Ионизирующие излучения

Ионизирующим излучением называется излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе отрицательно и положительно заряженных ионов. Ионизирующее излучение состоит из заряженных и незаряженных частиц, к которым относятся также фо­тоны. Энергию частиц ионизирующего излучения измеряют в электрон-вольтах эВ (1эВ= 1,610 19 Дж.)

Различают корпускулярное и фотонное ионизирующее излучение.

Корпускулярное ионизирующее излучение – поток элементарных частиц с массой, отличной от нуля, образующихся при радиоак­тивном распаде, ядерных превращениях либо генерируемых на уско­рителях. Основные из них: альфа и бетто-частицы, нейтроны и протоны.

Альфа-излучение – это поток частиц, являющихся ядрами атома гелия.

Бетта-излучение – это поток электронов или позитронов. Таким образом испускание ядром атома двух протонов и двух нейтронов это а-излучение, испускание электронов – это В-излучение.

Фотонное излучение – поток электромагнитных колебаний, кото­рые распространяются в вакууме с постоянной скоростью 300 000 км/с. К нему относятся у-излучение, характеристическое, тормозное и рент­геновское излучения. Это происходит, когда нестабильный (радиоактивный) атом выбрасывает порцию чистой энергии, при этом не испускаются какие-либо частицы.

Обладая одной и той же природой, эти виды электромагнитных излучений различаются условиями образования, а также свойства­ми – длиной волны и энергией.

Наиболее важными характеристиками всех ионизирующих излучений являются их ионизирующая и проникаю­щая способности.

Ионизирующая способность излучения определяется удельной ио­низацией, то есть числом пар ионов, создаваемых частицей в единице объема среды или на единице длины пути. Излучения различ­ных видов обладают различной ионизирующей способностью.

Проникающая способность излучений определяется величиной пробега. Пробегом называется путь, пройденный частицей в веществе до ее полной остановки.

Альфа-частицы обладают наибольшей ионизирующей способностью и наименьшей проникающей способностью. Длина пробега этих частиц в воздухе – несколько сантиметров, в биологической ткани – несколько сотых частей миллиметра.

Бетта-излучение имеет существенно меньшую ионизирующую способ­ность и большую проникающую способность, пробег достигает нескольких метров.

Наименьшей ионизирующей способностью и наибольшей прони­кающей способностью обладают фотонные излучения. При любой толщине слоя веще­ства нельзя полностью поглотить поток фотонного излучения, мож­но только ослабить его интенсив­ность в любое число раз.

Под воздействием ионизирующего излучения в живой ткани происходит раз­рыв молекулярных связей и изменение химической структуры раз­личных соединений, что приводит к гибели клеток. Более того, образуются свободные радикалы, которые вступают в химические реакции с ты­сячами молекул, не затронутых облучением. Никакой другой вид энергии (тепловой, электрической и др.), поглощенной биологическим объек­том в том же количестве, не приводит к таким изменениям, какие вы­зывают ионизирующие излучения.

Нарушения биологических процессов вызванных облучением ведет к поражению от­дельных органов или всего организма и называется лучевая бо­лезнь. Различают две формы лучевой болезни – острую и хроническую.

Острая форма возникает в результате облучения большими доза­ми в короткий промежуток времени. При дозах порядка десятков Грей поражение организма может быть мгновенным, т.е. «смерть под лучом».

Хроническая форма развивается в результате систематического или длительного облучения не большими дозами, но превышающими предельно допустимые (ПДД).

Отказаться от применения радиоактивных веществ в науке, меди­цине и технике невозможно, поэтому необходимо максимально снизить вероятность радиационного поражения человека. Количественной мерой этого поражения является поглощен­ная доза Д_п – средняя энергия, переданная излучением единице мас­сы вещества, единица измерения – грей. (Гр, 1Гр=1 Дж/кг, 1 рад = 0,01 Гр.)

Поскольку биологическое действие на человека разных видов ионизирующего излучения не одинаково, введено понятие эквивалентной дозы (Д_экв, = Д_п* Q, где Д_п – поглощенная доза; Q – безразмерный коэффициент качества, характеризующий зависимость биологических неблагоприятных последствий облучения человека), которая является индиви­дуальным критерием опасности ионизирующего из­лучения, единица измерения зиверт (Зв)

Облучение может быть внешним и внутренним. Внешнее облучение обусловлено источниками, расположенными вне тела человека (космическое излучение, наземные источники). Внутреннее облучение осуществляют радионуклиды, попавшие внутрь тела человека с воздухом, пищей и водой.

В радиационной безопасности используют радиометры, дозимет­ры и спектрометры.

Вопросы радиационной безопасности регламентируются Федераль­ным законом «О радиационной безопасности населения», Нормами радиационной безопасности (НРБ-99) Основными санитарными пра­вилами обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99) и дру­гими документами.

Защита от излучений

Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) рекомендует при нормировании ра­диационного фактора приемлемый риск оценивать путем сравнения с риском от других видов профессиональной деятельности. Безопасность персонала в первую очередь обеспечивается:

1) соблюдением требований НРБ-99 и ОСПОРБ-99;

2) эффективностью защитных экранов и барьеров;

3) соответствующим расстоянием от источников излучения;

4) ограничением времени работы с источниками излучений;

5) применением СИЗ;

6) ограничением допуска к работе с источниками излучений по возрасту, полу, состоянию здоровья, уровню предыдущего облучения;

7) организацией радиационного контроля;

8) системой информации о радиационной обстановке.

Радиационная безопасность населения обеспечивается эффектив­ностью мероприятий по радиационной защите и созданием, в случае радиационной аварии, условий жизнедеятельности, отвечающих требованиям нормативных документов.