyjmuje się dla promieni X i gamma - 1, dla promieniowania beta - 1, dla neutronów o energii od 0,1 do 10 MeV - 10, dla promieniowania alfa o energii mniejszej niż 10 MeV - 20. Z podanych wartości wynika, że ​​przy tej samej dawce pochłoniętej odpowiednio neutron i promieniowanie alfa powodują, 10 i 20 razy większy efekt niszczący. W układzie SI dawkę równoważną mierzy się w siwertach (Sv).

sievert równy jednemu szaremu podzielonemu przez współczynnik jakości. Dla Q = 1 otrzymujemy

1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg = 100 rad = 100 rem.

Odsłonić(biologiczny odpowiednik rentgena) to nieukładowa jednostka równoważna dawce, czyli taka pochłonięta dawka dowolnego promieniowania, która powoduje taki sam skutek biologiczny jak 1 rentgen promieniowania gamma.

Równoważna moc dawki- stosunek przyrostu dawki równoważnej w określonym przedziale czasu. Wyrażone w siwertach na sekundę. Ponieważ czas, jaki osoba spędza w polu promieniowania na akceptowalnym poziomie, jest zwykle mierzony w godzinach, zaleca się wyrażenie równoważnej mocy dawki w mikrosiwertach na godzinę (µSv/godzinę).

Zgodnie z wnioskami Międzynarodowej Komisji Ochrony Przed Promieniowaniem szkodliwe skutki u człowieka mogą wystąpić przy dawkach równoważnych co najmniej 1,5 Sv/rok (150 rem/rok), a w przypadku krótkotrwałego narażenia – przy dawkach powyżej 0,5 Sv ( 50 rem). Kiedy narażenie przekracza określony próg, następuje ARS.

Równoważna moc dawki generowanej przez promieniowanie naturalne (pochodzenia ziemskiego i kosmicznego) waha się od 1,5 do 2 mSv/rok, a plus źródła sztuczne (medycyna, opad radioaktywny) od 0,3 do 0,5 mSv/rok. Okazuje się więc, że człowiek otrzymuje od 2 do 3 mSv rocznie. Liczby te są przybliżone i zależą od konkretnych warunków. Według innych źródeł są one wyższe i sięgają 5 mSv/rok.

Dawka ekspozycji- miara efektu jonizacyjnego promieniowania fotonowego, określona przez jonizację powietrza w warunkach równowagi elektronowej. Jednostką dawki ekspozycyjnej w układzie SI jest jeden kulomb na kilogram (C/kg). Jednostką niesystemową jest rentgen (P), 1 P = 2,58. 10 -4 C/kg. Z kolei 1 C/kg = 3,876. 10 3 RUR

Dawka ekspozycyjna- przyrost dawki ekspozycyjnej na jednostkę czasu. Jej jednostką SI jest amper na kilogram (A/kg). Jednakże w okresie przejściowym można zastosować jednostkę niesystemową – rentgeny na sekundę (R/s).

Przelicznik długości i odległości Przelicznik masy Przelicznik miar objętości produktów sypkich i produktów spożywczych Przelicznik powierzchni Przelicznik objętości i jednostek miar w przepisach kulinarnych Przelicznik temperatury Przelicznik ciśnienia, naprężenia mechanicznego, modułu Younga Przelicznik energii i pracy Przelicznik mocy Przelicznik siły Przelicznik czasu Przelicznik prędkości liniowej Przelicznik kąta płaskiego Przelicznik sprawności cieplnej i zużycia paliwa Przelicznik liczb w różnych systemach liczbowych Przelicznik jednostek miary ilości informacji Kursy walut Rozmiary odzieży i obuwia damskiego Rozmiary odzieży i obuwia męskiego Przetwornik prędkości kątowej i częstotliwości obrotu Przetwornik przyspieszenia Przelicznik przyspieszenia kątowego Przelicznik gęstości Przelicznik objętości właściwej Przelicznik momentu bezwładności Przelicznik momentu siły Przelicznik momentu obrotowego Przelicznik ciepła właściwego spalania (masowo) Przelicznik gęstości energii i ciepła właściwego spalania (objętościowo) Przelicznik różnicy temperatur Przelicznik współczynnika rozszerzalności cieplnej Przelicznik oporu cieplnego Przetwornik przewodności cieplnej Przelicznik pojemności cieplnej Przelicznik ekspozycji na energię i mocy promieniowania cieplnego Przelicznik gęstości strumienia ciepła Przelicznik współczynnika przenikania ciepła Przelicznik objętościowego natężenia przepływu Przelicznik masowego natężenia przepływu Przelicznik molowego natężenia przepływu Przelicznik masowego natężenia przepływu Przelicznik stężenia molowego Przelicznik stężenia masowego w roztworze Dynamiczny (absolutny) przelicznik lepkości Przelicznik lepkości kinematycznej Przelicznik napięcia powierzchniowego Przelicznik przepuszczalności pary Przelicznik gęstości przepływu pary wodnej Przelicznik poziomu dźwięku Przelicznik czułości mikrofonu Przelicznik poziomu ciśnienia akustycznego (SPL) Przelicznik poziomu ciśnienia akustycznego z możliwością wyboru ciśnienia odniesienia Przelicznik luminancji Przelicznik natężenia światła Przelicznik natężenia oświetlenia Przelicznik rozdzielczości grafiki komputerowej Przetwornik częstotliwości i Przetwornik długości fali Moc dioptrii i ogniskowa Moc dioptrii i powiększenie obiektywu (×) Ładunek elektryczny konwertera Przetwornik gęstości ładunku liniowego Przetwornik gęstości ładunku powierzchniowego Przetwornik gęstości ładunku objętościowego Przetwornik prądu elektrycznego Przetwornik gęstości prądu liniowego Przetwornik gęstości prądu powierzchniowego Przetwornik natężenia pola elektrycznego Przetwornik potencjału elektrostatycznego i napięcia Konwerter rezystancji elektrycznej Konwerter oporności elektrycznej Konwerter przewodności elektrycznej Konwerter przewodności elektrycznej Konwerter pojemności elektrycznej Konwerter indukcyjności przewodu amerykańskiego Konwerter miernika drutu Poziomy w dBm (dBm lub dBm), dBV (dBV), watach itp. jednostki Przetwornik siły magnetomotorycznej Przetwornik natężenia pola magnetycznego Przetwornik strumienia magnetycznego Przetwornik indukcji magnetycznej Promieniowanie. Przelicznik dawki promieniowania jonizującego pochłoniętego Radioaktywność. Konwerter rozpadu promieniotwórczego Promieniowanie. Przelicznik dawki ekspozycji Promieniowanie. Przelicznik dawki pochłoniętej Konwerter przedrostków dziesiętnych Przesyłanie danych Konwerter jednostek typografii i przetwarzania obrazu Przelicznik jednostek objętości drewna Obliczanie masy molowej Układ okresowy pierwiastków chemicznych D. I. Mendelejewa

1 rentgen na godzinę [R/h] = 0,000277777777777778 rad na sekundę [rad/s]

Wartość początkowa

Przeliczona wartość

szary na sekundę exagray na sekundę petagray na sekundę teragray na sekundę gigagray na sekundę megagray na sekundę kilogray na sekundę hektografy na sekundę decagray na sekundę decigray na sekundę centigray na sekundę miligray na sekundę mikrogray na sekundę nanogray na sekundę picogray na sekundę femtogray na sekundę attogray in drugi rad na sekundę dżul na kilogram na sekundę wat na kilogram siewert na sekundę milisiwert na rok milisiwert na godzinę mikrosiwert na godzinę rem na sekundę rentgen na godzinę miliroentgen na godzinę mikroroentgen na godzinę

Więcej informacji o mocy dawki pochłoniętej i mocy dawki całkowitej promieniowania jonizującego

Informacje ogólne

Promieniowanie jest zjawiskiem naturalnym, które objawia się tym, że w ośrodku poruszają się fale elektromagnetyczne lub cząstki elementarne o dużej energii kinetycznej. W tym przypadku ośrodkiem może być materia lub próżnia. Promieniowanie jest wszędzie wokół nas i nasze życie bez niego jest nie do pomyślenia, ponieważ przetrwanie ludzi i innych zwierząt bez promieniowania jest niemożliwe. Bez promieniowania na Ziemi nie będzie takich zjawisk naturalnych jak światło i ciepło niezbędne do życia. W tym artykule omówimy szczególny rodzaj promieniowania, promieniowanie jonizujące lub promieniowanie, które otacza nas wszędzie. W dalszej części artykułu przez promieniowanie rozumiemy promieniowanie jonizujące.

Źródła promieniowania i ich wykorzystanie

Promieniowanie jonizujące w środowisku może powstawać w wyniku procesów naturalnych lub sztucznych. Naturalne źródła promieniowania obejmują promieniowanie słoneczne i kosmiczne, a także promieniowanie niektórych materiałów radioaktywnych, takich jak uran. Takie radioaktywne surowce wydobywa się z głębi ziemi i wykorzystuje w medycynie i przemyśle. Czasami materiały radioaktywne przedostają się do środowiska w wyniku awarii przemysłowych oraz w gałęziach przemysłu wykorzystujących surowce radioaktywne. Najczęściej dzieje się tak z powodu nieprzestrzegania zasad bezpieczeństwa podczas przechowywania i pracy z materiałami promieniotwórczymi lub z powodu braku takich zasad.

Warto dodać, że do niedawna materiały radioaktywne nie były uważane za niebezpieczne dla zdrowia, a wręcz przeciwnie, wykorzystywano je jako leki lecznicze, a także ceniono je za piękny blask. Szkło uranowe jest przykładem materiału radioaktywnego wykorzystywanego do celów dekoracyjnych. Szkło to świeci fluorescencyjnie na zielono dzięki dodatkowi tlenku uranu. Zawartość uranu w tym szkle jest stosunkowo niewielka, a ilość emitowanego przez nie promieniowania niewielka, dlatego szkło uranowe jest obecnie uważane za bezpieczne dla zdrowia. Robią z niego nawet szklanki, talerze i inne przybory kuchenne. Szkło uranowe jest cenione za swój niezwykły blask. Słońce emituje światło ultrafioletowe, więc szkło uranowe świeci w świetle słonecznym, chociaż blask ten jest znacznie wyraźniejszy w przypadku lamp ultrafioletowych.

Promieniowanie ma wiele zastosowań, od wytwarzania energii elektrycznej po leczenie pacjentów chorych na raka. W tym artykule omówimy, w jaki sposób promieniowanie wpływa na tkanki i komórki ludzi, zwierząt i biomateriałów, ze szczególnym uwzględnieniem tego, jak szybko i jak poważnie dochodzi do uszkodzeń napromieniowanych komórek i tkanek.

Definicje

Najpierw przyjrzyjmy się niektórym definicjom. Istnieje wiele sposobów pomiaru promieniowania, w zależności od tego, co dokładnie chcemy wiedzieć. Na przykład można zmierzyć całkowitą ilość promieniowania w środowisku; możesz znaleźć ilość promieniowania, która zakłóca funkcjonowanie tkanek i komórek biologicznych; lub ilość promieniowania pochłoniętego przez ciało lub organizm i tak dalej. Tutaj przyjrzymy się dwóm sposobom pomiaru promieniowania.

Nazywa się całkowitą ilość promieniowania w środowisku, mierzoną w jednostce czasu całkowita moc dawki promieniowania jonizującego. Nazywa się ilość promieniowania pochłoniętego przez ciało w jednostce czasu wielkość dawki pochłoniętej. Całkowitą moc dawki promieniowania jonizującego można łatwo znaleźć za pomocą powszechnie stosowanych przyrządów pomiarowych, takich jak dozymetry, którego główna część to zwykle Liczniki Geigera. Działanie tych urządzeń opisano szerzej w artykule dotyczącym dawki ekspozycji na promieniowanie. Moc dawki pochłoniętej wyznacza się na podstawie informacji o mocy dawki całkowitej oraz parametrach przedmiotu, organizmu lub części ciała narażonej na promieniowanie. Parametry te obejmują masę, gęstość i objętość.

Promieniowanie i materiały biologiczne

Promieniowanie jonizujące ma bardzo wysoką energię i dlatego jonizuje cząstki materiału biologicznego, w tym atomy i cząsteczki. W efekcie elektrony oddzielają się od tych cząstek, co prowadzi do zmiany ich struktury. Zmiany te spowodowane są osłabieniem lub zerwaniem wiązań chemicznych pomiędzy cząsteczkami przez jonizację. To uszkadza cząsteczki wewnątrz komórek i tkanek i zakłóca ich funkcję. W niektórych przypadkach jonizacja sprzyja tworzeniu nowych wiązań.

Zakłócenie funkcji komórek zależy od tego, jak bardzo promieniowanie uszkadza ich strukturę. W niektórych przypadkach zaburzenia nie wpływają na funkcjonowanie komórek. Czasami praca komórek zostaje zakłócona, ale uszkodzenia są niewielkie i organizm stopniowo przywraca komórki do stanu roboczego. Podczas normalnego funkcjonowania komórek takie zaburzenia często występują, a same komórki wracają do normy. Dlatego jeśli poziom promieniowania jest niski, a uszkodzenia są niewielkie, przywrócenie ogniw do stanu roboczego jest całkiem możliwe. Jeśli poziom promieniowania jest wysoki, w komórkach zachodzą nieodwracalne zmiany.

W przypadku nieodwracalnych zmian komórki albo nie działają tak, jak powinny, albo całkowicie przestają działać i umierają. Uszkodzenie przez promieniowanie ważnych i niezbędnych komórek i cząsteczek, takich jak cząsteczki DNA i RNA, białka lub enzymy, powoduje chorobę popromienną. Uszkodzenie komórek może również powodować mutacje, które mogą spowodować, że u dzieci pacjentów, których komórki są dotknięte, rozwiną się choroby genetyczne. Mutacje mogą również powodować zbyt szybkie podziały komórek w ciałach pacjentów, co z kolei zwiększa prawdopodobieństwo zachorowania na raka.

Warunki nasilające skutki promieniowania na organizm

Warto zauważyć, że niektóre badania wpływu promieniowania na organizm, które przeprowadzono w latach 50. – 70. XX wieku. ubiegłego stulecia były nieetyczne, a nawet nieludzkie. W szczególności są to badania prowadzone przez wojsko w Stanach Zjednoczonych i Związku Radzieckim. Większość tych eksperymentów przeprowadzono w miejscach testowych i obszarach wyznaczonych do testowania broni nuklearnej, takich jak poligon w Nevadzie w Stanach Zjednoczonych, poligon jądrowy w Nowej Ziemi na terenie dzisiejszej Rosji i poligon w Semipałatyńsku na terenie dzisiejszego Kazachstanu. . W niektórych przypadkach eksperymenty przeprowadzano podczas ćwiczeń wojskowych, np. podczas ćwiczeń wojskowych w Tocku (ZSRR, na terenie dzisiejszej Rosji) oraz podczas ćwiczeń wojskowych Desert Rock w Nevadzie w USA.

Uwolnienia radioaktywne powstałe w wyniku tych eksperymentów zaszkodziły zdrowiu żołnierzy, a także ludności cywilnej i zwierząt w okolicy, ponieważ środki ochrony przed promieniowaniem były niewystarczające lub całkowicie nieobecne. Podczas tych ćwiczeń badacze, jeśli można to tak nazwać, badali wpływ promieniowania na organizm ludzki po wybuchach atomowych.

Od 1946 do lat 60. XX w. w niektórych amerykańskich szpitalach prowadzono także bez wiedzy i zgody pacjentów eksperymenty dotyczące wpływu promieniowania na organizm. W niektórych przypadkach takie eksperymenty przeprowadzano nawet na kobietach w ciąży i dzieciach. Najczęściej substancję radioaktywną wprowadzano do organizmu pacjenta podczas posiłku lub poprzez zastrzyk. Zasadniczo głównym celem tych eksperymentów było prześledzenie wpływu promieniowania na życie i procesy zachodzące w organizmie. W niektórych przypadkach badano narządy (np. mózg) zmarłych pacjentów, którzy w ciągu swojego życia otrzymali dawkę promieniowania. Badania takie przeprowadzono bez zgody krewnych tych pacjentów. Najczęściej pacjentami, na których przeprowadzano te eksperymenty, byli więźniowie, pacjenci nieuleczalnie chorzy, niepełnosprawni lub osoby z niższych klas społecznych.

Dawka promieniowania

Wiemy, że duża dawka promieniowania, tzw ostra dawka promieniowania, stwarza ryzyko dla zdrowia, a im wyższa dawka, tym większe ryzyko dla zdrowia. Wiemy również, że promieniowanie w różny sposób wpływa na różne komórki organizmu. Na promieniowanie najbardziej cierpią komórki ulegające częstym podziałom, a także te niewyspecjalizowane. Na przykład komórki zarodka, komórki krwi i komórki układu rozrodczego są najbardziej podatne na negatywne skutki promieniowania. Skóra, kości i tkanka mięśniowa są mniej dotknięte, a promieniowanie wywiera najmniejszy wpływ na komórki nerwowe. Dlatego w niektórych przypadkach ogólny destrukcyjny wpływ promieniowania na komórki mniej narażone na promieniowanie jest mniejszy, nawet jeśli są one narażone na większe promieniowanie, niż na komórki bardziej narażone na promieniowanie.

Według teorii hormeza radiacyjna wręcz przeciwnie, małe dawki promieniowania stymulują mechanizmy obronne organizmu, dzięki czemu organizm staje się silniejszy i mniej podatny na choroby. Należy zaznaczyć, że badania te są obecnie na wczesnym etapie i nie wiadomo jeszcze, czy takie wyniki zostaną uzyskane poza laboratorium. Obecnie eksperymenty te przeprowadza się na zwierzętach i nie wiadomo, czy procesy te zachodzą w organizmie człowieka. Ze względów etycznych trudno jest uzyskać zgodę na tego typu badania z udziałem ludzi, gdyż mogą one być niebezpieczne dla zdrowia.

Moc dawki promieniowania

Wielu naukowców uważa, że ​​całkowita ilość promieniowania, na które narażony jest organizm, nie jest jedynym wskaźnikiem tego, jak bardzo promieniowanie oddziałuje na organizm. Według jednej teorii moc promieniowania jest również ważnym wskaźnikiem narażenia na promieniowanie, a im większa moc promieniowania, tym większe narażenie na promieniowanie i destrukcyjny wpływ na organizm. Niektórzy naukowcy badający moc promieniowania uważają, że przy małej mocy promieniowania nawet długotrwałe narażenie organizmu na promieniowanie nie powoduje uszczerbku na zdrowiu lub że uszczerbek na zdrowiu jest nieznaczny i nie zakłóca życia. Dlatego w niektórych sytuacjach po wypadkach związanych z wyciekiem materiałów radioaktywnych mieszkańcy nie są ewakuowani ani przenoszeni. Teoria ta wyjaśnia niewielką szkodliwość dla organizmu faktem, że organizm przystosowuje się do promieniowania o małej mocy, a procesy odbudowy zachodzą w DNA i innych cząsteczkach. Oznacza to, że zgodnie z tą teorią wpływ promieniowania na organizm nie jest tak destrukcyjny, jak gdyby narażenie następowało przy tej samej całkowitej ilości promieniowania, ale z większą mocą, w krótszym czasie. Teoria ta nie obejmuje narażenia zawodowego – w przypadku narażenia zawodowego promieniowanie jest uważane za niebezpieczne nawet na niskich poziomach. Warto także wziąć pod uwagę, że badania w tym obszarze rozpoczęły się dopiero niedawno i przyszłe badania mogą przynieść zupełnie odmienne wyniki.

Warto również zauważyć, że według innych badań, jeśli zwierzęta mają już guz, to nawet niskie dawki promieniowania przyczyniają się do jego rozwoju. To bardzo ważna informacja, bo jeśli w przyszłości odkryje się, że takie procesy zachodzą w organizmie człowieka, to istnieje duże prawdopodobieństwo, że tym, którzy mają już nowotwór, promieniowanie, nawet przy małej mocy, ucierpi. Natomiast w tej chwili przeciwnie, do leczenia nowotworów wykorzystujemy promieniowanie o dużej mocy, ale napromieniowywane są tylko te obszary ciała, w których znajdują się komórki nowotworowe.

Zasady bezpieczeństwa pracy z substancjami promieniotwórczymi często wskazują maksymalną dopuszczalną całkowitą dawkę promieniowania i moc pochłoniętej dawki promieniowania. Na przykład limity ekspozycji wydane przez Komisję Dozoru Jądrowego Stanów Zjednoczonych obliczane są w ujęciu rocznym, podczas gdy limity niektórych innych podobnych agencji w innych krajach są obliczane w trybie miesięcznym lub nawet godzinowym. Niektóre z tych ograniczeń i przepisów mają na celu radzenie sobie z wypadkami związanymi z uwolnieniem substancji radioaktywnych do środowiska, ale często ich głównym celem jest ustanowienie zasad bezpieczeństwa w miejscu pracy. Stosowane są w celu ograniczenia narażenia pracowników i badaczy w elektrowniach jądrowych i innych obiektach zajmujących się substancjami radioaktywnymi, pilotów i załóg linii lotniczych, pracowników medycznych, w tym radiologów i innych. Więcej informacji na temat promieniowania jonizującego można znaleźć w artykule Pochłonięta dawka promieniowania.

Zagrożenia dla zdrowia spowodowane promieniowaniem

.
Moc dawki promieniowania, μSv/hNiebezpieczny dla zdrowia
>10 000 000 Zabójczy: niewydolność narządów i śmierć w ciągu kilku godzin
1 000 000 Bardzo niebezpieczne dla zdrowia: wymioty
100 000 Bardzo niebezpieczny dla zdrowia: zatrucie radioaktywne
1 000 Bardzo niebezpieczne: natychmiast opuścić skażony obszar!
100 Bardzo niebezpieczne: zwiększone ryzyko dla zdrowia!
20 Bardzo niebezpieczne: niebezpieczeństwo choroby popromiennej!
10 Niebezpieczeństwo: natychmiast opuścić ten obszar!
5 Niebezpieczeństwo: opuść ten obszar tak szybko, jak to możliwe!
2 Zwiększone ryzyko: należy podjąć środki ostrożności, na przykład w samolocie na wysokości przelotowej

Dawki promieniowania dla człowieka

Promieniowanie promieniowanie.

Promieniowanie to fizyczny proces emisji i propagacji w określonych warunkach w materii lub próżni cząstek i fal elektromagnetycznych. Istnieją dwa rodzaje promieniowania – jonizujące i niejonizujące. Do drugiego zalicza się promieniowanie cieplne, światło ultrafioletowe i widzialne oraz promieniowanie radiowe. Promieniowanie jonizujące występuje, gdy pod wpływem dużej energii elektrony oddzielają się od atomu i tworzą jony. Kiedy mówimy o narażeniu radioaktywnym, zwykle mamy na myśli promieniowanie jonizujące. Teraz porozmawiamy o tym typie promieniowanie.

Promieniowanie jonizujące. Substancje radioaktywne uwalniane do środowiska nazywane są zanieczyszczeniami radiacyjnymi. Wiąże się to głównie z uwolnieniami odpadów radioaktywnych na skutek awarii w elektrowniach jądrowych, podczas produkcji broni jądrowej itp.

Pomiar dawki ekspozycyjnej

Promieniowania nie widać, dlatego do określenia obecności promieniowania stosuje się specjalne przyrządy pomiarowe – dozymetr oparty na liczniku Geigera.
Dozymetr to kondensator wypełniony gazem, który przebija się, gdy cząstka jonizująca przechodzi przez objętość gazu.
Odczytywana jest liczba cząstek radioaktywnych, liczba tych cząstek wyświetlana jest na ekranie w różnych jednostkach, najczęściej jako ilość promieniowania w określonym przedziale czasu, np. na godzinę.

Wpływ promieniowania na zdrowie człowieka

Promieniowanie jest szkodliwe dla wszystkich żywych organizmów, niszczy i zakłóca strukturę cząsteczek DNA. Promieniowanie powoduje wady wrodzone i poronienia, nowotwory, a zbyt duża dawka promieniowania prowadzi do ostrej lub przewlekłej choroby popromiennej, a nawet śmierci. Promieniowanie, czyli promieniowanie jonizujące, przenosi energia.

Jednostką miary radioaktywności jest bekerel (1 bekerel – 1 rozpad na sekundę) lub cpm (1 cpm – rozpad na minutę).
Miarę wpływu jonizacyjnego promieniowania radioaktywnego na człowieka mierzy się w rentgenach (R) lub siwertach (Sv), 1 Sv = 100 R = 100 rem (rem jest biologicznym odpowiednikiem rentgena). Jeden siwert zawiera 1000 milisiwertów (mSv).

Dla jasności i przykładu:
1 rentgen = 1000 miliroentgenów. (80 miliroentgenów = 0,08 rentgenów)
1 miliroentgen = 1000 mikrorentgenów. (80 mikrorentgenów = 0,08 miliroentgenów)
1 mikroroentgen = 0,000001 rentgen. (80 rentgenów = 80 000 000 mikrorentgenów)
80 Sv = 80000 mSv = 8000 R
0,18 μSv/h = 18 μR/h
80 mR = 800 μZ.

Weźmy jako przykład obliczenie (mili rentgeny – rentgeny na godzinę) nr 1:
1. 80 mR na godzinę = 0,08 rentgena
2. 100 000 mR = 100 Roentgen (Pierwsze objawy choroby popromiennej, według statystyk 10% osób, które otrzymały taką dawkę promieniowania umiera po 30 dniach. Mogą wystąpić wymioty, objawy pojawiają się po 3-6 godzinach od dawki i mogą utrzymywać się do 1 dnia. 10 -14 dni następuje faza utajona, następuje pogorszenie stanu zdrowia, rozpoczyna się anoreksja i zmęczenie. Układ odpornościowy ulega uszkodzeniu, wzrasta ryzyko infekcji. Mężczyźni są przejściowo bezpłodni. Następuje przedwczesny poród lub utrata dziecka.)
3. 100/0,08 = 1250 godzin/24 = 52 dni, aby pojawiły się pierwsze objawy choroby popromiennej, wymagane jest przebywanie w skażonym pomieszczeniu lub miejscu.

Weźmy jako przykład obliczenia (mikrosiwert – mikrorentgen na godzinę) nr 2:
1. 1 mikrosiwert (μSv, µSv) - 100 mikrorentgenów.
2. Standardowe 0,20 µSv (20 µR/h)
Norma sanitarna niemal na całym świecie wynosi do 0,30 μ3V (30 μR/h)
Oznacza to, że 60 mikroroentgenów = 0,00006 rentgenów.
3. Lub 1 rentgen = 0,01 siwerta
100 rentgenów = 1 siwert.

Jako przykład
11,68 µS/h = 1168 mikrorentgenów/h = 1,168 miliroentgenów.
1000 µR (1mR) = 10,0 µSv = 0,001 rentgena.
0,30 µSv = 30 µR = 0,00003 Rentgena.

KONSEKWENCJE KLINICZNE OSTREGO (KRÓTKOTERMINOWEGO) NAPROMIENIOWANIA GAMMA JEDNOLITEJ W CAŁYM ORGANIZMIE CZŁOWIEKA

Oryginalna tabela zawiera również następujące dawki i ich działanie:

- 300–500 R- niepłodność na całe życie. Obecnie powszechnie przyjmuje się, że w dawce 350 R u mężczyzn występuje przejściowy brak plemników w nasieniu. Plemniki znikają całkowicie i na zawsze tylko po odpowiedniej dawce 550 R tj. w ciężkich postaciach choroby popromiennej;

- 300–500 R miejscowe napromieniowanie skóry, wypadanie włosów, zaczerwienienie lub złuszczanie się skóry;

- 200 R spadek liczby limfocytów przez długi czas (pierwsze 2-3 tygodnie po napromienianiu).

- 600-1000 R dawka śmiertelna, nie da się wyleczyć, można jedynie przedłużyć życie o kilka lat przy ciężkich objawach. Następuje prawie całkowite zniszczenie szpiku kostnego, wymagające przeszczepu. Poważne uszkodzenie przewodu pokarmowego.

- 10-80 Sv (10000-80000 mSv, 1000-5000 R). Koma, śmierć. Śmierć następuje w ciągu 5-30 minut.

- Ponad 80 Sv (80000 mSv, 8000 R). Natychmiastowa śmierć.

Milisiwerty naukowców zajmujących się energią jądrową i likwidatorów

50 milisiwertów to roczna maksymalna dopuszczalna dawka promieniowania dla operatorów obiektów jądrowych.
250 milisiwertów- jest to maksymalna dopuszczalna awaryjna dawka promieniowania dla zawodowych likwidatorów. Konieczne jest leczenie.
300 mSv— pierwsze oznaki choroby popromiennej.
4000 mSv— choroba popromienna z prawdopodobieństwem śmierci, tj. smierci.
6000 mSv- śmierć w ciągu kilku dni.


1 milisiwert (mSv) = 1000 mikrosiwertów (µSv).
1 mSv to jedna tysięczna siwerta (0,001 Sv).

Radioaktywność: promieniowanie alfa, beta, gamma

Atomy materii składają się z jądra i krążących wokół niego elektronów. Rdzeń jest stabilną formacją, którą trudno zniszczyć. Jednak jądra atomów niektórych substancji są niestabilne i mogą emitować energię i cząstki w przestrzeń.

Promieniowanie to nazywa się promieniotwórczym i obejmuje kilka składników, których nazwy odpowiadają pierwszym literom alfabetu greckiego: promieniowanie α, β i γ. (promieniowanie alfa, beta i gamma). Promieniowania te są różne, inny jest ich wpływ na ludzi i środki ochrony przed nim.

Promieniowanie alfa

Przepływ ciężkich, dodatnio naładowanych cząstek. Powstaje w wyniku rozpadu atomów ciężkich pierwiastków, takich jak uran, rad i tor. W powietrzu promieniowanie alfa przemieszcza się na odległość nie większą niż 5 cm i z reguły jest całkowicie blokowane przez kartkę papieru lub zewnętrzną warstwę skóry. Jeżeli substancja emitująca cząstki alfa przedostanie się do organizmu wraz z pożywieniem lub powietrzem, napromienia narządy wewnętrzne i staje się niebezpieczna.

Promieniowanie beta

Elektrony, które są znacznie mniejsze niż cząstki alfa i mogą wnikać kilka centymetrów w głąb ciała. Można się przed nim zabezpieczyć cienką blachą, szybą okienną, a nawet zwykłym ubraniem. Kiedy promieniowanie beta dociera do niechronionych obszarów ciała, zwykle wpływa na górne warstwy skóry. Podczas awarii elektrowni jądrowej w Czarnobylu w kwietniu 1986 roku strażacy doznali oparzeń skóry w wyniku bardzo silnego narażenia na cząstki beta. Jeśli substancja emitująca cząstki beta dostanie się do organizmu, napromieniuje wnętrze człowieka.

Promieniowanie gamma

Fotony, tj. fala elektromagnetyczna przenosząca energię. Może pokonywać duże odległości w powietrzu, stopniowo tracąc energię w wyniku zderzeń z atomami otoczenia. Intensywne promieniowanie gamma, jeśli nie jest przed nim chronione, może uszkodzić nie tylko skórę, ale także narządy wewnętrzne. Grube warstwy żelaza, betonu i ołowiu stanowią doskonałą barierę dla promieniowania gamma.

Jak widać, zgodnie ze swoimi właściwościami, promieniowanie alfa praktycznie nie jest niebezpieczne, jeśli nie wdycha się jego cząstek lub nie spożywa się ich z jedzeniem. Promieniowanie beta może powodować oparzenia skóry w wyniku narażenia. Promieniowanie gamma ma najbardziej niebezpieczne właściwości. Wnika głęboko w organizm i bardzo trudno go stamtąd usunąć, a skutki są bardzo destrukcyjne.

Bez specjalnych przyrządów nie da się stwierdzić, jaki rodzaj promieniowania występuje w danym przypadku, zwłaszcza, że ​​zawsze można przypadkowo wdychać cząsteczki promieniowania znajdujące się w powietrzu.

Dlatego ogólna zasada jest tylko jedna – unikaj takich miejsc.

W celach informacyjnych i ogólnych:
Lecisz samolotem na wysokości 10 km, gdzie tło wynosi około 200-250 mikroroentgenów na godzinę. Nietrudno policzyć, jaka będzie dawka na dwugodzinny lot.


Głównymi długożyciowymi radionuklidami, które spowodowały skażenie elektrowni jądrowej w Czarnobylu, są:
Stront-90 (okres półtrwania ~ 28 lat)
Cez-137 (okres półtrwania ~ 31 lat)
Ameryk-241 (okres półtrwania ~ 430 lat)
Pluton-239 (okres półtrwania - 24120 lat)
Inne pierwiastki promieniotwórcze (w tym izotopy jodu-131, kobaltu-60 i cezu-134) uległy obecnie prawie całkowitemu rozkładowi ze względu na ich stosunkowo krótki okres półtrwania i nie wpływają na skażenie radioaktywne obszaru.

(Wyświetlono 190388 razy)