Средства защиты от радиации

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………...…….....3

1 Об облучении……………………………………………………………………4

2 Какая бывает радиация………………………………………………………….6

3 Источники радиации……………………………………………………………7

3.1 Естественные источники………………………………………………………7

3.2 Космические лучи…………………………………………………………….8

4 К чему приводит воздействие радиации на человека…………………………9

5 Средства защиты от  радиации…………………………………………………13

Заключение………………………………………………………………………16

Список использованных источников…………………………………………...17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ 

 

Основную часть облучения  население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что  избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории  существования Земли разные виды излучения падают на поверхность  Земли из космоса и поступают  от радиоактивных веществ, находящихся  в земной коре. Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные  вещества могут находиться вне организма  и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении. Или же они могут оказаться  в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть  внутрь организма. Такой способ облучения  называют внутренним. Облучению от естественных источников радиации подвергается любой житель Земли.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ОБ ОБЛУЧЕНИИ

 

Существует три пути поступления  радиоактивных веществ в организм: при вдыхание воздуха,  загрязненного радиоактивными веществами,  через зараженную пищу или воду,  через кожу,  а также при заражении открытых ран. Наиболее опасен первый путь,  поскольку во-первых, объем легочной вентиляции очень большой, а во-вторых, значения коэффициента усвоения в легких более высоки.

При попадании радиоактивных  веществ в организм любым путём  они уже через несколько минут  обнаруживаются в крови. Если поступление  радиоактивных веществ было однократным, то концентрация их в крови вначале возрастает до максимума, а затем в течение 15-20 суток снижается.

Разумеется, если доза облучения  достаточно велика, облученный человек  погибнет. Во всяком случае, очень большие  дозы облучения порядка 100 Гр. вызывают настолько серьезное поражения  центральной нервной системы, что  смерть, как правило, наступает в  течение нескольких часов или  дней. При дозах облучения от 10 до 50 Гр. при облучении всего тела поражение ЦНС может оказаться не настолько серьезным, чтобы привести к летальному исходу, однако облученный человек, скорее всего все равно умрет через одну-две недели от кровоизлияний в желудочно-кишечном тракте. При еще меньших дозах может не произойти серьезных повреждений желудочно-кишечного тракта или организм с ними справится, и, тем не менее, смерть  может наступить через один-два месяца с момента облучения главным образом из-за разрушения клеток красного костного мозга главного компонента кроветворной системы организма: от дозы в 3 - 5 Гр. при облучении всего тела умирает примерно половина всех облученных. Таким образом, в этом диапазоне доз облучения большие дозы отличаются от меньших лишь тем, что смерть в первом случае наступает раньше, а во втором позже. Разумеется, чаще всего человек умирает в результате одновременного действия всех указанных последствий облучения. Исследования в этой области необходимы, поскольку полученные данные нужны для оценки последствий ядерной войны и действия больших доз облучения при авариях ядерных установок и устройств. Красный костный мозг и другие элементы кроветворной системы наиболее уязвимы при облучении и теряет  способность нормально функционировать уже при дозах облучения 0,5 1 Гр. К счастью, они обладают также замечательной способностью к регенерации, и если  доза облучения не настолько велика, чтобы вызвать повреждения всех клеток, кроветворная система может полностью восстановить свои функции. Если же облучению подверглось не все тело, а какая-то его часть, то уцелевших клеток мозга бывает достаточно для полного возмещения поврежденных клеток. Репродуктивные органы и глаза также отличаются повышенной чувствительностью к облучению.

Поэтому можно сделать  вывод, что радиация очень опасна для людей и для последующего потомства. Так, например, вероятность  заболеть раком легких на каждую единицу  дозы облучения для шахтеров урановых рудников оказалась в 4-7 раз выше, чем для людей, переживших атомную бомбардировку. Следовательно проблема разработки средств защиты от радиации очень актуальна в наше время. И хотя в материалах некоторых обследований содержится вывод о том, что у облученных родителей больше шансов родить ребенка с синдромом Дауна, другие исследования этого не подтверждают. Несколько настораживает сообщение о том, что у людей, получающих малые дозы облучения, действительно наблюдается повышенное   содержание клеток крови с хромосомными нарушениями.

Согласно оценкам, полученным при первом подходе, доза в 1 Гр., полученная при низком уровне радиации только особями мужского пола, индуцирует  появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллион живых новорожденных. Оценки, полученные для особей женского пола, гораздо менее определенны, но явно ниже; это объясняется тем, что женские половые клетки менее  чувствительны к действию радиации. Согласно ориентировочным оценкам, частота мутаций составляет от 0 до 900, а частота хромосомных аберраций  от 0 до 300 случаев на миллион живых  новорожденных.

 

 

2 КАКАЯ БЫВАЕТ РАДИАЦИЯ?

 

Различают несколько видов радиации:

Альфа- частицы: относительно тяжелые, положительно заряженные частицы, представляющие собой ядра гелия.

Бета- частицы: это  электроны  и позитроны.

Гамма- излучение имеет  ту же  электромагнитную природу, что  и видимый свет, однако обладает гораздо большей проникающей  способностью.

Нейтроны – электрически нейтральные частицы, возникают  главным образом непосредственно  вблизи работающего атомного реактора, куда доступ, естественно, регламентирован.

Рентгеновское излучение  подобно гамма излучению, но имеет  меньшую энергию. Кстати, наше Солнце – один из естественных источников рентгеновского излучения, но земная атмосфера  обеспечивает от него надежную защиту.

Ультрафиолетовое излучение  и излучение лазеров в нашем  рассмотрении не являются радиацией.

Заряженные частицы очень  сильно взаимодействуют с веществом, поэтому, с одной стороны, даже одна альфа частица при попадании  в живой организм может уничтожить или повредить очень много  клеток, но, с другой стороны, по той же причине, достаточной защитой от альфа и бета излучения является любой, даже очень тонкий слой твердого или жидкого вещества, – например, обычная одежда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИИ

 

3.1 ЕССТЕСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ

 

Основную часть облучения  население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что  избежать облучения от них совершенно невозможно. Человек подвергается облучению  двумя способами. Радиоактивные  вещества могут находиться вне организма  и облучать его снаружи; в этом случае говориться о внешнем облучении.  Или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним. Облучению от естественных источников радиации подвергается любой житель Земли, однако, одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит от того, где они живут. Уровень радиации в некоторых местах земного шара, там, где залегаю особенно радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, а в других местах – соответственно ниже. Доза облучения зависит также от образа жизни людей. Применение некоторых строительных материалов, использование газа для приготовления пищи, открытых угольных жаровен, герметизация помещений и даже полеты на самолетах – все это увеличивает уровень облучения за счет естественных источников радиации. Земные источники радиации в сумме ответственны за большую часть облучения, которому подвергается человек за счет естественной радиации. В среднем они обеспечивают более 5/6 годовой эффективной эквивалентной дозы, получаемой населением, в основном, вследствие внутреннего облучения. Остальную часть вносят космические лучи, главным образом путем внешнего облучения.

 

 

 

 

 

 

3.2 КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ

 

Радиационный фон, создаваемый  космическими лучами, дает чуть меньше половины внешнего облучения, получаемого  населением от естественных источников радиации. Космические лучи в основном приходят к нам из глубин Вселенной, но некоторая их часть рождается  на Солнце во время солнечных вспышек. Космические лучи могут достигать  поверхности Земли или взаимодействовать  с ее атмосферой, порождая вторичное  излучение и привод к образованию  различных радионуклидов. Нет такого места на Земле, куда бы ни попал  этот невидимый космический душ. Но одни участки земной поверхности  более подвержены его действию, чем  другие. Северный и Южный полюсы получают больше радиации, чем экваториальные области, из-за наличия у Земли  магнитного поля, отклоняющего заряженные частицы (из которых в основном и  состоят космические лучи). Существеннее, однако, то, что уровень облучения  растет с высотой, поскольку при  этом над нами остается все меньше воздуха, играющего роль защитного  экрана. Относительно непродолжительному, хотя и интенсивному облучению подвергаются экипажи и пассажиры самолетов. При подъеме с высоты 4000 м (максимальная высота, на которой расположены человеческие поселения: деревни шерпов на Эвересте) до 12 000 (максимальная высота полета трансконтинентальных авиалайнеров) уровень облучения за счет космических лучей возрастает примерно в 25 раз и продолжает расти при дальнейшем увеличении высоты до 20 000 м (максимальная высота полетов сверхзвуковых реактивных самолетов) и выше.

 

 

 

 

 

 

 

4 К ЧЕМУ ПРИВОДИТ ВОЗДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ НА ЧЕЛОВЕКА?

 

Многолетний опыт позволил медикам получить обширную информацию о реакции тканей человека на облучение. Эта реакция для разных органов  и тканей  оказалась неодинаковой, причем различие очень велики. Величина же дозы, определяющая тяжесть поражения opraнизма, зависит от того, получает ли ее организм сразу или в несколько приемов. Большинство органов успевает в той или иной степени залечить радиационные повреждения и поэтому лучше переносят серию мелких доз, нежели ту же суммарную дозу облучения, полученную за один прием. Разумеется, если доза облучения достаточно велика, облученный человек погибнет. Во всяком случае, очень большие дозы облучения порядка 100 Гр вызывают настолько серьезное поражения центральной нервной системы, что смерть, как правило, наступает в течение нескольких часов или дней . При дозах облучения от10 до 50 Гр при облучении всего тела поражение ЦНС может оказаться не настолько серьезным, чтобы привести к летальному исходу, однако облученный человек скорее всего все равно умрет через одну-две недели от кровоизлияний в желудочно-кишечном тракте. При еще меньших дозах может не произойти серьезных повреждений желудочно-кишечного тракта или организм с ними справится, и тем не менее смерть  может наступить через один-два месяца с момента облучения главным образом из-за разрушения клеток красного костного мозга главного компонента кроветворной системы организма: от дозы в 3 - 5 Гр при облучении всего тела умирает примерно половина всех облученных. Таким образом, в этом диапазоне доз облучения большие дозы отличаются от меньших лишь тем, что смерть в первом случае наступает раньше, а во втором позже. Разумеется, чаще всего человек умирает в результате одновременного действия всех указанных последствий облучения. Исследования в этой области необходимы, поскольку полученные данные нужны для оценки последствий ядерной войны и действия больших доз облучения при авариях ядерных установок и устройств. Красный костный мозг и другие элементы кроветворной системы наиболее уязвимы при облучении и теряет  способность нормально функционировать уже при дозах облучения 0,5 1 Гр. К счастью, они обладают также замечательной способностью к регенерации, и если  доза облучения не настолько велика, чтобы вызвать повреждения всех клеток, кроветворная система может полностью восстановить свои функции. Если же облучению подверглось не все тело, а какая-то его часть, то уцелевших клеток мозга бывает достаточно для полного возмещения поврежденных клеток. Репродуктивные органы и глаза также отличаются повышенной чувствительностью к облучению. Однократное облучение семенников при дозе всего лишь в 0,1 Гр приводит к временной стерильности мужчин, а дозы свыше двух грэев могут привести к постоянной стерильности: лишь через много лет семенники смогут вновь продуцировать полноценную сперму. По-видимому, семенники являются единственным исключением из общего правила: суммарная доза облучения, полученная в несколько приемов, для них более, а не менее опасна, чем та же доза, полученная за один прием. Яичники гораздо менее чувствительны к действию радиации, по крайней мере у взрослых женщин. Но однократная доза > 3 Гр все же приводит к их стерильности, хотя еще большие дозы при дробном облучении никак не сказываются на способности к деторождению.  Наиболее уязвимой для радиации частью глаза является хрусталик. Погибшие клетки становятся непрозрачными, а разрастание помутневших участков приводит сначала к катаракте, а затем и к полной слепоте. Чем больше доза, тем больше потеря зрения. Помутневшие участки могут образоваться при дозах облучения 2 Гр и менее. Более тяжелая форма поражения глаза прогрессирующая катаракта наблюдается при дозах около 5 Гр. Показано, что даже связанное с рядом работ профессиональное облучение вредно для глаз: дозы от 0,5 до 2 Гр, полученные в течение 10 20 лет, приводят к увеличению плотности и помутнению хрусталика. Дети также крайне чувствительны к действию радиации. Относительно небольшие дозы при облучении хрящевой ткани могут замедлить или вовсе остановить у них рост костей, что приводит к аномалиям развития скелета. Чем меньше возраст ребенка, тем сильнее подавляется рост костей. Суммарной дозы порядка 10 Гр, полученной в течение нескольких недель при ежедневном облучении, бывает достаточно, чтобы вызвать некоторые аномалии развития скелета. По-видимому, для такого действия радиации не существует никакого порогового эффекта. Оказалось также, что облучение мозга ребенка при лучевой терапии может вызвать изменения в его характере, привести к потере памяти, а у человека способны выдерживать гораздо большие дозы. Крайне чувствителен к действию радиации и мозг плода, особенно если мать подвергается облучению между восьмой и пятнадцатой неделями беременности. В этот период у плода формируется кора головного мозга, и существует большой риск того, что в результате облучения матери (например, рентгеновскими лучами) родится умственно отсталый ребенок. Именно таким образом пострадали примерно 30 детей, облученных в период внутриутробного развития во время атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки. Хотя индивидуальный риск при этом большой, а последствия доставляют особенно много страданий, число женщин, находящихся на этой стадии беременности, в любой момент времени составляет лишь небольшую часть всего населения. Это, однако, наиболее серьезный по своим последствиям эффект из всех известных эффектов облучения плода человека, хотя после облучения плодов и эмбрионов животных в период и внутриутробного развития было обнаружено немало других серьезных последствий, включая пороки развития, недоразвитость и летальный исход. Большинство тканей взрослого человека относительно мало чувствительны к действию  радиации. Почки выдерживают суммарную дозу около 23 Гр, полученную в течение пяти недель, без особого для себя вреда, печень по меньшей мере 40 Гр за месяц, мочевой пузырь по меньшей мере 55 Гр за четыре недели, а зрелая хрящевая ткань до 70 Гр. Легкие чрезвычайно сложный орган гораздо более уязвимы, а в кровеносных сосудах незначительные, но, возможно, существенные изменения могут происходить уже при относительно небольших дозах. Конечно, облучение в терапевтических дозах, как и всякое другое облучение, может вызвать заболевание раком в будущем или привести к неблагоприятным генетическим последствиям. Облучение в терапевтических дозах, однако, применяют обыкновенно для лечения рака, когда человек смертельно болен, а поскольку пациенты в среднем довольно пожилые люди, вероятность того, что они будут иметь детей, также относительно  мала. Однако далеко не так просто оценить, насколько велик этот риск при гораздо меньших дозах облучения, которые люди получают в своей повседневной жизни и на работе, и на этот счет существуют самые разные  мнения среди общественности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ РАДИАЦИИ

 

Вследствие этого человечество, несмотря на малую изученность данной проблемы, активно занимается разработкой  средств и мер защиты организмов от радиации.

Так, например, для защиты от воздуха, заражённого радиоактивными частицами можно применять противогазы  и респираторы (для шахтёров). Также есть общие методы зажиты такие, как:

• увеличение  расстояния  между  оператором  и  источником;
• сокращение  продолжительности  работы  в  поле  излучения;
• экранирование источника  излучения;
• дистанционное  управление;
• использование  манипуляторов  и  роботов;
• полная  автоматизация  технологического  процесса;
• использование средств индивидуальной  защиты  и предупреждение  знаком  радиационной  опасности;
• постоянный  контроль  над уровнем излучения и за  дозами  облучения персонала.

К средствам индивидуальной защиты можно отнести противорадиационный  костюм с включением свинца. Лучшим поглотителем гамма-лучей является свинец. Медленные нейтроны хорошо поглощаются бором и кадмием. Быстрые нейтроны предварительно замедляются  с помощью графита.

Скандинавская компания Handy-fashions.com занимается разработкой защиты от излучения мобильных телефонов, так, например, в этом (2003) году она представила жилет, кепку и шарф предназначенные для защиты от вредного изучения мобильных телефонов. Для их производства используется специальная антирадиационная ткань. Только карман на жилетке выполнен из обычной ткани для устойчивого приёма сигнала. Стоимость полного защитного комплекта от 300 долларов.

Защита  от  внутреннего  облучения  заключается  в  устранении  непосредственного  контакта  работающих  с  радиоактивными частицами и  предотвращение  попадания  их  в  воздух  рабочей  зоны.

Необходимо  руководствоваться  нормами  радиационной  безопасности,  в  которых  приведены  категории  облучаемых  лиц,  дозовые  пределы  и  мероприятия  по  защите,  и  санитарными  правилами,  которые  регламентируют  размещение  помещений  и  установок,  место работ,  порядок  получения,  учета  и  хранения  источников  излучения, требования  к  вентиляции,  пылегазоочистке,  обезвреживанию  радиоактивных отходов и др.