03.02.2016

Влияние радиации на организм человека. Дозы облучения

Радиация! Радиация присутствовала на Земле и в космосе всегда. Знания рядового жителя планеты о влиянии радиации на живые организмы и на человека скудны и разбавлены мифами. Кто предупрежден, тот вооружен! Так вот о радиации и поговорим. Зачем? - скажете Вы. Конечно, опасность радиационного воздействия сейчас не такая высокая, но иметь первичные знания на наш взгляд необходимо каждому.

Например, по мнению ряда аналитиков, следующие вооруженные конфликты могут происходить с применением ядерного оружия. Военная доктрина США гласит, что Штаты должны иметь такую вооруженную мощь, которая в случае необходимости позволит поставить на колени любого противника в течении 4 - 6 ч. А это можно осуществить только, благодаря применению ядерного оружия.

Наглядный примером необходимости знаний о радиации и ее воздействии на организм человека показала авария на Чернобыльской АЭС. На тот момент необходимые знания имели только узкий ряд специалистов. Людей из Припяти начали эвакуировать спустя несколько суток, в Киеве не отменили парад. Все это время люди ничего не знали о том, что уже подвергаются невидимой опасности, особенно в Припяти.

В обществе естественно стали ходить различные несуществующие слухи о радиации, например, наивно полагали, что смертельное воздействие радиации можно "гасить" водкой и спиртом. А необходимых знаний катастрофически не хватало. Не учитывалось воздействие вторичной радиации на организм человека.

Ликвидаторы ЧАЭС при устранении последствий взрыва 4-ого энергоблока, разбросанные вокруг ТВЭЛы (тепловыводящие элементы, в которых происходило деления урана) хватали голыми руками, не зная что у них в руках смертельная опасность.

Все написанное выше всего лишь небольшая часть того, что тогда происходило. Хотелось бы отдать должное всем Ликвидаторам, кто отправился тогда на ЧАЭС, отдали свои жизни и здоровье, не получив при этом практически никакой компенсации и признания от страны.

И так, разберемся сначала с терминами. Существует несколько видов излучения.

Альфа-излучение

Представляет собой поток тяжелых частиц, состоящих из нейтронов и протонов, не способно проникнуть даже сквозь лист бумаги и человеческую кожу. Становится опасным, только при попадании внутрь организма с вдыхаемым воздухом, пищей, через рану.

Бета-излучение

Представляет собой поток отрицательно заряженных частиц, способных проникать сквозь кожу на глубину 1 - 2 см.

Гамма-излучение

Имеет самую высокую проникающую способность. Такой вид излучения может задержать толстая свинцовая или бетонная плита.

Опасность радиации состоит в ее ионизирующем излучении, взаимодейcтвующим с атомами и молекулами, которые это воздействие превращает в положительное заряженные ионы, тем самым самым разрывая химические связи молекул, составляющих живые организмы, и вызывая биологически важные изменения.

Эскпозиционная доза

Основная характеристика, показывающая величину ионизации сухого воздуха. Единица измерения - Рентген.

Поглощенная доза

Количество поглощенной энергии на единицу массы вещества. Единицами измерения являются Грей и Рад. При этом 1 гр. = 100 рад.

Эквивалентная доза

Мера биологического воздействия на живые организмы, рассчитывается как поглощенная доза, умноженная на коэффициент качества (КК), показывающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма.

Единицами измерения является Бэр или Зиверт. КК для рентгеновских, бета и гамма лучей равен 1, для протонов и быстрых нейтронов 3 - 10, для альфа излучения 20. Отсюда мы видим, что альфа излучение, хоть и имеет низкую проникающую способность, но при попадании внутрь несет наибольшую опасность. При этом при КК = 1 можно считать, что 1 бэр соответствует поглощенной дозе в 1 рад.

Также для упрощения расчетов, можно считать, что экспозиционная доза 1 рентген для биологической ткани соотв. поглощенной дозе в 1 рад и эквивалентной дозе в 1 бэр (при КК = 1), т. е. грубо говоря 1 Р = 1 рад = 1 бэр. Это что касается бэров. Также 1 Зв = 1 Гр (при КК = 1).

Мощность дозы

Показывает какую дозу облучения за промежуток времени получит предмет, либо живой организм. Единица измерения - Зиверт/час. Мощность эквивалентной дозы, или мощность амбиентного эквивалента дозы H*(d), показывают бытовые дозиметры, которые отградуированы, как правило, в мкЗв/час или мкР/час (старые модели). При этом 1 Зв = 100 Ри соотв. 1 Зв/ч = 100 Р/ч.

Эффективная эквивалентная доза

Применяется при расчете индивидуальной дозы облучения и представляет собой эквивалентную дозу, умноженную на коэффициент радиационного риска для разных органов человека. Другими словами, органы и ткани человека имею разную восприимчивость к радиационному облучению. Наиболее восприимчивы к радиации красный костный мозг, легкие, гонады. Менее подвержены излучению щитовидная железа, мышцы и другие органы. Просуммировав эквивалентные дозы, умноженные на соотв. коэффициенты радиационного риска органов, получим эффективную эквивалентную дозу, измеряемую также в бэрах и зивертах. При этом 1 Зв = 100 бэр.

Коэффициент радиационного риска

Гонады (половые железы) 0,2
Красный костный мозг 0,12
Толстый кишечник 0,12
Желудок 0,12
Лёгкие 0,12
Мочевой пузырь 0,05
Печень 0,05
Пищевод 0,05
Щитовидная железа 0,05
Кожа 0,01
Клетки костных поверхностей 0,01
Головной мозг 0,025
Остальные ткани 0,05
Организм в целом 1

Коллективная эффективная эквивалентная доза

Рассчитывается для группы людей.

Также рассмотрим естественное радиационное облучение (природная радиация). Его можно разделить на внешнее облучение и внутреннее. Внешнему радиационному облучение мы подвергаемся при перелетах на самолете, из-за воздействия космических лучей. Например, при походах в горы вы подвергаетесь более сильному воздействию естественного градиационного, нежели над уровнем моря. Другими словами, где бы мы не находились, мы все равно подвергаемся воздействию небольшого радиационного фона (0,08 - 0,3 мкЗв/час.).

Такой уровень радиации считается допустимым. На внутреннее облучение приходится примерно 2/3 эквивалентной эффективной дозы, получаемой человеком от естественных источников радиации, поступаемых в организм с пищей, водой и воздухом.

Наиболее весомым вкладом в естественное облучение человека носит радиоактивный газ радон, на долю которого приходится 3/4 годовой эквивалентной эффективной дозы радиационного облучения человека. Радон высвобождается из недр повсеместно, но неравномерно, накапливаясь в непроветриваемых помещениях. Также содержится в некоторых строительных материалах и некоторых глубоких артезианских источниках воды.

Очень большую опасность представляет попадание паров воды с содержанием радона в легкие, например в ванной комнате - там его количество может в 3 раза превышать содержание радона в кухне, и в 40 раз выше, чем в комнате. Вообщем, почаще проветривайте жилые помещения.

Искусственные источники радиации. К ним относится атомная энергетика, рентгенологические процедуры. Ниже приведены основные источники радиационного облучения и эффективные эквивалентные дозы, мкЗв/год.

Годовые эффективные эквивалентные дозы, мкЗв/год

Космическое излучение - 32

Облучение от стройматериалов и на местности - 37

Внутреннее облучение - 37

Радон-222, радон-220 - 126

Медицинские процедуры - 169

Испытания ядерного оружия - 1,5

Ядерная энергетика - 0,01

Всего - 400

Воздействие радиационного излучения на живой организм вызывает в нем различные обратимые и необратимые биологические изменения. И эти изменения делятся на две категории - соматические изменения, вызываемые непосредственно у человека, и генетические, возникающие у потомков. Тяжесть воздействия радиации на человека зависит от того, как происходит это воздействие - сразу или порциями.

Большинство органов успевает восстановиться в той или и ной степени от радиации, поэтому они лучше переносят серию кратковременных доз, по сравнению с той же суммарной дозой облучения, получаемую за один раз. Как писалось выше, реакция различных органов на радиацию не одинакова - красный костный мозг и органы кроветворной системы, репродуктивные органы и органы зрения наиболее сильно подвержены воздействию радиации.

Также, стоит заметить, что дети сильнее подвержены воздействию радиации, чем взрослый человек. Большинство органов взрослого человека не так подвержены радиации - это почки, печень, мочевой пузырь, хрящевые ткани. Далее для примера показан вред организму от однократного воздействия гамма-излучения.

Однократное воздействие гамма-излучения

100 зВ - смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы.

10 - 50 зВ - смерть наступает через одну - две недели вследствие внутренних кровоизлияний.

4 - 5 зВ - 50% облученных умирает в течение одного - двух месяцев вследствие поражения клеток костного мозга.

1 зВ - нижний уровень развития лучевой болезни.

0,75 - кратковременные незначительные изменения состава крови.

0,30 - облучение при рентгеноскопии желудка (разовое).

0,25 - допустимое аварийное облучение персонала (разовое).

0,1 - допустимое аварийное облучение населения (разовое).

0,05 - допустимое облучение персонала в нормальных условиях за год.

0,005 - допустимое облучение населения в нормальных условиях за год.

0,0035 - годовая эквивалентная доза облучения за счет всех источников излучения в среднем для жителя России.

Обреченная планета

Добавить комментарий