Радиация: общие сведения, единицы измерения, влияние на человека
Радиационная безопасность населения - состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения (Федеральный закон "
О радиационной безопасности населения"
).
Основные нормативы облучения (допустимые пределы доз) конкретизируются и уточняются в санитарно-гигиенических федеральных нормах и правилах, таких как НРБ - 99, ОСПОРБ - 99 и др.
Ионизирующим считается любое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков.
Естественный радиационный фон - доза излучения, создаваемая космическими лучами и излучением природных радионуклидов, естественно распределенных в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека. Радиоактивный фон присутствует везде и всегда - где-то его уровень больше обычной нормы, где-то меньше.
Человеческий организм не способен с помощью своих органов чувств воспринимать наличие радиоактивных веществ и их излучения (до несмертельных значений), поэтому необходимы специальные измерительные приборы - дозиметрическая и радиометрическая аппаратура.
Уровни безопасных величин поглощённой дозы излучения измеряемые радиометром или дозиметром, для населения
Естественный радиационный фон везде свой, в зависимости от высоты территории над уровнем моря и геологического строения каждого конкретного района. Безопасным считается уровень радиации до величины, приблизительно 0.5 микрозиверт в ч а с (до 50 микрорентген в час).
до 0.2 микрозиверт в ч а с (соответствует значениям до 20 микрорентген в час) - это наиболее безопасный уровень внешнего облучения тела человека, когда "радиационный фон в норме".
Верхний предел допустимой мощности дозы - примерно 0.5 мкЗв/час (50 мкР/ч).
Сократив время непрерывного нахождения до нескольких часов - люди могут без особого вреда своему здоровью перенести излучение мощностью в 10 мкЗ/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.).
Поглощённая доза облучения накапливается в организме, и за всю жизнь, сумма не должна превышать 100-700 мЗв (для жителей высокогорий и районов с повышенной естественной радиактивностью почв, подземных вод и горных пород - привычные им дозы будут находиться в верхнем пределе допустимых значений).
Средняя годовая доза ионизирующих излучений, и внешних и внутренних источников (вдыхаемый воздух, вода, еда), на человека:
- солнечная радиация и космические лучи - от 0.3 миллизивертов в год (на высоте 2000м - втрое больше)
- почва и горные породы - 0.25 - 0.5 мЗв/г (на гранитах светит больше - 1 миллизиверт в год)
- жилище, строения - 0.3...
- еда - от 0.02 ...
- вода - до 0.1 милли зиверт (при ежедневном потреблении воды в объёме 2 литра).
- в воздухе (радон и продукты его распада) - 0.2 ... мЗв/год
Внутренний фон:
- накопленные в костях организма отложения радионуклидов - 0.1-0.5 мЗв/г о д.
- вдыхаемый радон (источник альфа-излучения) - 0.1-0.5 мЗв/год
В сумме, приблизительно - три-четыре миллизиверта в год. Это безопасная суммарная средняя индивидуальная эффективная эквивалентная годовая доза для населения, учитывающая и внешние и внутренние источники облучения (естественные природные, техногенные, медицинские и прочие). В СССР - её величина принималась около 4мЗв/год (приблизительно 0.4 Р/г).
Разовые, вынужденные облучения:
- в медицинских исследованиях: флюорография, рентген лёгких - до 3 мЗв, рентгеновский снимок у зубного врача - 0.2мЗв.
- перелёт на самолёте - 0.005-0.020 миллизивертов в час (основной вклад - от солнечной радиации, на высоте полёта дальней авиации - около 10 км.; при сильных вспышках на Солнце, в годы его максимальной активности в 11-летнем цикле - бывают наибольшие значения).
- сканеры (интроскопы) в аэропортах - до 0.001 мЗв за один акт проверки пассажира.
Ионизирующее радиоактивное облучение, применяемое в медицине для диагностики и лечения (флюрография, рентгенография и компьютерная томография), при частом и чрезмерном применении могут ещё больше навредить здоровью. Поэтому, постановлением главного санитарного врача РФ, указано не превышать при рентгенологических обследованиях в течение года (в том числе при проведении диспансеризации) эффективную дозу от них - 1 миллизиверт.
Естественные и искусственные источники радиации (гамма- и рентгеновского излучения, нейтронов), в том числе и большой мощности, применяются в практике физических, физико-химических и
биологических исследований, а также в технике - для целей дефектоскопии (контроля
качества и размеров, методами интроскопии - конструкционной стали, стальных листов, проволоки и других мет. изделий, в процессе их
изготовления, а так же - для сортирования металлов по маркам и хим. составу, определения содержания некоторых
химич. элементов в сплавах и т.п.), в медицине - при лучевой терапии онкобольных, в геологических исследованиях - при поисках полезных ископаемых и др. Для работы с такими источниками необходима надёжная биологическая защита персонала, чёткое соблюдение техники безопасности.
По оценкам ООН, средние годовые дозы, получаемые людьми во всем мире от естественного фонового излучения, составляют 2,4 мЗв/год, а типичный диапазон этих доз – 1-10 мЗв/г. Таким образом,
накопленные дозы от естественного излучения, в течение жизни, могут составить около
100-700 мЗв (на разных континентах и в различных регионах планеты - свои значения). Дозы облучения человека могут считаться низкими, если они сравнимы с уровнями естественного фонового излучения, составляющими, обычно - несколько мЗв в год.
Согласно норм Федерального закона "О радиационной безопасности населения" Статья 9. п.2, зффективная доза для человека, в сумме, за период его жизни (принимаемый в расчетах равным 70 лет) - не должна превышать 70 мЗв,
что никак не скажется на здоровье и считается безопасным уровнем поглощённой радиации.
Малые дозы при длительном облучении могут быть более опасными по последствиям, чем большие дозы краткосрочного облучения.
Радиационные поражения могут быть:
- соматическими, если радиационный эффект облучения проявляется у самого облученного лица;
- генетическими - и у его потомства.
Наиболее опасны для организма нарушения в системе кроветворных органов и
прежде всего в костном мозге. При этом в крови резко уменьшается количество
белых кровяных телец - лейкоцитов (в значительной степени уменьшаются защитные
силы организма в борьбе с инфекцией), кровяных пластинок - тромбоцитов
(ухудшается свертываемость крови) и красных кровяных телец
-эритроцитов (ухудшается снабжение организма кислородом). Кроме этого,
повреждаются стенки сосудов, происходят кровоизлияния и нарушение деятельности
ряда органов и систем.
Кратковременное (до 4-х суток подряд), общее (наиболее опасный случай), однократное облучение
// Доза облучения "накапливается" в организме, поэтому надо суммировать непрерывные замеры с радиометра или индивидуального дозиметра, в местах с повышенным уровнем радиации. За всю жизнь, в сумме, значения "накопленной дозы" не должны превышать 100-700 мЗв (в зависимости от местного, привычного уровня фона).
Если суммарная доза кратковременного облучения - меньше 10 мкЗв (десяти микрозивертов), то считается, что излучение фактически отсутствует и его можно не учитывать.
Радиационно-опасные работы, при выполнении которых индивидуальные дозы облучения могут превысить, в течение только одной рабочей смены, 0.2 мЗв (миллизиверт) - выполняются по дозиметрическим нарядам.
до 100 мЗв (10 бэр) – допустимое аварийное облучение населения (разовое). Медицинскими методами не наблюдается каких-либо заметных изменений в тканях и органах.
Разовые эффективные дозы (по риску возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности) свыше 200 мЗв - являются потенциально-опасными, критичными для здоровья дозами.
Облучение дозой 500-1000 мЗв вызывает чувство усталости, наблюдаются умеренные изменения в составе крови. Состояние нормализуется за короткое время. Основная доля радиационного риска - возможность, в будущем, появления онкологических заболеваний (рак крови, кожи, щитовидной железы и т.д.)
1000-1500 мЗв - могут появиться выраженные соматические эффекты (тошното, рвота), нарушение работоспособности, возникают различные формы острой лучевой болезни.
1.5-2.5 грэй (1500-2500 мЗв) - наблюдается кратковременная легкая 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 (2500-4000мЗв) - 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:
3-4Гр - 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 зиверт) - смерть в течение 2-3 недель.
15 Гр - 1-5 суток и всё
Эффекты от облучения в течение года
Доза облучения "накапливается" в течение времени жизни человека и за 70 лет составляет, в сумме "накопленной дозы", порядка 100-700 мЗв/70лет - это безопасные для здоровья показатели.
3 миллизиверт в год - нормальная годовая доза радиационного фона от естественных природных источников ионизирующего излучения (на поверхности земли, при учтённой мощности дозы от радона, равной 2 мЗв/год). Считается абсолютно безопасной.
Лица, подвергшиеся однократному облучению в дозе, превышающей 100 мЗв, в дальнейшей работе не должны подвергаться облучению в дозе свыше 20 мЗв/год.
Радиационно-опасные - работы (персонала) в условиях фактической или потенциальной радиационной опасности, когда радиационная обстановка в месте проведения работ такова, что при стандартных условиях облучения индивидуальная эффективная доза работника может превысить значение равное 20 миллизиверт в год.
20 мЗв/год - усредненный более чем за 5 лет предел для персонала в ядерной и горнодобывающих отраслях промышленности.
150 мЗв/год - облучение дозами выше этой - увеличивает вероятность онкологии.
1 Зиверт (1000 мЗв) - риск появления раковых заболеваний, годами позже.
Если общий показатель облучения изначально здорового человека не превышает 1 тысячи миллизиверт (предельная норма за время карьеры, общая для всех профессий, которые имеют дело с радиоактивными материалами или активно облучаются радиацией, как во время работы космонавтов на орбите) - его жизнь сократится не более чем на два с половиной — три года.
2 - 10 грэй (2-10 зивертов в год) - острая лучевая болезнь с вероятным фатальным исходом.
Проверка продуктов питания на радиацию
На зараженных территориях радиация может накапливаться в растениях, в рыбе и дичи.
У корнеплодов (свекла, морковь) рекомендуется удалять, срезать на 1,5 сантиметра верхнюю часть, в которой сконцентрированы радиоактивные и токсичные вещества (свинец, кадмий). Капуста накапливает их в кочерыжке и между листьями (в виде осевшей там пыли).
При варке - до половины радионуклидов оказывается в бульоне, поэтому его лучше вылить (в соленой воде - вытягивает сильнее, до 50%). Цезий вымывается - больше, стронций - очень мало). Если бульон, всё-таки, нужен - слить первый, десятиминутный, а дальше - варить до готовности. Мясо, прежде чем готовить, можно вымачивать в воде - час, примерно (порезать, сначала, на мелкие кусочки), с достаточным количеством уксуса.
Практически отсутствуют радиоактивные элементы в крахмале, сахаре, рафинированном растительном масле.
Растения и плоды, которые не накапливают и не содержат радиоактивные элементы: топинамбур.
Стронций-90 накапливается в рыбе - в костях, плавниках и чешуе. Для выявления стронция нужен радиометр, мерящий не только гамма- , но и бетта-излучение.
Для проверки, в домашних условиях, продуктов питания на радиацию - нужен прибор, который называется "бытовой радиометр". Им можно померить, по мощности, "гамма-излучение" (должно быть не больше 50 микрорентген в час). Более серьёзной аппаратурой можно мерить плотность потока "Бета-излучения" с поверхности продуктов, для выявления изотопов Стронция (в норме, прибор покажет меньше 50 частиц с квадратного сантиметра в минуту) и
удельную активность радионуклида цезий-137 (допустимые, разрешённые значения активности пробы в беккерелях - до 3.7 х 103 Бк/кг). "Альфа-частицы" (< 5 ч/мин . см2) - регистрируются только профессиональной аппаратурой, непосредственно рядом с источником (на расстоянии в несколько сантиметров).
Основные единицы измерения ионизирующих излучений
Рентген (Р, R) - внесистемная единица экспозиционной дозы фотонного (гамма- и рентгеновского) излучений. Микрорентген - миллионная часть рентгена, мкР
Поглощённая доза - определяется двумя основными способами.
Для малых и средних уровней облучения - применяют единицы Зиверт. Дальше - считают в единицах Грэй. По цифрам - они примерно равны.
Зиверт (Зв, Sv) - в системе единиц СИ, поглощенная доза с учётом, в виде коэффициентов,
энергии и типов излучения (эквивалентная) и радиочувствительности живых органов и тканей в теле человека (эффективная). Используется до величин дозы - порядка 1.5 зиверта, для более высоких значений - используют Грэи.
1 миллизиверт (мЗв, mSv) = 0.001 зиверт
1 микрозиверт (мкЗв, µSv) = 0.001 милизиверт
бэр - старая, внесистемная единица поглощённой дозы, биологический эквивалент рентгена.
1 Зв = 100 бэр
Мощность дозы - д о з а излучения за единицу времени:
0.10 мкЗв/час == 10 мкР/час
(двойной знак равенства означает здесь "примерно")
1 зиверт == 100 рентген
Коэффициент качества излучения для гамма-квантов и бета-частиц равен единице (Q=1), для быстрых нейтронов Q=10, для альфа-частиц Q=20 и т.д.
Грэй (Гр, Gy) - в системе СИ, величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу.
1 Гр (ед. СИ) = 100 рад (внесистемная единица) == 100 рентген (с точностью 15-20%, для энергий 0.1 - 5 МэВ)
5 мГр == 500 мР = 0.5 Р (безопасная доза общего кратковременного облучения - исключаются клинически выраженные соматические эффекты; при медицинском обследовании или лечении - это как снимок флюорографии, сделанный на старом аппарате, раз в год).
При экспозиционной дозе в 1 рентген поглощённая доза в воздухе будет 0,85 рад
Виды излучений:
Электромагнитные (фотонные) излучения: Гамма-излучение, Рентгеновское.
Корпускулярные излучения - состоящие из частиц (протонов, нейтронов, альфа-частиц и др.)
Знаки-пиктограммы, предупреждающие о наличии или об опасности радиации
Знак "Радиация" - черно-желтый трилистник, символ радиоактивного источника. Центральный кружок на рисунке - символизирует атом, расходящиеся лучи на значке - излучения.
Знак "Радиационная опасность" - красно-чёрный символ в виде треугольника и набора интуитивно понятных пиктограмм, напоминающих комикс. Такой логотип применяется для маркировки радиоактивных источников, способных вызвать смертельный исход или нанести существенный вред здоровью человека от радиации. Утверждён в МАГАТЭ.
Основные способы защиты в случае радиационного заражения:
1. Изоляция людей от воздействия излучения.
Защитные свойства зданий, сооружений, убежищ, противорадиационных укрытий:
коэффициент ослабления (во сколько раз меньше): К >1000 - капитальное бомбоубежище; К = 50-400 - подвал; K = 2 - дом деревянный, автомобиль.
2. Защита органов дыхания.
3. Герметизация жилых помещений.
4. Защита продуктов питания и воды.
5. Применение радиозащитных препаратов, отказ от употребления свежего молока.
6. Строгое соблюдение режимов радиационной защиты.
7. Обеззараживание и санитарная обработка.
8. Эвакуация населения в безопасные районы.
Респираторы эффективны на 75-85% в зависимости от того, насколько плотно к лицу прилегает маска.
Двух-четырёхслойные марлевые повязки имеют меньший процент.
Надёжная защита органов дыхания - уменьшит риск нахвататься внутреннего облучения от радиоактивной пыли.
Одежда - с капюшоном, водонепроницаемая (если такой нет - сверху можно накинуть плёночный дождевик из полиэтилена). Это защитит от оседающей радиоактивной пыли и, в какой-то степени - от бета-ожога. Гамма-излучение (распространяется от источника - прямолинейно) - никакая одежда не остановит.
Диагностика и лечение лучевой болезни
"Лучевая болезнь острая" (ОЛБ) возникает в результате воздействия на организм радиации в дозе более 1 Грэй (величина при кратковременной экспозиции облучением). При меньших значениях - возможна "лучевая реакция". Наибольшей проникающей способностью обладают гамма-лучи и быстрые нейтроны. Альфа- и бета-излучения вызывают ожоги кожи, слизистых оболочек, внутренних органов и тканей (при попадании изотопов внутрь с вдыхаемым воздухом, пищей и водой). При аварии на атомной станции Фукусима, в первые дни, основная радиоактивность была от йода-131 (более 50%) и цезия-137.
Проникающая радиация поражает ткани и органы тела. Наиболее чувствительны быстроделящиеся клетки: костного мозга, кишечника и кожи. Больше устойчивость - у клеток печени, почек и сердца.
При очень больших величинах радиации, в сотни и тысячи рентген в час - человек видит свечение радиоактивного источника, ощущает исходящее от него тепло, жар и чувствует резкий запах озона в сильно ионизированном воздухе (как после грозы). При такой мощности излучения, с быстрым, по времени (в считанные минуты и часы), набором дозы 5-10 Грэй - появляются симптомы, обусловленные сильным облучением: резкая слабость и головная боль, тошнота и рвота. Может повыситься температура тела. Появляется гиперемия (покраснение или бронзовый загар) кожи и инъекция сосудов склер (красные глаза).
Немедленно госпитализируют всех лиц, у которых общая доза (по критериям первичной реакции) составляет 4 Гр и более.
Точная доза радиации, полученная человеком, определяется по показаниям датчиков излучения (индивидуальных дозиметров) с уточнением по анализу крови и другим клиническим показателям.
Лечение должно проводиться в специализированных клиниках, с последующим регулярным онкоосмотром. Рентгеновские исследования (в том числе флюорографию), по возможности, исключают.
Аптечка с "антидотом от радиации"
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) предостерегает от бесконтрольного и ажиотажного применения препаратов йода, после аварий на японской АЭС Фукусима. Эксперты ВОЗа подчеркивают, что йодид калия и другие йодсодержащие средства из аптеки не являются универсальными «антидотами радиации»... Они не защищают ни от каких других радиоактивных веществ, кроме радиоактивных изотопов йода. Кроме того, возможно развитие серьезных осложнений, к примеру, у людей с хронической почечной недостаточностью.
Универсального "лекарства от радиации" - пока не существует.
При лучевом поражении кожи (ядерный загар) - для лечения полезны настои / отвары листьев каштана или грецкого ореха на подсолнечном масле. Ореховое масло - может помочь и при обычном солнечном ожоге любой степени, регенерируя повреждённые ткани.
Фруктовые и ягодные напитки (соки, морсы и красное вино), а так же фрукты и некоторые овощи - усиливают обмен веществ и вывод из организма радионуклидов.
Повреждающее действие на ткани проникающей радиации - уменьшает растительное масло (обычное, подсолнечное, а лучше - ореховое, облепиховое или оливковое) или приём витамина Е, заранее, перед облучением.
Так же, на свободные радикалы в крови, действует гипоксия (при редком дыхании или невысоком содержании кислорода во вдыхаемом воздухе), нужная в момент облучения и в течение нескольких часов - после.
При обработке продуктов питания и воды постоянным магнитным полем (магнитом), с индукцией, в рабочей зоне омагничивания, порядка 50-400 миллитесл (500-4000 Гаусс) - лечебный и оздоровительный эффект усиливается, благодаря улучшению водно-солевого обмена (повышается растворимость солей) и состава жидких сред организма (кровь, лимфа и межклеточная жидкость). Эффект омагничивания сохраняется, на действенном уровне, в течение нескольких часов после обработки.
Биологически активные точки для ускорения вывода радиации
Точки акупунктуры для очищения организма от радионуклидов и улучшения метаболизма: V49 на спине, в районе поясницы (и-шэ, нормализует работу сердца, почек и надпочечников), E21 на животе справа (лян-мэнь) и ножные тчк - V40 (вэй-чжун), R8 (цзяо-синь), E36 (цзу-сань-ли). Растирание, массаж всех суставов и основания шеи (легче, особенно там, где лимфатические сосуды и узлы) - очистка костной ткани от радиоактивных изотопов и тяжелых металлов. Должна проводиться чистка био-энергетических меридианов (оздоровление нервной системы, кроветворных органов, прочистка кровеносных и лимфатических сосудов).
Подробности, рекомендации
Доза облучения
накапливается в организме в виде необратимых изменений тканей и органов (особенно интенсивно - при высоких уровнях проникающей радиации и получении от неё больших доз) и радионуклидов, оседающих в костях и тканях, вызывающих внутреннее облучение (радиоактивный цезий-137 и стронций-90 - имеют период полураспада - около 30 лет, йод-131 - 8 дней).
Уровень, способный оказать заметное вредное влияние на здоровье человека - более 10 миллизивертов в день.
Получив дозу облучения 5 зиверт за несколько часов подряд - человек может умереть в течение нескольких недель.
Уровни вмешательства: для начала временного отселения населения - 30 мЗв в месяц, для окончания - 10 мЗв в месяц. Если прогнозируется, что накопленная за один месяц доза будет находиться выше указанных уровней в течение года, следует решать вопрос о переселении на постоянное место жительства.
С повышенной точностью можно померить радиацию и бытовым радиометром, проведя достаточно много замеров на точке и посчитав среднее значение или несколькими приборами сразу, с последующим осреднением результатов измерений. Запишите полученные отсчёты, время и количество измерений, название, модель и серийный номер используемой аппаратуры, а также место и причину проверки. Если дождь - обязательно указать это, так как высокая влажность отрицательно влияет на рабору таких приборов. Глазомерно нарисовать карту-схему - в виде рисунка или чертежа с основными элементами обстановки (кроки) и указанием ориентации по компасу на участке обследования.
Результаты индивидуального контроля доз облучения
персонала должны храниться в течение 50 лет. При проведении
индивидуального контроля необходимо вести учет годовых эффективной
и эквивалентных доз, эффективной дозы за 5 последовательных лет, а
также суммарной накопленной дозы за весь период профессиональной работы.
В Чернобыле, на аварии, ликвидаторы работали, пока не набирали дозы в 25 бэр, то есть - двадцать пять рентген (это примерно 250 миллизиверт) после чего - их отправляли оттуда. Контроль состояния здоровья вёлся и по регулярным анализам крови.
От сотового телефона нет радиации, но есть электромагнитное СВЧ-излучение, повреждающе действующее на биологические ткани, особенно - на центральную нервную систему (на головной мозг) и здоровье в целом, если не пользоваться гарнитурой (наушниками).
Исследования медиков показали, что от электромагн.-ого поля телефонной трубки - ухудшается память, уменьшаются интеллектуальные способности человека, возникают головные боли и ночная бессонница.
При длительности разговоров по мобильнику больше 1 часа в день (профессиональный уровень облучения) - надо регулярно (каждый год) наблюдаться у врача (обязательно - терапевт, при необходимости - онколог). Обезопасить себя можно, если, используя наушники, держать трубку на расстоянии - не ближе полуметра от головы.
Лица, подвергшиеся однократному облучению в дозе, превышающей 100 мЗв, в дальнейшей работе не должны подвергаться облучению в дозе свыше 20 мЗв/год.
В случае ЧС - иметь при себе индивидуальный дозиметр (постоянно включённый в режиме накопления) или радиометр, настроенный на звуковую сигнализацию порогового значения радиации, например - 0.7 мкЗв/час (70 мкР/ч).
При сгорании каменного угля - выделяются, содержащиеся в нём, в микроскопических количествах,
калий-40, уран-238 и торий-232. По этой причине, печи, которые топили углём, золоотвалы и близлежащие территории, над которыми происходило выпадение пыли и пепла из угольного дыма - имеют некоторую радиоактивность, обычно, не превышающую допустимые нормы. С помощью радиометра и магнитометра - археологи находят, залегающие на большой глубине от поверхности земли, древние стоянки и жилища людей.
Опухолевые (раковые) клетки выдерживают облучение до нескольких тысяч рентген, а здоровые ткани - не выживают, гибнут при поглощённой дозе в 100-400 Р
Йод содержащие препараты и морепродукты (морская капуста / Ламинария) принимать в разумных количествах и согласно инструкции - для профилактики рака щитовидки от радиоактивного
131I. Обычный спиртовой раствор йода - пить нельзя. Можно только наружно мазать - в виде йодной сетки, на кожу (если нет аллергии на это).
Есть несколько основных способов защиты от проникающей радиации: ограничением времени облучения, удалённостью (мощность дозы убывает с квадратом расстояния от изотопа), уменьшением активности и энергии источника излучения.
Исследования нефтепромыслов показывают заметное повышение уровней радиации в районе нефтяных скважин, вызванное постепенным отложением на оборудовании и прилегающем грунте солей радия-226, тория-232 и калия-40. Поэтому, отработавшие нефтепромысловые буровые трубы - нередко, становятся радиоактивными отходами.
Живые организмы постоянно подвергаются облучению от природных
источников, к которым относятся космическое излучение, радионуклиды
космического и земного происхождения -
40K,
238U,
232Th и их дочерние
нуклиды, включая
222Rn (радон).
На практике, для быстрой проверки пищевых продуктов или стройматериалов, почвы и грунта бытовым радиометром - крышка-фильтр снимается и прибор работает ("считает") в режиме индикатора превышений над естественным фоном излучений гамма+бетта (если с крышкой, то будет мерить только гамму). Для защиты от воды и сырости - прибор поместить в прозрачный целофан.
Мощность эквивалентной дозы техногенного излучения = результат измерения радиометром (в микрозивертах) минус природный (естественный) радиационный фон. В местах нахождения лиц из населения - она не должна превышать 0,12 мкЗв/час. К примеру, фоновое (то есть, обычное) значение в данной местности - 0.10 мкЗв/ч, а померенное там, у внешней поверхности какого-нибудь предмета - 0.15мкЗв/ч. Тогда: 0.15 - 0.10 = 0.05 , что не выше допустимых двенадцати сотых микрозиверт. Значит, в этой точке нет превышения 0,12 мкЗв/час над уровнем фона - техногенка "в норме для населения", по радиации.
В простейшем самодельном радиометре, датчик - это удлинённые листки из тонкой бумаги или лепестки фольги. Они крепятся на металлический стержень, помещённый в стеклянную банку.
Сбоку, через стекло, такой индикатор реагирует на гамму, а если поднести объект сверху - ещё на бета- и альфа излучение (на расстоянии до 9 см., напрямую, т.к. альфу поглощает даже лист бумаги и десятисантиметровый слой воздуха). Наэлектризовать детектор статическим электричеством надо так ,чтобы время полного разряда было не меньше 30 секунд, по секундомеру (только при достаточной длительности переходного процесса - обеспечивается точность измерений).
Начинать и заканчивать замеры - определением фоновых значений (если всё сделали правильно - они будут примерно одинаковыми).
Для уменьшения влажности воздуха в банке (чтобы держал заряд) - её нагрев или гранулы силикагеля (его, предварительно, подсушить на какой-нибудь достаточно горячей поверхности).
Пример измерений самодельным лепестковым радиометром на строительных материалах:
фоновое значение - 42 секунды (по результатам нескольких измерений, фон = (41+43+42) / 3 = 42 с.)
кварцевый песок - 43 с.
красный кирпич - 32 с.
щебень гранит - 15 с.
РЕЗУЛЬТАТ: щебёнка, похоже что, радиоактивна - её излучение почти в три раза (42 : 15 = 2.8) превышает фон. Если измерения специалистов, профессиональным прибором, подтвердят результат (тройное превышение фона)...
Свинцовое отравление (сатурнизм)
К тяжелым металлам относятся те, у которых плотность больше, чем у железа (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть, кобальт, никель). Накапливаясь в организме человека, они вызывают канцерогенное действие.
Рассмотрим это на примере свинца (лат. Plumbum).
Свинец поступает в организм разными путями: через органы дыхания (в виде пыли, аэрозолей и паров), с пищей (в желудочно-кишечном тракте всасывается 5-10%) и через кожные покровы. Соединения свинца растворимы в желудочном соке и других жидкостях организма.
Формы «сатурнизма» - слабость, малокровие (бледность), кишечные колики (паралич кишечника), нервные расстройства и боли в суставах.
Один из основных признаков болезни - анемия.
Мозговые поражения клинически сопровождаются конвульсиями и бредом, иногда приводят к сонливости и коме. Из периферических нервов чаще всего поражаются двигательные нервы, развиваются парезы и параличи чаще разгибателей кистей рук и плечевого пояса. На дёснах образуется серая «свинцовая кайма».
Свинец накапливается в костях (период полувыведения из костной ткани составляет более 20 лет), ногтях и волосах, а так же - в тканях печени и почек.
Свинцовая энцефалопатия - острое расстройство, наблюдаемое чаще у детей, съевших свинецсодержащие краски. Начинается с судорог, после повышения внутричерепного давления и отека мозга.
Красители, содержащие свинец: свинцовые белила (карбонат свинца, ядовит), сурик и глёт (оксиды красного цвета), массикот (жёлтый). Эмалированная посуда, покрытая изнутри эмалью красного или желтого цветов, а так же имеющая сколы и трещины эмали - вредна для здоровья (возможны отравления свинцом, кадмием, никелем, медью, хромом, марганцем и другими металлами).
В природе, свинцовая руда появляется в результате превращения радиоактивных изотопов урана и тория в стабильные (нерадиоактивные) изотопы Pb с выделением альфа-частиц (ядер гелия).
Исторические сведения: в 1697 году, немецкий врач Эберхард Гоккель выпустил книгу под названием «Примечательный отчет о ранее неизвестной "винной болезни", которую в 1694, 95 и 96 годах причинило подслащение кислого вина свинцовым глётом...», по результатам его лечебной практики.
Материалы с курсов по гражданской обороне
Степени лучевой болезни
I - 100-200 бэр (биологический эквивалент Рентгена) - скрытый период до 2 недель.
II - 200-400бэр - скр. периуд до 1 недели. Смертность в 25% случаев.
III - 400-600 бэр - смертность - 50%
IV - >600бэр - смертельный исход - 100%.
Признаки лучевой болезни: головокружение, головная боль, тошнота, рвота, нарушение
координации движения и речи, желудочно-кишечные расстройства.
По степени радиационного заражения местности:
>0.5 Рентген в час - зараженная местность.
зона А - умеренное заражение, 8 Р/ч
Б - сильное, 80Р/ч.
В - опасное, 240 Р/ч
С - 800Р/ч
Допустимые дозы облучения
Однократное в течение до 4-х суток:
50 бэр - в военное время.
25бэр - в мирное время.
Однократное аварийное облучение населения - 10 бэров
Персонал АЭС - 5 бэр в год.
Предельно допустимая доза ежегодного облучения населения
в течение всей его жизни (из расчёта на 70 лет) - 0.5 бэр (рентген) в год.
Нормальный радиационный фон для естественной внешней среды - до 50 микроРентген в час.
Эвакуация из зон радиационного заражения осуществляется при угрозе получения населением 25 бэр и более. При возможности полуения 75бэр - требуется немедленное проведение эвакуации.
Слой, полностью гасящий, поглощающий излучение:
Альфа-частицы имеют максимальный пробег в воздухе равный 9-10 сантиметров и только доли миллиметра в живом теле.
Бетта - до нескольких метров в воздухе и до 1 сантиметра в тканях организма.
Гамма и жесткое рентгеновское - десятки километров в воздухе нижних слоёв атмосферы; два-три метра бетона или четырёхметровая кирпичная стена; полуметровый слой из металла (железо или сталь, если защита из свинца, тогда его суммарная толщина должна быть 15-25 сантиметров).
Пробеги альфа- и бета-частиц в мягкой биологической ткани - в 700-800 раз меньше, чем в воздухе.
Солнечная радиация и ультрафиолетовое излучение - ослабляются, гасятся в атмосфере земли (особенно - в озоновом слое верха стратосферы и в воздушных слоях тропосферы), в трёхсоткилометровой прослойке над земной поверхностью. Мощность солнечной радиации, в конкретной точке средних и нижних широт, максимальна - днём. Меньше лучит - утром и вечером, минимально - ночью.
Основные источники радиоактивного излучения, после аварии на Фукусиме
Наибольшую обеспокоенность, в первые недели после аварии, вызывают выбросы радиоактивного йода. В ближайшие десятилетия наибольшую опасность будет представлять цезий-137 и, в меньшей степени - загрязнение стронцием-90. В долгосрочном плане (от сотен до тысяч лет) значительную роль будут играть изотопы плутония и америций-241,
хотя их уровни радиологически не столь существенны.
Наиболее летучие радионуклеиды - Йод-131 и Цезий-137. Их период полураспада - 8 дней и 30 лет, полный распад - два-три месяца и 200-300 лет, соответственно. Они в виде аэрозоля, на частицах пыли, с паром и в воде, легко переносятся воздушными, атмосферными потоками и морскими течениями на огромные расстояния. После аварии на АЭС Фукусима (Япония, в 2011-м году), в результате произошедшего там сильного девятибалльного землетрясения и цунами, радиоактивный иод (выброшенный из энергоблоков станции вверх, взрывами водорода) облетел планету за три-четыре недели, по воздуху. Со временем, он постепенно теряет свою излучательную активность.
Плутоний-239 и Стронций-90 (полураспад - 24000 и 28 лет, соответственно) - как более тяжёлые, по весу, осыпаются в ближайшей, тридцатикилометровой зоне от очага заражения, в зависимости от высоты выброса, розы ветров и их скорости.
Осаждению радионуклидов из воздушных масс, способствует и дождь, вызывая вторичное загрязнение по водостокам, в основном - цезием-137.
Йод-131 - при попадании с пищей внутрь организма, накапливается в щитовидной железе (особенно - при йододефиците в щитовидке), Стронций-90 - надолго оседает в костях. В таком виде - они вызывают, особенно опасное, внутреннее облучение.
Обсуждение темы
АЭС Фукусима на профессиональном форуме.
Виды излучения и их основные источники:
Альфа-частицы (ядра гелия) - Радон, Торон, Кобальт-60, Уран.
Бета-чистицы - Калий-40, Цезий-137, Стронций-90
Гамма-поле - Цезий137. Кобальт60
Рентгеновское жесткое излучение - Америций-241
Нейтронное - Плутоний.
Из перечисленных, больше светят (имеют наибольшую активность), в порядке убывания: изотопы йода-131 (в первые дни и недели после аварии), цезия-137, стронция-90,89 и радиоизотопы плутония. Такая картина - и в случае ядерной аварии и при атомном взрыве.
Энергии излучений:
Альфа-частицы (ядра гелия) - их кинетическая энергия равна 4-9 МэВ, при скоростях до 10 тыс.км/с. Движение этих массивных частиц, обычно, прямолинейно. Летящие альфачастицы можно отклонить сильным электрическим и магнитным полями.
Бета-частицы (электроны, протоны...) имеют энергию от нескольких сотен килоэлектронвольт до двух мегаэлектронвольт. Их средняя энергия составляет, обычно, треть от максимальной в простом спектре. Движущиеся бетачастицы отклоняются электрическим и магнитным полем и рикошетят от внешних электронов атомов вещества, в результате чего имеют сложную, ломаную траекторию движения.
Гамма-излучение это электромагнитное излучение, с энергией от нескольких кэВ до 4-9 МэВ (жесткое), распространяющееся со скоростью света. Фотоны гаммаизлучения не обладают зарядом и, поэтому, не отклоняются электрическим и магнитным полями.
Нейтронное излучение - электрически нейтральные нейтроны, с энергией от 10 кэВ до 20 МэВ
в непрерывном спектре.
Дозиметрические приборы для измерения ионизирующих излучений (ИИ):
Радиометры - используются для измерения плотности потока и мощности доз ИИ, а так же активности радионуклидов.
Спектрометры - предназначены для изучения распределения излучений по энергиям, заряду, массам частиц ИИ, то есть, для детального анализа образцов каких-либо материалов, источников ИИ.
Дозиметры - применяют для измерения индивидуальной эквивалентной дозы и мощности доз рентгеновского, бета- и гамма-излучения в диапазоне энергий от 50 кэВ до 2-3 МэВ. Распространенные модели: ДКГ и ДКС (индивидуальные), МКС (дозиметр-радиометр, на фото) - отличаются по классу точности и опциям (бытовые или профессиональные), количеству и типу детекторов, конструкции (переносные или стационарные) и т.д.
В качестве детектора радиации применяется, обычно, счётчик Гейгера-Мюллера. Бета фильтр - двухслойный, из меди и свинца (со всех сторон экранирует датчик).
Широкий диапазон измерений, максимально высокая точность и надёжность в работе - есть только у полнофункциональных приборов, нормальных размеров и профессионального класса, но и цена их значительно выше, чем у бытовых моделей.
Опции проф. аппаратуры:
- режим оперативного контроля удельной активности 137Cs в жидких и сыпучих пробах в полевых условиях;
- возможность измерять плотность потока альфа- и бета-частиц с загрязненных поверхностей, мощность амбиентного эквивалента дозы и дозу рентгеновского и гамма-излучения;
- энергонезависимая память и чтение записанных данных на табло или персональный компьютер;
- возможность дальнейшего дооснащения прибора дополнительными блоками детектирования, по мере необходимости
Правила эксплуатации. Не ронять и беречь от попадания внутрь корпуса пыли, влаги и агрессивных газов, иначе - собьются настройки и прибор выйдет из строя (это касается и внешних блоков детектирования). Промышленные, профессионального класса радиомерты и дозиметры могут работать при высокой влажности (до 90-100%, при +25 градусов), а вот недорогие бытовые приборы - только до 70-80% и их надо как-то защищать от воды и конденсата водяного пара (помещать в мягкий полиэтилен, герметично под плёнку, через которую можно было бы включать тумблеры и нажимать на кнопки).
Не разбирать, не ломать пломбу, ... только в этом случае будет точность.
Время на установление рабочего режима ("прогрев прибора") - приблизительно 10 секунд.
Точность измерений. Для радиометрических приборов характерен значительный разброс отсчётов (до плюс/минус 20-40%). В этих устройствах велика и длительность времени на измерение.
Для увеличения сходимости результатов, хотя бы до +/- 10-15% - увеличивают количество и время измерений (в том числе - используют дублирующие аппараты). Производители уменьшают приборную погрешность, повышая чувствительность - увеличивая количество и качество детекторов ионизирующего излучения (газоразрядных счётчиков или различных видов сцинтилляторов) в радиометрических устройствах.
Дополнительные погрешности (разброс показаний) прибора вызывают:
температура, отличная от комнатной, меняет параметры электрической схемы - до +/- 15%
повышенная влажность и конденсат - до +/- 10%
разряд батареи - до +/- 10%
вариации (короткопериодные) космического излучения и рентгеновского - сотые-десятые доли микрозиверта в час
// все они действуют интегрально (в сумме)
Периодическая поверка и калибровка проводится раз в год - это стандартный межповерочный интервал для аппаратуры.
Бытовые радиометры, дозиметры - можно сверить по новым, недавно купленным или только что поверенным приборам, проведя параллельные замеры в режиме повышенной точности, "на ровном поле".
Результаты измерений, полученные с помощью бытового прибора, не могут быть использованы для официальных заключений государственными органами. Для этого нужна профессиональная, сертифицированная аппаратура, прошедшая госповерку и, собственно, квалифицированный специалист, который правильно проведёт измерения, выполнит расчёты и оформит результаты.
Пример расчета
В определённом месте зафиксирован радиактивный фон от гамма-излучения равный 50 мкР/час (50 мкрад/час; 0.50 мкГр/час; 0.50 мкЗв/час)
Находясь там 1 час - человек получит эквивалентную дозу (ЭД) в 50 мкБэр (0.50 мкЗв).
За год это составит: ЭД = 50 мкР/час * 8760 час = 438000 мкБэр = 438 мБэр = 4.48 мЗв/год - почти на пределе допустимой поглощенной дозы (не более 5 миллизиверт в отдельный год из любого пятилетнего интервала времени).
Основные нормативные документы:
Федеральный закон "О радиационной безопасности населения".
НРБ 99/2009 Нормы радиац. безопасн.
Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99)
МУ 2.6.1.715-98 Проведение радиационно-гигиенического обследования жилых и общественных зданий.
СП 2.6.1.2612-10 Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности.
[ на главную страницу ]
Copyright © 2007-2012, KAKRAS.RU