Электромагнитное излучение

испускающие энергию преимущественно в ультрафиолетовом диапазоне. Они, обычно, используются как адеструктивный метод испытания флуоресцентных порошков, для определения подлинности банкнот и документов и для специальных эффектов в рекламе и на дискотеках. Эти лампы, воздействуя на человека, не причиняют ему значительного вреда (за исключением случаев фотосенсибилизированной кожи). 

4. Ультрафиолетовые лампы
5. Ультрафиолетовые лазеры

Виды ультрафиолетового  излучения:

Воздействие ультрафиолетового  излучения на здоровье человека.  Биологические эффекты ультрафиолетового излучения в трёх спектральных участках существенно различны, поэтому биологи иногда выделяют, как наиболее важные в их работе, следующие диапазоны:

• Ближний ультрафиолет, УФ-A лучи (UVA, 315—400 нм)
• УФ-B лучи (UVB, 280—315 нм)
• Дальний ультрафиолет, УФ-C лучи (UVC, 100—280 нм)

Практически весь UVC и приблизительно 90 % UVB поглощаются озоном, а также водяным паром, кислородом и углекислым газом при прохождении солнечного света через земную атмосферу. Излучение из диапазона UVA достаточно слабо поглощается атмосферой. Поэтому радиация, достигающая поверхности Земли, в значительной степени содержит ближний ультрафиолет UVA и в небольшой доле — UVB.

Благоприятное воздействие на организм.

Уф - облучение  малыми дозами оказывает благоприятное  стимулирующее действие на организм. Общеизвестно, что именно УФ-лучи инициируют процесс образования витамина Д, который необходим для усвоения организмом кальция и обеспечения нормального развития костного скелета. Кроме того, ультрафиолет активно влияет на синтез гормонов, отвечающих за суточный биологический ритм. Активизируется деятельность сердца, улучшается обмен веществ, понижается чувствительность к некоторым вредным веществам из-за усиления окислительных процессов в организме (марганец, ртуть, свинец) и более быстрого выведения их из организма, улучшается кроветворение, снижается заболеваемость простудными заболеваниями, снижается утомляемость, повышается работоспособность. Особо следует отметить, что длительная недостаточность УФИ может иметь неблагоприятные последствия для человеческого организма, называемые «световым голоданием». Наиболее частым проявлением этого заболевания является нарушение минерального обмена веществ, снижение иммунитета, быстрая утомляемость и т. п. 

Негативное воздействие.

Существует ряд эффектов, возникающих  при воздействии УФ-излучения на 
организм человека, которые могут приводить к ряду серьезных структурных и функциональных повреждений.

Воздействие на кожу.

Воздействие ультрафиолетового излучения  на кожу, превышающее естественную защитную способность кожи к загару, приводит к ожогам. Ультрафиолетовое излучение может приводить к  образованию мутаций (ультрафиолетовый мутагенез). Образование мутаций, в свою очередь, может вызывать рак кожи (меланому) и преждевременное старение.

Действие на сетчатку глаза.

Ультрафиолетовое излучение практически  неощутимо для глаз человека, но при интенсивном облучении вызывает типично радиационное поражение (ожог сетчатки). Мягкий ультрафиолет (300-380 нм) воспринимается сетчаткой как слабый фиолетовый или серовато-синий свет, но почти полностью задерживается  хрусталиком, особенно у людей среднего и пожилого возраста. Пациенты, которым  имплантировали искусственный хрусталик ранних моделей, начинали видеть ультрафиолет; современные образцы искусственных хрусталиков ультрафиолет не пропускают.

Защита  от ультрафиолетового излучения.

Для защиты кожи от УФ-излучения используют защитную одежду, противосолнечные экраны (навесы и т. п.), специальные покровные кремы.

Для защиты глаз от вредного воздействия ультрафиолетового  излучения используются специальные  защитные очки, задерживающие до 100 % ультрафиолетового излучения и прозрачные в видимом спектре. Как правило, линзы таких очков изготавливаются из специальных пластмасс или поликарбоната. Многие виды контактных линз также обеспечивают 100 % защиту от УФ-лучей.

Ионизирующие  излучения и защита от них.

Ионизирующие излучения - различные виды микрочастиц и физических полей, способные ионизировать вещество.

Существуют два вида ионизирующих излучений:

• корпускулярное, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля (альфа- и бета- излучение и нейтронное излучение);
• электромагнитное (гамма- и рентгеновское) с очень малой длиной волны.

Источники ионизирующего  излучения.

Природные источники:

• Спонтанный радиоактивный распад радионуклидов.
• Термоядерные реакции, например на Солнце.
• Индуцированные ядерные реакции в результате попадания в ядро высокоэнергетичных элементарных частиц или слияния ядер.
• Космические лучи.

Искусственные источники:

• Искусственные радионуклиды.
• Ядерные реакторы.
• Ускорители элементарных частиц (генерируют потоки заряженных частиц, а также тормозное фотонное излучение).
• Рентгеновский аппарат как разновидность ускорителей, генерирует тормозное рентгеновское излучение.
• Альфа- излучение представляет собой поток ядер гелия, обладающих большой скоростью, образуется при радиоактивном распаде ядер или при ядерных реакциях.
• Бета-излучение представляет собой поток электронов или позитронов возникающих при радиоактивном распаде.
• Нейтронное излучение представляет собой -  поток ядерных частиц, не имеющих электрического заряда. Обладает высокой проникающей способностью и представляет для человека наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения.
• Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излучение с высокой энергией и с малой длиной волны. Оно испускается при ядерных превращениях или взаимодействии частиц, может быть получено в специальных рентгеновских трубах, в ускорителях электронов, в среде, окружающей источник бета-излучения, и др. Гамма-излучение свободно проходит через тело человека и другие материалы без заметного ослабления и может создавать вторичное и рассеянное излучение в средах, через которые проходит.
• Рентгеновское излучение может быть получено в специальных рентгеновских трубах, в ускорителях электронов, в среде, окружающей источник бета-излучения, и др. Рентгеновские лучи представляют собой один из видов электромагнитного излучения. Обладает малой ионизирующей способностью и большой глубиной проникновения.

Применение ионизирующих излучений.

Ионизирующие  излучения применяются в различных  отраслях тяжелой (Интросокпия – в том числе для досмотра людей в аэропортах), пищевой (Стерилизация медицинских инструментов, расходных материалов и продуктов питания) промышленности. Так же применяются для источников света, датчиков пожара (задымления), датчиков и счетчиков предметов, некоторых видов  изотопных генераторов электроэнергии, для ионизации воздуха (например, для борьбы с пылью в прецизионной оптике или облегчения пробоя в автомобильных свечах зажигания). В медицине ионизирующее излучение используется для: Получения картины внутренних органов скелета (рентгенография, рентгеноскопия, компьютерная томография.); Для лечения опухолей и других патологических очагов используют лучевую терапию: облучение гамма- квантами, рентгеном, электронами, тяжёлыми ядерными частицами, такими как протоны, тяжёлые ионы, отрицательные π-мезоны и нейтроны разных энергий; Введение в организм радиофармацевтических препаратов, как с лечебными, так и с диагностическими целями.

В аналитической  химии: Радиоактивационный анализ путем  бомбардировки  нейтронами и анализа  характера и спектра наведенной радиоактивности; Анализ веществ с  использованием спектров поглощения, испускания или рассеяния гамма  и рентгеновских лучей; Анализ веществ  с использованием обратного рассеяния  бета-частиц. В нанотехнологиях: ионно-трековая технология.

Единицы измерения радиоактивности  и доз облучений.

Вещества, способные создавать  ионизирующие излучения, различаются  активностью(А), т.е. числом радиоактивных превращений в единицу времени. В системе СИ за единицу активности принято одно ядерное превращение в секунду (распад/с). Эта единица получила название беккерель (Бк). Внесистемной единицей измерения активности является кюри (Ки). Единице активности кюри соответствует активность 1 г радия (Rа). Для характеристики ионизирующих излучений введено понятие дозы облучения. Различают три дозы облучения: поглощённая, эквивалентная и экспозиционная. Степень, глубина и форма лучевых поражений, развивающихся среди биологических объектов при воздействии на них ионизирующего излучения, в первую очередь зависят от величины поглощённой энергии излучения или поглощённой дозы.

Поглощённая доза - энергия, поглощённая единицей массы облучаемого вещества. За единицу поглощённой дозы облучения принимается грей (Гр), определяемый как джоуль на килограмм (Дж/кг). Соответственно1 Гр = 1 Дж/кг.В связи с тем, что одинаковая поглощённая доза различных видов ионизирующего излучения вызывает в единице массы биологической ткани различное биологическое действие, введено понятие эквивалентной дозы - которая определяется как произведение поглощённой дозы на средний коэффициент качества действующих видов ионизирующих излучений. Коэффициент качества характеризует зависимость неблагоприятных биологических последствий облучения человека от способности ионизирующего излучения различного вида передавать энергию облучаемой среде. По существу, биологические эффекты, вызываемые любыми ионизирующими излучениями, сравниваются с эффектом от рентгеновского и гамма- излучения. Для оценки эквивалентной дозы, полученной группой людей (персонал объекта народного хозяйства, жители населённого пункта и т.п.), используется понятие коллективная эквивалентная доза - это средняя для населения доза, умноженная на численность населения. Понятие экспозиционная доза служит для характеристики рентгеновского и гамма-излучения и определяет меру ионизации воздуха под действием этих лучей. Внесистемной единицей экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения является рентген (Р).

Биологическое действие ионизирующего  излучения.

Ионизация, создаваемая излучением в клетках, приводит к образованию свободных радикалов. Свободные радикалы вызывают разрушения целостности цепочек макромолекул (белков и нуклеиновых кислот), что может привести как к массовой гибели клеток, так и канцерогенезу и мутагенезу. Наиболее подвержены воздействию ионизирующего излучения активно делящиеся (эпителиальные, стволовые, также эмбриональные) клетки. Альфа-  частицы, проходя через вещество и сталкиваясь с атомами, ионизируют (заряжают) их, выбивая электроны. Альфа- излучение производит сильное действие на органические вещества, из которых состоит человеческий организм (жиры, белки и углеводы). На слизистых оболочках это излучение вызывает ожоги и другие воспалительные процессы. Под действием бета- излучений происходит радиолиз (разложение) воды, содержащейся в биологических тканях, с образованием водорода, кислорода, пероксида водорода HO₂ O₂ , заряженных частиц (ионов) ОН^- и НО^- ₂ . Продукты разложения воды обладают окислительными свойствами и вызывают разрушение многих органических веществ, из которых состоят ткани человеческого организма. Действие гамма-  и рентгеновского излучений на биологические ткани обусловлено в основном образующимися свободными электронами. Нейтроны, проходя через вещество, производят в нем наиболее сильные изменения по сравнению с другими ионизирующими излучениями. Таким образом, биологическое действие ионизирующих излучений сводится к изменению структуры или разрушению различных органических, веществ (молекул), из которых состоит организм человека. Это приводит к нарушению биохимических процессов, протекающих в клетках, или даже к их гибели, в результате чего происходит поражение организма в целом.

Различают внешнее и внутреннее облучение организма. Под внешним облучением понимают воздействие на организм ионизирующих излучений от внешних по отношению к нему источников. Внутреннее облучение осуществляется радиоактивными веществами, попавшими внутрь организма через дыхательные органы, желудочно-кишечный тракт или через кожные покровы. Источники внешнего излучения – космические лучи, естественные радиоактивные источники, находящиеся в атмосфере, воде, почве, продуктах питания и др., источники альфа-, бета-, гамма-, рентгеновского и нейтронного излучений, используемые в технике и медицине, ускорители заряженных частиц, ядерные реакторы (в том числе и аварии на ядерных реакторах) и ряд других. Радиоактивные вещества, вызывающие внутреннее облучение организма, попадают в него при приеме пищи, курении, питье загрязненной воды. Поступление радиоактивных веществ в человеческий организм через кожу происходит в редких случаях (если кожа имеет повреждения или открытые раны). Внутреннее облучение организма длится до тех пор, пока радиоактивное вещество не распадется или не будет выведено из организма в результате процессов физиологического обмена. Внутреннее облучение опасно тем, что вызывает длительно незаживающие язвы различных органов и злокачественные