Ионизирующие излучения

 Ионизирующие излучения 
 
 
Ионизирующее излучение – это электромагнитное излучение, которое создается при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует со средой ионы различных знаков. 
 
Ионизирующее излучение вызывает в организме цепочку обратимых и необратимых изменений. Это происходит за счет процесса ионизации и возбуждения атомов и молекул в тканях. Диссоциация сложных молекул в результате разрыва химических связей – прямое действие радиации. Существенную роль в формировании биологических эффектов играют радиационно-химические изменения, обусловленные продуктами радиолиза жидкостей. Свободные радикалы водорода и гидроксильной группы, обладая высокой активностью, вступают в химические реакции с молекулами белка, ферментов и других элементов биоткани, что приводит к нарушению биохимических процессов в организме. В результате нарушаются обменные процессы, замедляется и прекращается рост тканей, возникают новые химические соединения, не свойственные организму. Это приводит к нарушению деятельности отдельных функций и систем организма. 
 
Ионизирующие излучения подразделяются на радиационные (радиация) и рентгеновские. 
 
Радиация – ионизирующее излучение. Различают естественную и искусственную радиацию. 
 
Естественная радиация – ионизирующие излучения, которые человек получает из космоса (через солнечные лучи, воздух, северное сияние и др.) и от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре (уран, гранит и др.) 
 
Искусственная (техногенная) радиация – созданные человеком радионуклиды, которые используются и в качестве оружия массового поражения, в медицине, для производства энергии на АЭС, в качестве двигателей транспортных средств и др. Человек получает определенную дозу облучения при рентгеновских обследованиях, при полете в самолете, при просмотре телепередач (больше при пользовании цветным телевизором), при сжигании угля и пр. Суммарная техногенная доза облучения в 2-3 раза больше, чем доза, полученная от естественного облучения.  
 
Наиболее важными для человека видами излучений, с которыми он сталкивается в условиях повседневной жизни, в профессиональной деятельности и в случае возникновения радиационных аварий, являются гамма и рентгеновское излучение, нейтроны, альфа и бета-частицы 
 
Радиационные излучения состоят из альфа- бета- и гамма излучения; 
 
- излучение – потоки ядер атомов гелия, лишенные орбитальных электронов. Они состоят из двух протонов и двух нейтронов. Относительно большую массу альфа-лучи образуют при распаде тяжелых природных элементов – урана, радия, тория. Проникающая способность альфа-излучения невелика – несколько сантиметров (10 см) в воздухе (или несколько микрон в живой ткани. Оно полностью поглощается листом обычной бумаги и на человека во внешнем облучении практически не участвует. Потенциальная опасность альфа-излучений связана с возможностью поступления излучателей внутрь организма с вдыхаемым воздухом, водой, продуктами питания. В местах аккумуляции в организме они создают высокую плотность ионизации атомов и молекул.  
 
- излучение – поток электронов. Распространяется со скоростью света. Они обладают некоторой проникающей способностью – десятки сантиметров (20 см) в воздухе и 1-2 см в водe и теле человека. Для поглощения бета-излучения достаточен лист алюминия в несколько сантиметров. Задерживается обмундированием (одеждой) человека. Очень опасно при попадании внутрь организма. 
 
- нейтроны- единственные частицы без электрического заряда, благодаря чему обладают очень большой проникающей способностью (до нескольких километров). Нейтроны испускаются при распаде ядер, когда образуются два более легких элемента, например ядер урана. Поток нейтронов возникает при взрыве ядерной бомбы и при работе ядерных реакторов. Защита от нейтронов в производственных условиях осуществляется с помощью “нейтронопоглощающих” материалов – воды, бора, графита, кадмия. 
 
- гамма- излучение – электромагнитные волны с длиной волны 10^-12 – 10^-13 м. 
 
Раcпространяется со скоростью света. Обладает большей, по сравнению с рентгеновскими лучами, проникающей способностью (сотни метров), легко проходят через тело человека. Эти лучи испускаются радиоактивными элементами, изотопами и солнцем. Для почти полного поглощения гамма-лучей необходима толщина бетона составляет около 1 метра.  
 
- рентгеновское излучение – это кванты электромагнитной энергии с длиной волны 10^-9 – 10^-11 м. (короче волн ультрафиолетового излучения). Они распространяются со скоростью света, возникают при торможении потока электронов в рентгеновских трубках и кинескопах цветных телевизоров. 
 
Рентгеновские лучи способны проникать через непрозрачные препятствия и высвечивать на экране тени более плотных участков предмета – тела человека. Это свойство рентгеновских лучей используется в медицине для обнаружения заболеваний органов. 
 
Излучения характеризуются по их проникающей и ионизирующей способности. 
 
^ Проникающая способность излучений определяется величиной пути, пройденного частицей в веществе до ее полной остановки, обусловленным тем или иным видом взаимодействия. 
 
- частицы обладают наибольшей ионизирующей способностью и наименьшей проникающей способностью. 
 
-излучение имеет существенно меньшую ионизирующую способность и большую проникающую способность. 
 
^ Гамма  – излучение и рентгеновское излучение обладают наименьшей ионизирующей способностью и наибольшей проникающей способностью. 
 
^ Ионизирующая способность излучения определяется удельной ионизацией, т.е. числом пар ионов, создаваемых частицей в единице объема массы среды или на единице пути. 
 
Биологическое действие ионизирующих излучений оценивается особыми величинами – дозами. Различают поглощенную и экспозиционную дозы. Количественной мерой воздействия излучений служит поглощенная доза. 
 
Поглощенная доза – это средняя энергия, переданная излучением единице массы облученного вещества. 
 
Поглощенная доза излучения зависит от свойств излучения и поглощающей среды. Для рентгеновского излучения таких зависимостей не наблюдается, так как эти виды излучений косвенно ионизирующие, поэтому в качестве характеристики по эффекту ионизации используют экспозиционную дозу. 
 
Экспозиционная доза в системе СИ измеряется в кулонах на килограмм (Кл\кг), т.е. при воздействии на 1 кг сухого атмосферного воздуха при нормальных условиях образуются ионы, несущие 1 Кл электричества каждого знака. На практике широко используется внесистемная единиц – рентген (Р). 1 Р = 2,58 х 10^-4 Кл\кг. 1 Р примерно равен 1 рад. 
 
Рентген – это экспозиционная доза рентгеновского и гамма излучения, при которой в 1 см³ воздуха при нормальных условиях (t = 0º C и давление 760 мм.рт.ст.) образуются 2,08 х 10⁹ пар ионов. 
 
Ионизирующим излучением называется излучение, энергия которого достаточна для ионизации облучаемой среды. Взаимодействие с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака .  
 
Ионизирующее излучение не воспринимается органами чувств человека (не имеет ни запаха, ни цвета, ни звука, не вкуса, не ощущением воздействия на наше тело). Ионизирующие излучения подразделяются на корпускулярные и фотонные. 
 
^ Корпускулярное ионизирующее излучение – поток элементарных частиц с массой покоя отличного от нуля, образующихся при радиоактивном распаде, ядерных превращениях либо генерируемых на ускорителях. К нему относятся альфа- и бета- частицы, нейтроны, протоны и др. 
 
^ Фотонное излучение – поток электромагнитных колебаний, которые распространяются в вакууме с постоянной скоростью света. К нему относятся рентгеновское, гамма-излучение и др. 
 
Процесс ионизации является наиболее важным эффектом, на котором построены почти все методы дозиметрии ядерных излучений. В процессе ионизации образуются две заряженные частицы: положительный ион (или атом, потерявший электрон с внешней оболочки) и свободный электрон. При каждом акте взаимодействия могут быть оторваны один или несколько электронов. 
 
Первичное действие ионизирующего излучения на живую ткань проявляется ионизацией, возбуждением атомов и молекул облученной ткани и образованием в ней свободных радикалов (НО, НО₂) и перекиси водорода (Н₂О₂), время жизни которых исчисляется долями секунд – 10^-5 - 10^-6 с (прямое действие радиации). Это и обуславливает пусковой механизм биологического действия излучений. 
 
В результате – нарушение обмена веществ в организме человека, функциональные и структурные повреждения клеток, органов (особенно опасны повреждения кроветворных органов) и систем организма. 
 
Действие рентгеновского, гамма- и нейтронного облучений является внешним, а радиоактивная пыль, или радионуклиды, попавшие в организм человека с зараженными продуктами питания (молоком, рыбой или овощами и фруктами, выращенными на зараженной территории,- внутренним заражением. 
 
Внутреннее заражение связано с попаданием радиоактивных веществ в кровь с последующим накоплением в костных тканях, головном мозге, мышцах, желудке и щитовидной железе, если в ней имеется недостаток йода. Нарушается работа кроветворных органов и снижается количество лимфоцитов. Возникает лучевая болезнь. 
 
Существуют четыре степени тяжести поражения организма человека при лучевой болезни в зависимости от однократной дозы облучения (полученные за первые 4 суток облучения). 
 
В основу проведения защитных мероприятий и норм облучения принят Федеральный закон “О радиационной безопасности населения” № 3-Ф3 от 9 января 1996 г. В статье 1 дается такое определение радиационной безопасности: 
 
^ Радиационная безопасность населения – состояние защищенности настоящего и будущего поколения людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения. 
 
С 1 января 2000 года для населения средняя годовая эффективная доза равна 0,001 зиверта или эффективная доза за период жизни (70 лет) – 0,07 зиверта. 
 
^ Зиверт (Зв) – это международная единица поглощенной дозы радиации. 
 
1 зиверт = 100 бэр (биологический эквивалент рада). 
 
Радиационный фон измеряется в рентгенах: 15-18 мР/ч (миллирентген в час) - безопасно; 20-60 мР/ч – отностельно безопасно; 60-120 мР/ч - зона повышенного внимания; более 120 мР/ч – опасная зона. 
 
 
 
 
^ Радиационная защита 
 
Радиационная защита – система мероприятий, делающих воздействие радиации безопасным. 
 
Защита от излучения осуществляется: временем, расстоянием и экранированием. 
 
^ Защита временем состоит в ограничении времени пребывания в зоне заражения- облучения и недопущении превышения допустимой дозы. 
 
Защита расстоянием заключается в том, что интенсивность излучения уменьшается с увеличением расстояния от источника излучения. 
 
Экранирование или поглощение заключается в понижении влияния излучения и людьми экранов из поглощающих материалов 
 
Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма- , рентгеновские излучения и потоки нейтронов. Гамма- и рентгеновские излучения сильнее всего ослабляются тяжелыми материалами, имеющими высокую электронную плотность (свинец, сталь, бетон и др.). Поток нейтронов лучше всего ослабляется легкими материалами, содержащими ядра легких элементов, например, водорода (вода, полиэтилен). 
 
Для защиты от радиоактивной пыли используются средства индивидуальной защиты (СИЗ) органов дыхания и кожи. Применяют ватно-марлевую повязку, халат, комбинезон, перчатки, пневмокостюм, пленочную одежду, противогаз. 
 
 
^ Профилактика радиационных поражений.

 
В целях защиты и профилактики поражения  следует применять средства медицинской  профилактики:

• провести экстренную йодистую профилактику (йодистый калий - по одной таблетке в день в течение 7-10 дней после еды с чаем или водой после выпадения радиоактивных осадков. При отсутствии таблеток – по одному стакану 5%-го спиртового раствора йода ( 4-5 капель раствора йода на стакан воды, употреблять 3 раза в день);
• препарат цистамина – при угрозе облучения гамма-лучами и нейтронами. Сразу запить водой шесть таблеток. При новой угрозе прием еще шести таблеток повторить но не ранее чем через 4-5 часов;
• радиопротекторы, снижающие влияние излучения,- РС-1, Б-190, РДД-7 и др.
• надеть средства защиты органов дыхания и кожи взрослым и детям;
• укрыться в жилых домах или служебных помещениях, учитывая, что ионизирующее излучение уменьшают: стены деревянного дома – в 2 раза, кирпичные и блочные помещения – в 10 раз; подвалы с деревянным покрытием – в 7 раз, с кирпичным – в 40, с бетонным – в 100 и более раз;
• загерметизировать помещение: закрыть форточки, вентиляционные люки, отдушины, уплотнить рамы и дверные проемы;
• создать запас питьевой воды, мыльные растворы для обработки рук;
• укрыть продукты питания и воду в герметичной таре;

начать готовиться к возможной  эвакуации (документы, деньги, ценные вещи, предметы первой необходимости, лекарства, одну- две смены белья, консервы и воду на 2-3 суток упаковать в полиэтиленовые пакеты). Включить радио. 
 
Специалисты дают такие рекомендации. 

Постараться выполнить следующие правила:

• принимать консервированные продукты;
• не пить воду из открытых источников;
• избегать длительных передвижений по загрязненной территории, особенно по пыльной дороге или траве, не ходить в лес, не купаться;
• входя в помещение с улицы, снимать обувь и верхнюю одежду.

В случае передвижения по открытой местности используйте подручные  средства защиты:

• органов дыхания: прикрыть рот и нос смоченными водой марлевой повязкой, носовым платком, полотенцем или любой частью одежды;
• кожи и волосяного покрова: прикрыть любыми предметами одежды, головными уборами, косынками, накидками, перчатками.

 
 После выпадения  радиоактивных осадков:

• использовать в пищу только консервированные продукты;
• не есть овощи и фрукты, которые росли в открытом грунте;
• принимать пищу только в закрытых помещениях, перед едой не только тщательно мыть руки с мылом, но и полоскать рот 0,5%-ным раствором пищевой соды;
• использовать для питья заранее заготовленную чистую воду;
• не пить воду из открытых источников и водопроводов. 
   
  В случае необходимости передвижения по открытой местности:
• надеть резиновые сапоги; головной убор; накидку; перчатки;
• рот и нос прикрыть марлевой повязкой, носовым платком, полотенцем и пр., смоченными водой;
• не ходить в лес;
• не купаться в открытых водоемах;
• переобуваться, входя в помещение, при этом “грязную” обувь не вносить в помещение. 
   
  В условиях повышенной радиации необходимо:
• хорошо питаться;
• ежедневный стул. Отвары семян льна, чернослива, крапивы, слабительных трав;
• обильное питье, полезно потеть;
• соки с пигментами (виноградный, томатный, свекольный, морковный);
• витамины С, Р, В. Аскорбиновая кислота с глюкозой – три раза в день;
• витамин А (не более двух недель);
• квадемит (три раза в день);
• таблетки кальция;
• редька тертая (утром натереть – вечером съесть и наоборот);
• овощи и фрукты очищать на 0,5 сантиметра;
• с кочанной капусты снимать не менее трех листьев;
• хрен, лук, чеснок;
• 4-5 грецких орехов ежедневно;
• крупа гречневая, овсяная;
• хлебный квас; 
• красное вино (три столовых ложки ежедневно);
• из молочных продуктов – творог, сливки, сметана, масло;
• из мясных продуктов – свинина, птица;
• растительное масло.