Виды ионизирующих излучений, их физическая природа и особенности распространения.

Ионизирующими называются излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию электрических зарядов разных знаков (ионов). Источники ИИ: -дефектоскопы, установки рентгеноструктурного анализа, высоковольтные электровакуумные приборы (тепловизоры), радиоактивные вещества.

Виды излучения

К ионизирующим излучениям относятся корпускулярные (имеющие массу - , и нейтроны) и электромагнитные ( и рентгеновское излучение). Вызывают ионизацию среды как те, так и другие.

-излучение- это поток ядер гелия, испускаемых веществом при радиоактивном распаде или ядерных реакциях. У него высокая ионизирующая и малая проникающая способность. Пробег -частиц 8–9 мм в воздухе и несколько микрон в живой ткани.

-излучение - поток электронов или позитронов возникающих при ядерном распаде. Ионизирующая способность меньше чем , проникающая – больше, так как масса значительно меньше при одинаковой энергии. В воздухе пробег 1.8 м, в живой ткани 2.5 см.

Нейтроны преобразуют свою энергию во взаимодействие с частицами вещества и способствуют возникновению вторичного -излучения. Проникающая способность зависит от вида атомов, с которыми они взаимодействуют.

-излучение – это электромагнитное фотонное излучение, которое обладает колоссальной проникающей способностью и малой ионизирующей способностью. Скорость распространения = скорости света. Рентгеновское излучение состоит из тормозного и характеристического. Тормозное испускается при изменении кинетической энергии заряженных частиц, характеристическое – при изменении состояния электрона в атоме (переходе с орбиты на орбиту).

Природа рентгеновского излучения та же, что и у -излучения.

32.Биологическое воздействие радиации на человека. Фоновое облучение человека.

В результате облучения живой ткани в ней возникает ионизация молекул и распадение на ионы. Ионизация сопровождается возбуждением молекул, как следствие разрыва молекулярных связей и изменением химической структуры соединений. Так как в основном тело – это вода. Вода распадается на свободные радикалы (радиолиз воды: Н₂О Н⁺+ОН^-). Они активны и приводят к каталитическим реакциям связанных с окислением белка и гибелью клеток. Происходит торможение функции кроветворных органов, сосуды становятся хрупкими, расстройство желудочно-кишечного тракта и ослабление иммунной системы организма.

Внешнее облучение – когда источник радиации находится вне организма и попадание излучения внутрь исключается. Например, при работе на видеотерминалах, рентгеновских установках, с герметич. источником излучения. При внешнем облучении опасным является , , рентгеновское, нейтронное излучение.

Биологический эффект зависит от дозы облучения, его вида, времени воздействия, размеров облучаемой поверхности, индивидуальной чувствительности организма.

Признаки облучения: сухость кожи, ломкость костей, трещины кожи, лучевые язвы.  и рентгеновское облучение может приводить к летальному исходу без внешних признаков.  и  вызывают кожные поражения.

Внутренние облучение: происходит при попадании радиоактивного вещества внутрь организма при вдыхании загрязнённого воздуха, через пищеварительный тракт, через кожу.

В этом случаи человек подвергается непрерывному облучению до тех пор, пока вещество не распадется или не будет выведено из организма путём физиологического обмена.

Внутренне облучение опасно, так как поражает внутренние органы, кровь. Наиболее опасно -излучение.

Человек постоянно подвергается облучению естественным фоном, состоящим из космического излучения и излучения естественно распределённых природных, радиоактивных веществ (пища, вода, почва).

Естественный фон определяется в единицах мощности экспозиционной дозы , (рентген/час, кулон/кг*с).

На территории Беларуси – от 4 до 20 мкР/час.

Флюорография: 0.5 – 0.2 Рентгена.

Рентгеноскопия грудной клетки: 2 Рентгена.

Рентгеноскопия зуба: до 5 Рентген.

Дозовые пределы.

При однократном облучении дозой 25 – 50 Бэр у человека возникают незначительные скоро проходящие изменения в крови.

80 - 120 Бер: начальные признаки лучевой болезни (без летального исхода).

270 – 300 Бэр: острая лучевая болезнь (смертельный исход 50%).

550 – 700 Бэр: смертельный исход 100%.

Свыше 700 – смерть под лучом на месте.

Стадии лучевой болезни.

Первичная реакция – через несколько часов после облучения: головокружение, тошнота, вялость, повышенный лейкоцитоз, повышенная температура (38^о), но иногда вместо вялости – эйфория.

Вторая стадия – стадия видимого благополучия, скрытый период (от нескольких дней до 2 недель).

Третья стадия – разгар болезни: рвота, температура 40^о – 41^о, кровотечение из носа и внутренних органов, нулевой лейкоцитоз.

Четвертая стадия – летальный исход (12-18 дней), либо выздоровление (25 – 30 дней).

33.Единицы измерения радиоактивности, характеризующие степень воздействия ионизирующих излучений.

1. Экспозиционная доза

dQ – число ионов одного знака образующихся в воздухе под воздействием излучения,

dm – масса воздуха в этом элементарном объёме.

[P-рентген] – внесистемная.

2. Мощность экспозиционной дозы

3. Активность радиоактивного вещества

4. Поглощенная доза

dE – количество энергии, переданной веществу в некотором элементарном объёме.

dm – масса вещества в объёме.

5. Мощность поглощенной дозы

6. Эквивалентная доза – характеризует особенность действия различных видов излучений на биологическую ткань.

Q – коэффициент качества, учитывающий вид излучения.

Понятие эквивалентной дозы введено в связи с тем, что разные виды излучения при одинаковой поглощенной дозе вызывают различные биологические эффекты. Q находится по таблицам Норм Радиационной Безопасности.

1Ku=3.7*10¹⁰Бк

34.Нормирование ионизирующих излучений, защита персонала.

В основу нормирования положены следующие принципы:

- непревышение дозового предела;

- исключения необоснованного облучения людей.

Дозовые пределы.

При однократном облучении дозой 25 – 50 Бэр у человека возникают незначительные скоро проходящие изменения в крови.

80 - 120 Бэр: начальные признаки лучевой болезни (без летального исхода).

270 – 300 Бэр: острая лучевая болезнь (смертельный исход 50%).

550 – 700 Бэр: смертельный исход 100%.

Свыше 700 – смерть под лучом на месте.

Основными нормативными документами, регламентирующими допустимые уровни облучения являются:

- нормы радиационной безопасности (НРБ – 87);

- основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений, ОСП –72-87.

Согласно НРБ и ОСП облучаемые лица делятся на три категории:

A. – лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками излучения;

B. – ограниченная часть населения, которая непосредственно не работает с источниками излучения, но по условиям проживания или размещения могут подвергаться облучению.

C. – остальное население в области, крае, республике.

Установлено три группы органов, облучение которых приносит наибольший вред здоровью в порядке убывания чувствительности:

I. Всё тело, гонады, красный костный мозг;

II. Щитовидная железа, печень, почки, селезёнка, желудочно-кишечный тракт, лёгкие, хрусталик глаза, жировая ткань, мышцы;

III. Кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья.

В зависимости от группы органов для персонала категории «А» – ПДД, для категории «В» - ПД (предел дозы), для «С» – естественный фон.

ПДД характеризует наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которая при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. ПД устанавливается меньше ПДД – для предотвращения необоснованного облучения лиц категории «Б».

К основным мерам защиты относятся:

1. Использование источников с минимальным выходом излучения (защита количеством).

2. Ограничение времени работы (защита временем).

3. Удаление рабочих мест от источников (защита расстоянием).

4. Экранирование источников или рабочих мест.

Различают защиту:

- От внешнего облучения, возникающего при работе с закрытыми источниками;

- От внутреннего облучения, возникающего при работе с открытыми источниками.

Закрытые источники – устройства, которые исключают попадание радиоактивных веществ в среду.

При расчёте защитного экрана определяют характеристики источника и предельно допустимые уровни излучения. Проектирование защиты выполнятся с учётом назначения помещения, категории облучаемых лиц, длительности облучения. При этом определяется кратность ослабления облучения:

Р_о – замеренная на рабочем месте мощность дозы;

Р_х – предельно допустимая мощность дозы.

Толщина экрана рассчитывается в зависимости от энергии излучения и кратности ослабления с учётом плотности материала. В зависимости от материала и конструкции защита бывает:

- Водяной

- Сухой

- Смешанной.

35.Организация работ с источниками ионизирующих излучений (открытыми, закрытыми). Дозиметрический контроль.

Работа с закрытыми источниками. Установка с закрытым источником размещается в отдельном помещении, входная дверь которого блокируется с механизмом ключей.

Пульт управления находится в смежном помещении. Помещение оборудовано сигнализацией по превышению уровня излучения.

Работа с открытыми источниками. Используется зонирование и шлюзование. Помещения имеют знаки радиационной опасности.

В первой зоне размещаются боксы с источниками излучения, где возможны выходы во внешнюю среду.

Вторая зона: периодически находятся люди;

Третья зона: операторные пульты, где постоянно находятся люди.

Переходы из зоны в зону снабжены шлюзами, в которых осуществляется дозиметрический контроль, переодевание и дезактивация персонала.

При работе с открытыми источниками используются роботы, дистанционное управление, координатные манипуляторы, системы телеметрии и телевидения.