Сколько радиации смертельно для человека. Дозиметрия для "чайников". Дозы и последствия их превышения

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.

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.

Облучение подстерегает нас в самых неожиданных местах, потому так важно знать безопасную дозу радиации для человека и его организма.

Еще недавно человечеству казалось, что радиация не способна нанести большого урона человеку и его жизнедеятельности, однако, каждый, кто непосредственно сталкивался с подобным излучением, почувствовал на себе всю опасность данного процесса. Сегодня знамениты эксперименты Марии Кюри, которая контактировала с излучением на протяжении продолжительного срока.

Незнание опасности привело не только к скоропостижной и мучительной смерти великой женщины, но и к необходимости ее захоронения в полной изоляции на долгие годы. До сих пор саркофаг, в котором находится исследователь, излучает опасные дозы радиации, способные навредить человеку.

Еще один яркий пример вреда, нанесенного радиационным фоном – авария на знаменитой Чернобыльской АЭС. В апреле 1986 года во время рядовых испытаний на одном из энергоблоков, находящемся в непосредственной близости к рабочему городку Припять, произошел сильнейший взрыв, огромные дозы радиации обрушились не только на работников станции и жителей города, но и на большую часть Европы.

Сегодня, спустя несколько десятилетий, город ассоциируется с ужасом тех лет – жить здесь невозможно до сих пор из-за высокого радиационного фона, а саму станцию вынужденно упрятали в прочный стальной саркофаг.

Самым печальным является тот факт, что практически все, кто принимал непосредственное участие в ликвидации последствий аварии, скоропостижно скончались от лучевой болезни. Именно это заболевание может спровоцировать опасное излучение, а муки, в которых умирает пострадавший, напоминаю настоящее суровое наказание.

К сожалению, в то время мало кто знал, что радиация способна убить человека с такой удивительной легкостью, потому и последствия оказались весьма плачевными.

Что такое радиация?

На самом деле понятие радиации гораздо шире, чем мы привыкли думать. Ученые относя к этому термину излучения, распространяющиеся в виде элементарных частиц и квантовых потоков. Выделяется несколько видов радиации:

1. Световая.
2. Инфракрасная.
3. Ультрафиолетовая.
4. Ионизирующая.

Особенный интерес человечество проявляет к последнему виду излучения – ионизирующему. Именно оно обладает способностью проникать в клетки любого живого организма и разрушать важный элемент – белок, являющийся строительным инструментом для тканей.

Процессы, происходящие в результате подобного разрушения, могут привести не только к развитию серьезных патологий, но и к смерти живого организма, потому под словом «радиация» в современном мире понимается именно такое излучение.

Виды радиации

Большинство людей сегодня ошибочно считают, что любая радиация непременно несет за собой смертельную опасность. На деле все обстоит совершенно иначе, существует даже безопасная доза радиации для человека, не наносящая практически никакого урона при разовом воздействии. Конечно, если соприкасаться с излучением регулярно, эффект будет исключительно негативным – частицы имеют свойство скапливаться на одежде, вещах, волосах и даже коже человека.

Некоторое излучение человечество научилось использовать с целью получения собственной выгоды. Среди таких факторов применения можно отметить следующие:

• селекция различных видов животных;
• лечение опасных заболеваний, в том числе онкологии;
• народное хозяйство;
• энергетика.

Обратите внимание! Следует различать радиацию и радиоактивность. Несмотря на то что эти понятия тесно связаны между собой, разница в них очевидна. Радиация – это потоки энергии, способные существовать в открытом пространстве до соприкосновения с предметом или живым существом, а радиоактивность – это способность определенного предмета поглощать эти самые потоки.

Как было сказано выше, существует несколько видов радиационного излучения. Среди них можно выделить основные и самые распространенные:

1. Альфа-излучение, основанное на положительно заряженных частицах с большой массой. Подобный вид излучения способен ионизировать организм, потому опасен для человека. Проникая в желудочно-кишечный тракт, частицы не распространяются по всему организму, так как восприимчивы к преградам.
2. Бета излучение, чья проникающая способность замено выше, чем у предыдущего вида. Предотвратить облучение в этом случае поможет алюминиевый лист или деревянный саркофаг.
3. Гамма-лучи и рентгеновское излучение – частицы, заряженные нейтрально. У них наблюдается максимальная проникающая способность, за счет чего возникает сильная опасность не только для человеческого, но и для любого другого живого организма. Защита от такого облучения состоит из создания плотного саркофага, например, созданного из стали, при этом слой должен составлять несколько сантиметров.

Помимо распределения излучений, основанного на характере лучей, существуют и другие разновидности радиации. Излучение может производиться как естественным путем, так и извлекаться в результате человеческого труда. Второй вариант чаще используется на промышленных предприятиях с целью получения энергии, и именно такой способ применялся на Чернобыльской АЭС.

Если говорить о природе, то основным источником радиационного фона на нашей планете является Солнце – звезда, находящаяся в непосредственной близости к Земле. Доза облучения, проникающая на поверхность, остается в рамках допустимого за счет озонового слоя, который эффективно поглощает лучи и не дает им уничтожить человечество.

Интересно, что даже человеческий организм, функционирующий в нормальном режиме, регулярно производи радиационные лучи, которые никак не сказываются на жизнедеятельности.

Искусственная радиация, как правило, возникает в процессе деятельности атомных электростанций, создания любого вида техники и даже ее применения. Использование радиоактивных изотопов в процессе лечения любого страшного заболевания также провоцирует появление лучей.

Обратите внимание! Отходы, регулярно выбрасываемые большинством предприятий, функционирующих на нашей планете, не только разрушают озоновый слой, но и создают повышенную радиационную опасность. Как правило, вещества, входящие в состав производственных отходов, требуют профессиональной утилизации, но предприятий, способных провести это процесс, сегодня очень мало.

Внешнее и внутреннее облучение

Помимо уже перечисленных категорий облучения, существует еще и распределение по типу облучения человека. Он напрямую зависит от вида проникновения вредного элемента в организм одним из следующих способов:

• Вредные вещества проникают в организм через пищеварительный тракт вместе с пищей или жидкостью, что полностью связано с образом жизни или характером работы пострадавшего.
• Излучение может проникать в организм и из внешней среды. Если человек работает на предприятии, непосредственно связанном с излучением, или проживает недалеко от подобного завода или станции, через его кожу и волосы в организм регулярно попадают вредные вещества, постепенно разрушающие строительные элементы всех систем организма.

Обратите внимание! Опасность радиационного облучения несут не только крупные предприятия, нацеленные на получение энергии или производство ресурсов, но даже простые строительные материалы, при изготовлении которых не соблюдалась или недостаточно соблюдалась технология и техника безопасности.

Дозы

Доза облучения, которая не нанесет вреда человеку, определяется не только из его индивидуальных показателей, но зависит о местности проживания человека и характера его работы. При длительном воздействии небольшого количества лучей организм начинает самостоятельную борьбу и адаптируется к условиям, тем самым защищая себя от серьезного поражения.

Величина, показывающая уровень облучения, определяется дозой, полученной за конкретный период времени.

1. Экспозиционная доза, определяющая количество проникающих в организм гамма-лучей. Основной величиной, которая и отмечает количество, является рентген.
2. Доза, которую смог поглотить человеческий или другой животный организм или даже предмет измеряется в так называемых «греях».
3. Доза, допустимая для облучения организма, не влияющая на его нормальную жизнедеятельность, для каждого организма определяется в индивидуальном порядке.
4. Полноценная доза полученного излучения рассчитывается также индивидуально и полностью зависит от продолжительности и вида облучения.

Нормы

Города и поселения, находящиеся в непосредственной близости от серьезных промышленных предприятий, регулярно находятся в опасности. Именно поэтому в таких поселениях производятся измерения радиационного фона для того, чтобы исключить возможное поражение граждан.

Средний показатель нормы составляет около пятидесяти микрорентген в час, но он может значительно меняться. Например, в зонах с повышенной радиацией нормальный показатель будет расти, а в экологически чистых зонах радиационный фон значительно уменьшается. Исследовать подобные показатели рекомендуется исходя из индивидуальных особенностей определенной территории.

Важно понимать, что при регулярном нахождении в зоне повышенного радиационного фона создается определенная опасность. Проникающие лучи воздействуют на весь человеческий организм, разрушая его структуру и препятствуя нормальному росту и развитию клеток.

Потому специалистам, работающим в зонах повышенной опасности, необходимо не только часто меняться сменами и покидать зараженное помещение, но и регулярно принимать душ, носить защитную одежду и проверять собственный радиационный фон.

Заражение

Стоит обратить внимание на то, что высокую опасность для человеческого здоровья несет не только разовое нахождение в неблагополучной зоне, но и регулярное воздействие небольшого количества гамма-лучей. Радиационным заражением принято считать облучение, которое способно нанести серьезный вред здоровью и жизни человека.

Основной группой риска являются люди, проживающие вблизи территорий, на которых происходили аварии или утечки вредоносного вещества, так как период распада у подобных элементов довольно длительный и может составлять десятки, а иногда и сотни лет.

Нормальный радиационный фон может быть нарушен в результате утечки, произошедшей при производстве или транспортировке вредного вещества, в результате техногенной катастрофы, а также при утере радиоисточников.

Обратите внимание! Самыми опасными веществами, которые могут стать причиной заражения, являются йод-131, стронций, цезий, кобальт и америций. В случае с этими веществами период полураспада может занимать от нескольких суток до нескольких лет, а в случае техногенных аварий на атомных станциях урон от выпадения подобных элементов максимален.

Видео: подробнее о радиации.

Опасные дозы

Несмотря на все меры предосторожности, которые существуют на большинстве современных предприятий, облучение радиацией до сих пор может нести смертельную опасность для людей. Убить человека за несколько дней может доза радиации, равная 15Гр, при этом она считается максимальной.

Уже на 3-4 Гр человек получает практически несовместимое с жизнью заражение, и половина пострадавших постепенно умирает. При заражении, равном 9Гр, умирает практически каждый пострадавший за редким исключением.

После подобного заражения у человека развивается лучевая болезнь, длительность которой зависит от количества лучей и вида заражения. Средняя продолжительность жизни пациентов редко достигает трех недель, хотя в истории были случаи, когда пострадавшие держались несколько месяцев. Смерть от такого заражения весьма мучительна, органы постепенно разрушаются, а первым симптомом считается общее недомогание и облысение.

Симптомы возникновения лучевой болезни полностью зависят от того, какое количество лучей попало в организм. Слабое отравление чаще всего сопровождается головокружениями, тошнотой и общим недомоганием, может проявляться рвотный позыв. При следующей степени существующие симптомы заметно усиливаются, начинается развитие патологических процессов и разрушение клеток.

Две последние стадии предполагают полное нарушение всех важных органов и их отказ, что приводит к мучительной смерти. Шансов на выздоровление у пациентов с серьезными поражениями практически нет, потому рекомендуется соблюдать все меры безопасности на предприятии и регулярно проводить проверки на радиационный фон.

Несмотря на то что такие вредные и опасные лучи нанесли непоправимый урон тысячам людей, сегодня именно они способны и спасти человеческую жизнь. Практически каждый сталкивается с рентгеновскими лучами, проходя медицинское обследование, а лечение лучами является одним из эффективных методов борьбы с онкологическими заболеваниями.

Возможно, когда-то человечество научится обращаться с опасными элементами и они станут частью повседневной жизни, но сегодня все еще важно обезопасить себя и своих близких от влияния такого негативного фактора.

В я попробовал внести ясность в путаницу среди обилия дозиметрических единиц измерения. Теперь же я хочу в доступном виде объяснить как расшифровывать показания дозиметра.

В дозиметрии используются только показатели поглощённой эквивалентной эфективной дозы. Она измеряется в зивертах. Среди важных режимов измерений выделяют определение накопленной поглощённой дозы.

Дело в том, что организм способен накоплять всю поглощённую за свою жизнь радиацию в виде необратимых изменений тканей и органов а так же радионуклидов, оседающих во внутренних тканях. Поскольку в природе постоянно присутствует некоторое фоновое излучение, то человек за свою жизнь накопляет дозу от 100 до 700 мЗв (милизивертов). Этот показатель рассчитан на 70 лет жизни. При таком раскладе совсем не трудно рассчитать норму полученой накопленой дозы за год или в сутки. Получается, что в год мы «должны» собрать норму в 1,43 - 10 мЗв, а за сутку, соответственно 0,004 - 0,027 мЗв. Накопленый эквивалент дозы измерятся после включения дозиметра и до тех пор, пока его не выключат или пока не обнулят результаты измерений.

Согласно показаниям моего дозимерта, за 32 часа и 48 минут я поймал 0,005 мЗв (мили зиверта) радиации, что вполне даже соответствует норме.

Но при некоторых «нестандартных ситуациях» бывает, что человек может поймать дозу излучения, во многие разы превышающую естественные фоновые показатели. Эту дозу можно накопить за раз (разовое облучение), кратковременно (облучение до 4-х суток подряд) или на протяжении многих лет.

Облучение малыми дозами но длительное время считается намного опаснее, чем облучение большой дозой, но за короткий промежуток времени.

20 мЗв/год - предел годовой дозы облучения для работников ядерной и других видов радиационно-опасных работ.

150 мЗв/год - увеличивает вероятность возникновения онкологических заболеваний.

250 мЗв - после достижения этого порога накопленной дозы ликвидатора аварии на ЧАЭС больше не допускали до опасной работы и отправляли из Чернобыля.

Это были варианты получения накопленных доз за длительное время.
При кратковременном облучении граница предельно допустимой накопленой дозы поднимается.

До 0,01 мЗв - эту дозу можно не учитывать.

Если за одну смену рабочий имеет риск превысить порог в 0,2 мЗв , такая работа относится к радиационно опасным и предполагает ношение дозиметра.

До 100 мЗв - допустимое разовое (!) аварийное облучение населения. Медицинскими методами каких-либо заметных отклонений в строении тканей и органов не наблюдается.

Разовое облучение свыше 200 мЗв считается потенциально опасным, критическим для здоровья.

Облучение дозой 500-1000 мЗв вызывает чувство усталости, наблюдаются умеренные изменения в составе крови. Состояние нормализуется через некоторое время. Но появляется вероятность появления в будущем онкологических заболеваний.

1000-1500 мЗв (1-1,5 Зв) за раз могут вызвать симптомы, указывающие на реакцию органов и систем - тошнота, рвота, нарушение работспособности. Возникают различные формы лучевой болезни.

После значения доз 1500 мЗв (1,5 Зв) и выше (высокие уровни облучения) принято измерять поглощённую дозу в грэях (1 Зв = 1 Гр). Очевидно, что облучённый объект уже не воспринимают как «биологический» (вот такой у нас, медиков, чёрный юмор).

1,5-2,5 Гр (1500-2500 мЗв) - наблюдается кратковременная лёгкая форма лучевой болезни, которая появляется в виде выраженной, продолжающейся длительное время лейкопении (снижения числа лейкоцитов). В 30-50% случаев может наблюдаться рвота в первые сутки после облучения. При дозах больше 2 грэй - высок риск летального исхода.

2,5-4 Гр (2500-4000 мЗв) - возникает лучевая болезнь средней степени тяжести. У всех облученных в первые сутки после облучения наблюдается тошнота и рвота, резко снижается содержание лейкоцитов и появляются подкожные кровоизлияния. Такие дозы - вызывают существенный, непоправимый ущерб здоровью, облысение и белокровие.

Смертельные дозы проникающей радиации:

3-4 Гр (3000-4000 мЗв) - повреждение костного мозга, в течение месяца после облучения смертельный исход возможен у 50% облученных (без медицинского вмешательства).

4-7 Гр (4000-7000 мЗв) - развивается тяжелая форма лучевой болезни и высока смертность.

Свыше 7 Гр (7000 мЗв) - крайне тяжелая форма острой лучевой болезни. В крови полностью исчезают лейкоциты. Появляются множественные подкожные кровоизлияния. Смертность 100%. Причиной смерти, чаще всего являются инфекционные заболевания и кровоизлияния.

10Гр (10 зВ) - смерть в течение 2-3 недель.

15 Гр - 1-5 суток и всё.

Таким образом, накопленная эквивалентная эфективная доза является числом "показательным ". Она уже имеется и ничего с ней не сделаешь. Но есть ещё и показатель "предсказательный ". Он называется мощностью дозы эквивалентного эфективного облучения . Он тоже измеряется в зивертах/час, но показывает «будущее».

На моём дозиметре состоянием на 21:42 (29.01.2012) видно, что мощность эквивалентной эфективной дозы гамма-излучения на текущий момент составляет 0,16 мкЗв/час (микро зиверта в час) с погрешностью 20% (измерить настолько непостоянную величину, как радиоактивный распад можно лишь с погрешностью). Порог срабатывания сигнализации установлен на значение 0,3 мкЗв/час. Это значит, что можно быть увереным в том, что при текущем положении дел через один час я поймаю дозу в 0,16 мкЗв = 0,00016 мЗв . Этот показатель является в пределах допустимого фонового излучения.

0,2 мкЗв/час (~20 микрорентген/час) - наиболее безопасный уровень мощности фонового излучения.

0,3 мкЗв/час (~30 мкР/час) - предел безопасного фонового излучения, установленый санитарными нормами в Укранине.

0,5 мкЗв/час (~50 мкР/час) - верхний предел допустимой безопасной мощности дозы фонового излучения.

Сократив время непрерывного нахождения до нескольких часов - люди могут без особого вреда своему здоровью перенести излучение мощностью в 10 мкЗв/час , а при времени экспозиции до нескольких десятков минут - относительно безвредно облучение с интенсивностью до нескольких миллизивертов в час (при медицинских исследованиях - флюорография, небольшие рентгеновские снимки и др.).

В качестве базовой использовалась эта статья. В ней ещё очень много интересного. Описаны методы защиты от радиации а так же способ создания радиометра «из подручных средств».

Спасибо за внимание.

Кого-то одно слово радиация повергает в ужас! Сразу заметим, что она есть везде, существует даже понятие естественный радиационный фон и это часть нашей жизни! Радиация возникла за долго до нашего появления и к некоторому уровню её, человек адаптировался.

Чем измеряется радиация?

Активность радионуклида измеряют в Кюри (Ки, Си) и Беккерелях (Бк, Bq). Количество радиоактивного вещества обычно определяют не единицами массы (грамм, килограмм и т.д.), а активностью данного вещества.

1 Бк = 1 распад в секунду
1Ки = 3,7 х 10 10 Бк

Поглощённая доза (количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы какого-либо физического объекта, например, тканями организма). Грей (Гр/Gy) и Рад (рад/rad).

1 Гр = 1 Дж/кг
1 рад = 0.01Гр

Мощность дозы (полученная доза за единицу времени). Грей в час (Гр/ч); Зиверт в час (Зв/ч); Рентген в час (Р/ч).

1 Гр/ч = 1 Зв/ч = 100 Р/ч (бета и гамма)
1 мк Зв/ч = 1 мкГр/ч = 100 мкР/ч
1 мкР/ч = 1/1000000 Р/ч

Эквивалентная доза (единица поглощенной дозы, умноженная на коэффициент, учитывающий неодинаковую опасность разных видов ионизирующего излучения.) Зиверт (Зв, Sv) и Бэр (бер, rem) — «биологический эквивалент рентгена».

1 Зв = 1Гр = 1Дж/кг (бета и гамма)
1 мкЗв = 1/1000000 Зв
1 бер = 0.01 Зв = 10мЗв

Перевод величин:

1 Зивет (Зв, Sv) = 1000 миллизивертов (mSv, мЗв) = 1000000 микрозивертов (uSv, мкЗв) = 100 бер = 100000 миллибэр.

Безопасный радиационный фон?

Наиболее безопасным радиационным излучением для человека считается уровень, не превышающий 0,2 микрозиверта в час (или 20 микрорентген в час), это тот случай, когда «радиационный фон в норме» . Менее безопасен уровень, не превышающий 0,5 мкЗв/час .

Не малую роль для здоровья человека играет не только сила, но и время воздействия. Так более низкое по силе излучение оказывающие свое влияние более продолжительное время, может быть опаснее сильного, но кратковременного облучения.

Накопление радиации.

Также существует такое понятие какнакопленная доза радиации. На протяжении жизнь человек может накопить 100 — 700 мЗв , это считается нормой. (в районах с повышенным радиоактивным фоном: например, в горных районах, уровень накопленной радиации будет держатся в верхних пределах). Если в год человек накапливает около3-4 мЗв/год эта доза считается средней и безопасна для человека.

Следует также отметить что по мимо естественного фона на жизнь человека могут влиять и другие явления. Так, например, «вынужденные облучения»: рентген лёгких, флюорография — даёт до 3 мЗв. Снимок у зубного врача — 0.2мЗв. Сканеры в аэропортах 0.001 мЗв за одну проверку. Полёт на самолёте — 0.005-0.020 миллизивертов в час, получаемая доза зависит от времени полёта, высоты, и месте пассажира, так у иллюминатора доза облучения самая большая. Также дозу радиации можно получить и дома от безопасных казалось бы . Свою немалую лепту в облучение людей вносит и , скапливающийся в мало проветриваемых помещениях.

Виды радиоактивного излучения и их краткое описание:

Альфа — имеет небольшую проникающ ую способность (можно защититься буквально листиком бумаги), однако последствия для облучённых, живых тканей, самые страшные и разрушительные. Обладает низкой по сравнению с другими ионизирующими излучениями скоростью, равной 20 000 км/с, а также наименьшее расстояния воздействия. Большую опасность представляет прямой контакт и попадание внутрь человеческого тела.

Нейтронное — состоит из потоков нейтронов. Основные и сточники; атомные взрывы, ядерные реакторы . Наносит серьезный ущерб . От высокой проникающей способности , нейтронного излучения , возможно защитится материалами с высоким содержанием водорода (имеющие в своей химической формуле атомы водорода). Обычно применяют воду, парафин, полиэтилен. Скорость = 40 000 км /с .

Бета — появляется в процессераспада ядер атомов радиоактивных элементов. Без проблем проходит через одежду и частично живые ткани. Проходя более плотные вещества (такие, как металл) вступает в активное взаимодействие с ними, как следствие, основная часть энергии теряется, передаваясь элементам вещества. Так металлический лист всего в несколько миллиметров может полностью остановить бета-излучение. Может достигать 300 000 км/с .

Гамма — испускается при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер. Пронзает одежду, живые ткани, чуть труднее проходит сквозь плотные вещества. Защитой будет значительная толщина стали или бетона. При этом действие гаммы, намного слабее (примерно в 100 раз) чем бета и десятки тысяч раз альфа излучения. Преодолевает значительные расстояния со скоростью 300 000 км/с.

Рентгеновское — схоже сгаммой, но у неё меньшая способность проникновения, из-за более длинной волны.

© ВЫЖИВАЙ.РУ

Post Views: 10 571

Основная характеристика взаимодействия ионизирующего излучения и среды - это ионизационный эффект. В начальный период развития радиационной дозиметрии чаще всего приходилось иметь дело с рентгеновским излучением, распространявшимся в воздухе. Поэтому в качестве количественной меры поля излучения использовалась степень ионизации воздуха рентгеновских трубок или аппаратов. Количественная мера, основанная на величине ионизации сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении, достаточно легко поддающаяся измерению, получила название экспозиционная доза .

Экспозиционная доза определяет ионизирующую способность рентгеновских и гамма-лучей и выражает энергию излучения, преобразованную в кинетическую энергию заряженных частиц в единице массы атмосферного воздуха. Экспозиционная доза - это отношение суммарного заряда всех ионов одного знака в элементарном объёме воздуха к массе воздуха в этом объёме.

В системе СИ единицей измерения экспозиционной дозы является кулон, деленный на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица - рентген (Р ). 1 Кл/кг = 3880 Р

Поглощённая доза

При расширении круга известных видов ионизирующего излучения и сфер его приложения, оказалось, что мера воздействия ионизирующего излучения на вещество не поддается простому определению из-за сложности и многообразности протекающих при этом процессов. Важным из них, дающим начало физико-химическим изменениям в облучаемом веществе и приводящим к определенному радиационному эффекту, является поглощение энергии ионизирующего излучения веществом. В результате этого возникло понятие поглощенная доза . Поглощенная доза показывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы любого облучаемого вещества и определяется отношением поглощенной энергии ионизирующего излучения на массу вещества.

В единицах системы СИ поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название - Грэй (Гр ). 1 Гр - это такая доза, при которой массе 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж . Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад . 1 Гр=100 рад .

Поглощённая доза — основополагающая дозиметрическая величина, не она отражает биологический эффект облучения.

Эквивалентная доза

Эквивалентная доза (E, HT,R ) отражает биологический эффект облучения. Изучение отдельных последствий облучения живых тканей показало, что при одинаковых поглощенных дозах различные виды радиации производят неодинаковое биологическое воздействие на организм. Обусловлено это тем, что более тяжелая частица (например, протон) производит на единице пути в ткани больше ионов, чем легкая (например, электрон). При одной и той же поглощенной дозе радиобиологический разрушительный эффект тем выше, чем плотнее ионизация, создаваемая излучением. Чтобы учесть этот эффект, введено понятие эквивалентной дозы . Эквивалентная доза рассчитывается путем умножения значения поглощенной дозы на специальный коэффициент - коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ ) или коэффициент качества данного вида излучения (WR ), отражающий его способность повреждать ткани организма.

При воздействии различных видов излучения с различными коэффициентами качества эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения.

Единицей измерения эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв ) и измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг ). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощенной в 1 кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является Бэр (до 1963 года — биологический эквивалент рентгена , после 1963 года — биологический эквивалент рада ). 1 Зв = 100 бэр .

Коэффициент качества - в радиобиологии усредненный коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ). Характеризует опасность данного вида излучения (по сравнению с γ-излучением). Чем коэффициент больше, тем опаснее данное излучение. (Термин нужно понимать как «коэффициент качества вреда»).

Значения коэффициента качества ионизирующих излучений определены с учетом воздействия микрораспределения поглощенной энергии на неблагоприятные биологические последствия хронического облучения человека малыми дозами ионизирующих излучений. Для коэффициента качества существует ГОСТ 8.496-83 . ГОСТ как стандарт применяют при контроле степени радиационной опасности для лиц, подвергающихся во время работы облучению ионизирующим излучением. Стандарт не применяют при острых облучениях и во время радиотерапии.

ОБЭ конкретного вида излучения - отношение поглощённой дозы рентгеновского (или гамма) излучения к поглощённой дозе излучения при одинаковой эквивалентной дозе.

Эффективная доза

Эффективная доза , (E , эффективная эквивалентная доза ) - величина, используемая в радиационной защите как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения (стохастических эффектов ) всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности.

Разные части тела (органы, ткани) имеют различную чувствительность к радиационному воздействию: например, при одинаковой дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе. Эффективная эквивалентная доза рассчитывается как сумма эквивалентных доз по всем органам и тканям, умноженных на взвешивающие коэффициенты для этих органов, и отражает суммарный эффект облучения для организма.

Взвешенные коэффициенты устанавливают эмпирически и рассчитывают таким образом, чтобы их сумма для всего организма составляла единицу. Единицы измерения эффективной дозы совпадают с единицами измерения эквивалентной дозы . Она также измеряется в Зивертах или Бэрах .

Фиксированная эффективная эквивалентная доза (CEDE - the committed effective dose equivalent )- это оценка доз радиации на человека, в результате ингаляции или употребления некоторого количества радиоактивного вещества. СЕDЕ выражается в бэрах или зивертах (Зв ) и учитывает радиочувствительность различных органов и время, в течение которого вещество остается в организме (вплоть до всей жизни). В зависимости от ситуации, СЕDЕ может также иметь отношение к дозе излучения определенного органа, а не всего тела.

Эффективная и эквивалентная дозы — это нормируемые величины, т.е.величины, являющиеся мерой ущерба (вреда) от воздействия ионизирующего излучения на человека и его потомков. К сожалению, они не могут быть непосредственно измерены. Поэтому в практику введены операционные дозиметрические велины, однозначно определяемые через физические характеристики поля излучения в точке, максимально возможно приближенные к нормируемым. Основной операционной величиной является амбиентный эквивалент дозы (синонимы — эквивалент амбиентной дозы , амбиентная доза ).

Амбиентный эквивалент дозы Н*(d) — эквивалент дозы, который был создан в шаровом фантоме МКРЕ (международной комиссии по радиационным единицам) на глубине d (мм) от поверхности по диаметру, параллельному направлению излучения, в поле излучения, идентичном рассматриваемому по составу, флюенсу и энергетическому распределению, но мононаправленном и однородном, т.е. амбиентный эквивалент дозы Н*(d) — это доза, которую получил бы человек, если бы он находился на месте, где проводится измерение. Единица амбиентного эквивалента дозы — Зиверт (Зв ).

Групповые дозы

Подсчитав индивидуальные эффективные дозы, полученные отдельными людьми, можно прийти к коллективной дозе - сумме индивидуальных эффективных доз в данной группе людей за данный промежуток времени. Коллективную дозу можно подсчитать для населения отдельной деревни, города, административно-территориальной единицы, государства и т. д. Её получают путем умножения средней эффективной дозы на общее количество людей, которые находились под воздействием излучения. Единицей измерения коллективной дозы является человеко-зиверт (чел.-Зв. ), внесистемная единица - человеко-бэр (чел.-бэр ).

Кроме того, выделяют следующие дозы:

• коммитментная - ожидаемая доза, полувековая доза. Применяется в радиационной защите и гигиене при расчёте поглощённых, эквивалентных и эффективных доз от инкорпорированных радионуклидов; имеет размерность соответствующей дозы.
• коллективная - расчётная величина, введенная для характеристики эффектов или ущерба для здоровья от облучения группы людей; единица - Зиверт (Зв ). Коллективная доза определяется как сумма произведений средних доз на число людей в дозовых интервалах. Коллективная доза может накапливаться в течение длительного времени, даже не одного поколения, а охватывая последующие поколения.
• пороговая - доза, ниже которой не отмечены проявления данного эффекта облучения.
• предельно допустимые дозы (ПДД) - наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при которой равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами (НРБ-99)
• предотвращаемая - прогнозируемая доза вследствие радиационной аварии, которая может быть предотвращена защитными мероприятиями.
• удваивающая - доза, которая увеличивает в 2 раза (или на 100%) уровень спонтанных мутаций. Удваивающая доза обратно пропорциональна относительному мутационному риску. Согласно имеющимся в настоящее время данным, величина удваивающей дозы для острого облучения составляет в среднем 2 Зв, а для хронического облучения - около 4 Зв .
• биологическая доза гамма-нейтронного излучения - доза равноэффективного по поражению организма гамма-облучения, принятого за стандартное. Равна физической дозе данного излучения, умноженной на коэффициент качества.
• минимально летальная - минимальная доза излучения, вызывающая гибель всех облученных объектов.

Мощность дозы

Мощность дозы (интенсивность облучения ) - приращение соответствующей дозы под воздействием данного излучения за единицу времени. Имеет размерность соответствующей дозы (поглощенной, экспозиционной и т. п.), делённую на единицу времени. Допускается использование различных специальных единиц (например, мкР/час , Зв/час , бэр/мин , сЗв/год и др.).