Alt om stråling og ioniserende stråling Definition, standarder, SanPiN. Fordele og skader ved radioaktiv stråling

1. Hvad er radioaktivitet og stråling?

Fænomenet radioaktivitet blev opdaget i 1896 af den franske videnskabsmand Henri Becquerel. I øjeblikket er det meget udbredt i videnskab, teknologi, medicin og industri. Radioaktive grundstoffer naturlig oprindelse til stede overalt i omkring en person miljø. Kunstige radionuklider produceres i store mængder, hovedsageligt som et biprodukt i forsvarsindustrien og atomkraftværker. Når de kommer ind i miljøet, påvirker de levende organismer, hvor deres fare ligger. For at kunne vurdere denne fare korrekt er det nødvendigt at have en klar forståelse af omfanget af miljøforurening, fordelene ved produktion, hvis hoved- eller biprodukt er radionuklider, og de tab, der er forbundet med opgivelsen af ​​disse produktioner. reelle virkningsmekanismer af stråling, konsekvenserne og eksisterende beskyttelsesforanstaltninger .

Radioaktivitet- ustabilitet af kernerne i nogle atomer, manifesteret i deres evne til spontane transformationer (henfald), ledsaget af emission af ioniserende stråling eller stråling

2. Hvilken slags stråling er der?

Der er flere typer stråling.
Alfa partikler: relativt tunge, positivt ladede partikler, der er heliumkerner.
Beta partikler- det er bare elektroner.
Gammastråling har samme elektromagnetiske karakter som synligt lys har dog meget større gennemtrængende kraft. 2 Neutroner- elektrisk neutrale partikler opstår hovedsageligt direkte i nærheden af ​​en kørende atomreaktor, hvor adgangen naturligvis er reguleret.
Røntgenstråling ligner gammastråling, men har mindre energi. I øvrigt er vores sol en af ​​de naturlige kilder til røntgenstråling, men jordens atmosfære giver pålidelig beskyttelse mod det.

Ladede partikler vekselvirker meget kraftigt med stof, derfor kan på den ene side selv en alfapartikel, når den kommer ind i en levende organisme, ødelægge eller beskadige en masse celler, men på den anden side af samme grund tilstrækkelig beskyttelse mod alfa- og beta-stråling er enhver, selv et meget tyndt lag af fast eller flydende stof - for eksempel almindeligt tøj (hvis strålingskilden selvfølgelig er placeret udenfor). Det er nødvendigt at skelne mellem radioaktivitet og stråling. Kilder til stråling- radioaktive stoffer eller nukleartekniske anlæg (reaktorer, acceleratorer, røntgenudstyr osv.) - kan eksistere i længere tid, og stråling eksisterer kun, indtil den er absorberet i noget stof.

3. Hvad kan virkningerne af stråling på mennesker føre til?

Effekten af ​​stråling på mennesker kaldes bestråling. Grundlaget for denne effekt er overførslen af ​​strålingsenergi til kroppens celler.
Stråling kan forårsage stofskifteforstyrrelser, infektiøse komplikationer, leukæmi og ondartede tumorer, strålingsinfertilitet, strålings grå stær, strålingsforbrændinger og strålingssyge.
Effekterne af stråling har større indflydelse på celler, der deler sig, og derfor er stråling meget farligere for børn end for voksne.

Det skal huskes, at meget større RIGTIG skade på menneskers sundhed er forårsaget af emissioner fra den kemiske industri og stålindustrien, for ikke at nævne det faktum, at videnskaben endnu ikke kender mekanismen for ondartet degeneration af væv fra ydre påvirkninger.

4. Hvordan kan stråling trænge ind i kroppen?

Den menneskelige krop reagerer på stråling, ikke på dens kilde. 3 Disse strålingskilder, som er radioaktive stoffer, kan trænge ind i kroppen med mad og vand (gennem tarmene), gennem lungerne (under vejrtrækning) og i ringe grad gennem huden, såvel som under medicinsk radioisotopdiagnostik. I dette tilfælde taler de om indre stråling . Derudover kan en person blive udsat for ekstern stråling fra en strålingskilde, der er placeret uden for hans krop. Intern stråling er meget farligere end ekstern stråling. 5. Overføres stråling som en sygdom? Stråling skabes af radioaktive stoffer eller specialdesignet udstyr. Selve strålingen, der virker på kroppen, dannes ikke i den radioaktive stoffer, og gør det ikke til en ny strålingskilde. En person bliver således ikke radioaktiv efter en røntgen- eller fluorografisk undersøgelse. Et røntgenbillede (film) indeholder i øvrigt heller ikke radioaktivitet. En undtagelse er den situation, hvor radioaktive lægemidler bevidst indføres i kroppen (for eksempel under en radioisotopundersøgelse af skjoldbruskkirtlen), og personen bliver en kilde til stråling i kort tid. Lægemidler af denne art er dog særligt udvalgt, så de hurtigt mister deres radioaktivitet på grund af henfald, og intensiteten af ​​strålingen falder hurtigt.

6. I hvilke enheder måles radioaktivitet?

Et mål for radioaktivitet er aktivitet. Det måles i Becquerel (Bq), hvilket svarer til 1 henfald i sekundet. Et stofs aktivitetsindhold estimeres ofte pr. vægtenhed af stoffet (Bq/kg) eller volumen (Bq/kubikmeter).
Der er også en anden aktivitetsenhed kaldet Curie (Ci). Dette er en enorm værdi: 1 Ci = 37000000000 Bq.
Aktiviteten af ​​en radioaktiv kilde karakteriserer dens kraft. I en kilde med en aktivitet på 1 Curie sker der således 37000000000 henfald pr. sekund.
4
Som nævnt ovenfor udsender kilden under disse henfald ioniserende stråling. Målingen af ​​denne strålings ioniseringseffekt på et stof er eksponeringsdosis. Måles ofte i Røntgens (R). Da 1 Røntgen er en ret stor værdi, er det i praksis mere praktisk at bruge dele pr. million (μR) eller tusindedele (mR) af en Røntgen.
Driften af ​​almindelige husholdningsdosimetre er baseret på måling af ionisering over en vis tid, dvs eksponeringsdosishastighed. Måleenheden for eksponeringsdosishastighed er mikro-Roentgen/time.
Dosishastigheden ganget med tid kaldes dosis. Dosishastighed og dosis hænger sammen på samme måde som en bils hastighed og den tilbagelagte afstand af denne bil (sti).
For at vurdere påvirkningen af ​​den menneskelige krop bruges begreber tilsvarende dosis Og tilsvarende dosishastighed. De måles i henholdsvis Sievert (Sv) og Sievert/time. I hverdagen kan vi antage, at 1 Sievert = 100 Røntgen. Det er nødvendigt at angive, hvilket organ, del eller hele kroppen, dosis blev givet til.
Det kan påvises, at den ovennævnte punktkilde med en aktivitet på 1 Curie (for nøjagtigheden betragter vi en cæsium-137-kilde) i en afstand af 1 meter fra sig selv skaber en eksponeringsdosishastighed på ca. 0,3 Røntgen/time, og i en afstand af 10 meter - cirka 0,003 Røntgen/time. Et fald i dosishastigheden med stigende afstand fra kilden forekommer altid og bestemmes af lovene for strålingsudbredelse.

7. Hvad er isotoper?

Der er mere end 100 i det periodiske system kemiske elementer. Næsten hver af dem er repræsenteret af en blanding af stabile og radioaktive atomer, som kaldes isotoper af dette element. Der kendes omkring 2000 isotoper, hvoraf omkring 300 er stabile.
For eksempel har det første element i det periodiske system - brint - følgende isotoper:
- hydrogen H-1 (stabil),
- deuterium N-2 (stabilt),
- tritium H-3 (radioaktiv, halveringstid 12 år).

Radioaktive isotoper kaldes normalt radionuklider 5

8. Hvad er halveringstid?

Antallet af radioaktive kerner af samme type falder konstant over tid på grund af deres henfald.
Henfaldshastigheden er normalt karakteriseret halvt liv: dette er den tid, hvor antallet af radioaktive kerner bestemt type vil falde 2 gange.
Helt forkert er følgende fortolkning af begrebet "halveringstid": "hvis et radioaktivt stof har en halveringstid på 1 time, betyder det, at efter 1 time vil dets første halvdel henfalde, og efter yderligere 1 time vil den anden halvdel henfalde , og dette stof vil helt forsvinde (opløses)."

For et radionuklid med en halveringstid på 1 time betyder det, at mængden efter 1 time bliver 2 gange mindre end den oprindelige, efter 2 timer - 4 gange, efter 3 timer - 8 gange osv., men aldrig helt forsvinde. Den stråling, der udsendes af dette stof, vil falde i samme forhold. Derfor er det muligt at forudsige strålingssituationen for fremtiden, hvis man ved, hvad og i hvilke mængder af radioaktive stoffer, der skaber stråling et givet sted i dette øjeblik tid.

Hvert radionuklid har sin egen halveringstid, det kan variere fra brøkdele af et sekund til milliarder af år. Det er vigtigt, at halveringstiden for et givent radionuklid er konstant og ikke kan ændres.
Kerner dannet under radioaktivt henfald kan til gengæld også være radioaktive. For eksempel skylder radioaktivt radon-222 sin oprindelse til radioaktivt uran-238.

Nogle gange er der udsagn om, at radioaktivt affald i lagerfaciliteter vil henfalde fuldstændigt inden for 300 år. Det er forkert. Det er bare, at denne gang vil være cirka 10 halveringstider for cæsium-137, et af de mest almindelige menneskeskabte radionuklider, og over 300 år vil dets radioaktivitet i affald falde næsten 1000 gange, men vil desværre ikke forsvinde.

9. Hvad er radioaktivt omkring os?
6

Følgende diagram vil hjælpe med at vurdere indvirkningen på en person af visse strålingskilder (ifølge A.G. Zelenkov, 1990).

Stråling er ioniserende stråling, der forårsager uoprettelig skade på alt omkring os. Mennesker, dyr og planter lider. Den største fare er, at det ikke er synligt for det menneskelige øje, så det er vigtigt at vide om dets vigtigste egenskaber og virkninger for at beskytte dig selv.

Stråling følger mennesker hele livet. Det findes i miljøet og også i hver enkelt af os. Den største påvirkning kommer fra eksterne kilder. Mange har hørt om ulykken kl Tjernobyl atomkraftværk, hvis konsekvenser stadig støder på i vores liv. Folk var ikke klar til sådan et møde. Dette bekræfter endnu en gang, at der er begivenheder i verden uden for menneskehedens kontrol.

Typer af stråling

Ikke alle kemikalier er stabile. I naturen er der visse elementer, hvis kerner omdannes og bryder op i separate partikler med frigivelse af en enorm mængde energi. Denne egenskab kaldes radioaktivitet. Som et resultat af forskning har forskere opdaget flere typer stråling:

1. Alfastråling er en strøm af tunge radioaktive partikler i form af heliumkerner, der kan forårsage den største skade på andre. Heldigvis har de lav penetreringsevne. I luftrummet strækker de sig kun et par centimeter. I stof er deres rækkevidde en brøkdel af en millimeter. Udefrakommende stråling udgør således ikke en fare. Du kan beskytte dig selv ved at bruge tykt tøj eller et ark papir. Men intern stråling er en imponerende trussel.
2. Betastråling er en strøm af lyspartikler, der bevæger sig et par meter i luften. Det er elektroner og positroner, der trænger to centimeter ind i vævet. Det er skadeligt, hvis det kommer i kontakt med menneskelig hud. Det udgør dog en større fare, når det udsættes indefra, men mindre end alfa. For at beskytte mod påvirkningen af ​​disse partikler bruges specielle beholdere, beskyttelsesskærme og en vis afstand.
3. Gamma- og røntgenstråling er elektromagnetiske strålinger, der trænger igennem kroppen. Beskyttelsesforanstaltninger mod en sådan eksponering omfatter oprettelse af blyskærme og konstruktion af betonkonstruktioner. Den farligste af bestråling i tilfælde af ekstern skade, da den påvirker hele kroppen.
4. Neutronstråling består af en strøm af neutroner, som har en højere penetreringskraft end gamma. Det er dannet som et resultat af nukleare reaktioner, der forekommer i reaktorer og særlige forskningsfaciliteter. Vises under atomeksplosioner og findes i affaldsbrændsel fra atomreaktorer. Panser mod sådanne stød er skabt af bly, jern og beton.

Al radioaktivitet på Jorden kan opdeles i to hovedtyper: naturlig og kunstig. Den første omfatter stråling fra rummet, jord og gasser. Kunstig en dukkede op takket være mennesker, der brugte atomkraftværker, forskelligt udstyr inden for medicin og nukleare virksomheder.

Naturlige kilder

Naturlig forekommende radioaktivitet har altid været til stede på planeten. Stråling er til stede i alt, der omgiver menneskeheden: dyr, planter, jord, luft, vand. Dette lave niveau af stråling menes ikke at have nogen skadelige virkninger. Selvom nogle videnskabsmænd har en anden mening. Da mennesker ikke har mulighed for at påvirke denne fare, bør omstændigheder, der øger de tilladte værdier, undgås.

Variationer af naturlige kilder

1. Kosmisk stråling og solstråling- de mest kraftfulde kilder, der er i stand til at eliminere alt liv på Jorden. Heldigvis er planeten beskyttet mod denne påvirkning af atmosfæren. Men folk har forsøgt at rette op på denne situation ved at udvikle aktiviteter, der fører til dannelsen af ​​ozonhuller. Undgå at blive udsat for direkte sollys i længere tid.
2. Stråling fra jordskorpen er farlig i nærheden af ​​aflejringer af forskellige mineraler. Ved at brænde kul eller bruge fosforgødning siver radionuklider aktivt ind i en person med den luft, de indånder, og den mad, de spiser.
3. Radon er et radioaktivt kemisk grundstof, der findes i byggematerialer. Det er en farveløs, lugtfri og smagløs gas. Dette element akkumuleres aktivt i jord og kommer ud sammen med minedrift. Det kommer ind i lejligheder sammen med husholdningsgas, samt postevand. Heldigvis kan dens koncentration let reduceres ved konstant at udlufte lokalerne.

Kunstige kilder

Denne art dukkede op takket være mennesker. Dens virkning øges og spredes med deres hjælp. Under starten atomkrig Styrken og kraften af ​​våben er ikke så forfærdelig som konsekvenserne af radioaktiv stråling efter eksplosioner. Også selvom du ikke bliver hooked eksplosionsbølge eller fysiske faktorer - stråling vil dræbe dig.

Kunstige kilder omfatter:

• Atomvåben;
• Medicinsk udstyr;
• Affald fra virksomheder;
• Visse ædelstene;
• Nogle antikke genstande taget fra farlige områder. Herunder fra Tjernobyl.

Norm for radioaktiv stråling

Forskere har været i stand til at fastslå, at stråling har forskellige virkninger på individuelle organer og hele kroppen som helhed. For at vurdere skaderne som følge af kronisk eksponering blev begrebet ækvivalent dosis indført. Det beregnes ved formlen og er lig med produktet af den modtagne dosis, absorberet af kroppen og gennemsnittet over et specifikt organ eller hele menneskekroppen, ved hjælp af en vægtmultiplikator.

Måleenheden for ækvivalent dosis er forholdet mellem Joule og kilogram, som kaldes sievert (Sv). Ved hjælp af den blev der skabt en skala, der giver os mulighed for at forstå den specifikke fare ved stråling for menneskeheden:

• 100 Sv. Øjeblikkelig død. Offeret har et par timer, højst et par dage.
• Fra 10 til 50 Sv. Enhver, der modtager skader af denne art, vil dø om få uger af alvorlig indre blødning.
• 4-5 Sv. Når denne mængde indtages, klarer kroppen sig i 50 % af tilfældene. Ellers fører de triste konsekvenser til døden et par måneder senere på grund af knoglemarvsskader og kredsløbsforstyrrelser.
• 1 Sv. Når man absorberer en sådan dosis, er strålingssyge uundgåelig.
• 0,75 Sv. Ændringer i kredsløbet i en kort periode.
• 0,5 Sv. Denne mængde er nok til, at patienten udvikler kræft. Der er ingen andre symptomer.
• 0,3 Sv. Denne værdi er iboende i apparatet til at udføre røntgenbilleder af maven.
• 0,2 Sv. Tilladt niveau for arbejde med radioaktive materialer.
• 0,1 Sv. Med denne mængde udvindes uran.
• 0,05 Sv. Denne værdi er strålingseksponeringsraten for medicinsk udstyr.
• 0,0005 Sv. Tilladt strålingsniveau nær atomkraftværker. Dette er også værdien af ​​den årlige eksponering af befolkningen, som er lig med normen.

En sikker strålingsdosis for mennesker inkluderer værdier op til 0,0003-0,0005 Sv i timen. Den maksimalt tilladte eksponering er 0,01 Sv i timen, hvis en sådan eksponering er kortvarig.

Effekten af ​​stråling på mennesker

Radioaktivitet har en enorm indflydelse på befolkningen. Ikke kun de mennesker, der står ansigt til ansigt med faren, udsættes for skadelige virkninger, men også den næste generation. Sådanne omstændigheder er forårsaget af virkningen af ​​stråling på det genetiske niveau. Der er to typer indflydelse:

• Somatisk. Sygdomme opstår hos et offer, der har modtaget en dosis stråling. Fører til udseendet af strålingssyge, leukæmi, tumorer i forskellige organer og lokale strålingsskader.
• Genetisk. Forbundet med en defekt i det genetiske apparat. Det dukker op i de efterfølgende generationer. Børn, børnebørn og fjernere efterkommere lider. Genmutationer og kromosomændringer forekommer

Ud over den negative påvirkning er der også et gunstigt øjeblik. Takket være undersøgelsen af ​​stråling var forskerne i stand til at oprette en lægeundersøgelse baseret på det, der giver dem mulighed for at redde liv.

Mutation efter stråling

Konsekvenser af stråling

Når man modtager kronisk stråling, sker der genopretningstiltag i kroppen. Dette fører til, at offeret får en mindre belastning, end han ville modtage med en enkelt penetration af den samme mængde stråling. Radionuklider er ujævnt fordelt inde i en person. Oftest ramt: åndedrætsorganerne, fordøjelsesorganerne, leveren, skjoldbruskkirtlen.

Fjenden sover ikke engang 4-10 år efter bestråling. Blodkræft kan udvikle sig inde i en person. Det udgør en særlig fare for unge under 15 år. Det er blevet observeret, at dødeligheden for personer, der arbejder med røntgenudstyr, er øget på grund af leukæmi.

Det mest almindelige resultat af strålingseksponering er strålesyge, som opstår både med en enkelt dosis og over længere tid. Hvis der er en stor mængde radionuklider, fører det til døden. Bryst- og skjoldbruskkirtelkræft er almindelige.

Et stort antal organer lider. Offerets syn og mentale tilstand er svækket. Lungekræft er almindelig hos uranminearbejdere. Ekstern stråling forårsager frygtelige forbrændinger af hud og slimhinder.

Mutationer

Efter eksponering for radionuklider kan der forekomme to typer mutationer: dominante og recessive. Den første opstår umiddelbart efter bestråling. Den anden type opdages efter lang tid ikke i offeret, men i hans efterfølgende generation. Lidelser forårsaget af mutation fører til udviklingsmæssige abnormiteter indre organer hos fosteret, ydre deformiteter og mentale forandringer.

Desværre er mutationer dårligt undersøgt, da de normalt ikke optræder med det samme. Efterhånden er det svært at forstå, hvad der præcist havde den dominerende indflydelse på dets forekomst.

"Folks holdning til en bestemt fare er bestemt af, hvor godt de kender den."

Dette materiale er et generaliseret svar på adskillige spørgsmål, der opstår fra brugere af enheder til detektering og måling af stråling i hjemmet.
Minimal brug af kernefysikkens specifikke terminologi, når du præsenterer materialet, vil hjælpe dig med frit at navigere i dette miljøproblem uden at bukke under for radiofobi, men også uden overdreven selvtilfredshed.

Faren for STRÅLING, reel og imaginær

"Et af de første naturlige radioaktive grundstoffer, der blev opdaget, blev kaldt radium."
- oversat fra latin - udsender stråler, udstråler."

Hver person i miljøet er udsat for forskellige fænomener, der påvirker ham. Disse omfatter varme, kulde, magnetiske og normale storme, kraftig regn, kraftige snefald, stærk vind, lyde, eksplosioner osv.

Takket være tilstedeværelsen af ​​sanseorganer, der er tildelt ham af naturen, kan han hurtigt reagere på disse fænomener ved hjælp af for eksempel et solsejl, tøj, ly, medicin, skærme, shelters osv.

Men i naturen er der et fænomen, som en person på grund af manglen på de nødvendige sanseorganer ikke kan reagere øjeblikkeligt - dette er radioaktivitet. Radioaktivitet er ikke et nyt fænomen; Radioaktivitet og medfølgende stråling (såkaldt ioniserende) har altid eksisteret i universet. Radioaktive materialer er en del af Jorden, og selv mennesker er let radioaktive, fordi... Radioaktive stoffer er til stede i de mindste mængder i noget levende væv.

Den mest ubehagelige egenskab ved radioaktiv (ioniserende) stråling er dens virkning på en levende organismes væv, derfor passende måleinstrumenter, som ville give operationel information til at træffe nyttige beslutninger, før der er gået lang tid, og uønskede eller endda katastrofale konsekvenser viser sig, at en person ikke vil begynde at mærke dens påvirkning med det samme, men først efter nogen tid. Derfor skal information om tilstedeværelsen af ​​stråling og dens effekt indhentes så tidligt som muligt.
Dog nok af mysterierne. Lad os tale om, hvad stråling og ioniserende (dvs. radioaktiv) stråling er.

Ioniserende stråling

Ethvert medium består af bittesmå neutrale partikler - atomer, som består af positivt ladede kerner og negativt ladede elektroner, der omgiver dem. Hvert atom er ligesom solsystem i miniature: "planeter" bevæger sig i kredsløb om en lille kerne - elektroner.
Atomkerne består af flere elementarpartikler - protoner og neutroner, holdt sammen af ​​kernekræfter.

Protoner partikler med en positiv ladning lig i absolut værdi med ladningen af ​​elektroner.

Neutroner neutrale partikler uden ladning. Antallet af elektroner i et atom er nøjagtigt lig med antallet af protoner i kernen, så hvert atom er generelt neutralt. Massen af ​​en proton er næsten 2000 gange massen af ​​en elektron.

Antallet af neutrale partikler (neutroner) til stede i kernen kan være forskelligt, hvis antallet af protoner er det samme. Sådanne atomer, som har kerner med det samme antal protoner, men adskiller sig i antallet af neutroner, er varianter af det samme kemiske element, kaldet "isotoper" af det element. For at skelne dem fra hinanden tildeles et tal til elementsymbolet, lig med summen alle partikler i kernen af ​​en given isotop. Så uran-238 indeholder 92 protoner og 146 neutroner; Uran 235 har også 92 protoner, men 143 neutroner. Alle isotoper af et kemisk grundstof danner en gruppe af "nuklider". Nogle nuklider er stabile, dvs. undergår ingen transformationer, mens andre udsendende partikler er ustabile og bliver til andre nuklider. Lad os som eksempel tage uranatomet - 238. Fra tid til anden bryder en kompakt gruppe på fire partikler ud af det: to protoner og to neutroner - en "alfa-partikel (alfa)". Uran-238 bliver således til et grundstof, hvis kerne indeholder 90 protoner og 144 neutroner - thorium-234. Men thorium-234 er også ustabil: en af ​​dens neutroner bliver til en proton, og thorium-234 bliver til et grundstof med 91 protoner og 143 neutroner i sin kerne. Denne transformation påvirker også elektronerne (beta), der bevæger sig i deres baner: en af ​​dem bliver så at sige overflødig, uden et par (proton), så den forlader atomet. Kæden af ​​talrige transformationer, ledsaget af alfa- eller beta-stråling, ender med et stabilt blynuklid. Selvfølgelig er der mange lignende kæder af spontane transformationer (henfald) af forskellige nuklider. Halveringstiden er den periode, hvor det oprindelige antal radioaktive kerner i gennemsnit falder til det halve.
Ved hver henfaldshandling frigives energi, som transmitteres i form af stråling. Ofte befinder et ustabilt nuklid sig selv i en exciteret tilstand, og emissionen af ​​en partikel fører ikke til fuldstændig fjernelse af excitation; så udsender den en del energi i form af gammastråling (gammakvante). Som med røntgenstråler (der kun adskiller sig fra gammastråler i frekvens), udsendes ingen partikler. Hele processen med spontant henfald af et ustabilt nuklid kaldes radioaktivt henfald, og selve nuklidet kaldes et radionuklid.

Forskellige typer stråling er ledsaget af frigivelsen forskellige mængder energi og har forskellige gennemtrængende evner; derfor har de forskellige virkninger på en levende organismes væv. Alfastråling blokeres for eksempel af et ark papir og er praktisk talt ude af stand til at trænge ind i det ydre lag af huden. Derfor udgør det ikke en fare, før radioaktive stoffer, der udsender alfapartikler, kommer ind i kroppen gennem et åbent sår, med mad, vand eller med indåndet luft eller damp, for eksempel i et bad; så bliver de ekstremt farlige. Beta-partiklen har større gennemtrængningsevne: den trænger ind i kropsvævet i en dybde på en til to centimeter eller mere, afhængigt af mængden af ​​energi. Den gennemtrængende kraft af gammastråling, som bevæger sig med lysets hastighed, er meget høj: kun en tyk bly eller betonplade kan stoppe den. Ioniserende stråling er karakteriseret ved en række målbare fysiske mængder. Disse bør omfatte energimængder. Ved første øjekast kan det se ud til, at de er tilstrækkelige til at registrere og vurdere virkningen af ​​ioniserende stråling på levende organismer og mennesker. Disse energiværdier afspejler dog ikke de fysiologiske virkninger af ioniserende stråling på den menneskelige krop og andre levende væv, de er subjektive og forskellige for forskellige mennesker. Derfor bruges gennemsnitsværdier.

Kilder til stråling kan være naturlige, til stede i naturen og uafhængige af mennesker.

Det er blevet fastslået, at af alle naturlige strålingskilder er den største fare radon, en tung gas uden smag, lugt og samtidig usynlig; med sine datterprodukter.

Radon frigives fra jordskorpen overalt, men dets koncentration i udeluften varierer betydeligt for forskellige dele af kloden. Som paradoksalt kan det virke ved første øjekast, modtager en person hovedstrålingen fra radon, mens han er i et lukket, uventileret rum. Radon koncentreres kun i luften indendørs, når de er tilstrækkeligt isoleret fra det ydre miljø. Radon sives gennem fundamentet og gulvet fra jorden eller, mindre almindeligt, frigives fra byggematerialer, og radon ophobes indendørs. At tætne rum med henblik på isolering gør kun ondt værre, da det gør det endnu sværere for radioaktiv gas at slippe ud af rummet. Radonproblemet er især vigtigt for lavhuse med omhyggeligt lukkede rum (for at holde på varmen) og brugen af ​​aluminiumoxid som tilsætning til byggematerialer (det såkaldte ”svenske problem”). De mest almindelige byggematerialer - træ, mursten og beton - udleder relativt lidt radon. Granit, pimpsten, produkter fremstillet af aluminiumoxidråmaterialer og phosphogips har meget større specifik radioaktivitet.

En anden, normalt mindre vigtig, kilde til radon indendørs er vand og naturgas, der bruges til madlavning og opvarmning af boliger.

Koncentrationen af ​​radon i almindeligt brugt vand er ekstremt lav, men vand fra dybe brønde eller artesiske brønde indeholder meget høje niveauer af radon. Den største fare kommer dog ikke fra drikkevand, selv med et højt radonindhold. Typisk indtager folk det meste af deres vand i mad og varme drikke, og når man koger vand eller laver varm mad, forsvinder radon næsten helt. En meget større fare er indtrængen af ​​vanddamp med højt radonindhold i lungerne sammen med indåndingsluft, som oftest opstår i badeværelset eller dampbadet (dampbadet).

Radon trænger ind i naturgas under jorden. Som følge af forbearbejdning og under opbevaring af gas, før den når forbrugeren, fordamper det meste af radonet, men koncentrationen af ​​radon i rummet kan stige mærkbart, hvis ikke køkkenkomfurer og andre varmegasapparater er udstyret med en emhætte. . Ved tilstedeværelse af indblæsnings- og udsugningsventilation, som kommunikerer med udeluften, forekommer radonkoncentration i disse tilfælde ikke. Dette gælder også for huset som helhed - baseret på aflæsningerne af radondetektorer kan du indstille en ventilationstilstand for lokalerne, der helt fjerner truslen mod sundheden. Men da udledningen af ​​radon fra jorden er sæsonbestemt, er det nødvendigt at overvåge effektiviteten af ​​ventilationen tre til fire gange om året for at undgå at overskride radonkoncentrationsstandarderne.

Andre strålingskilder, som desværre har potentielle farer, er skabt af mennesket selv. Kilder til kunstig stråling er kunstige radionuklider, stråler af neutroner og ladede partikler skabt ved hjælp af atomreaktorer og acceleratorer. De kaldes menneskeskabte kilder til ioniserende stråling. Det viste sig, at sammen med dens farlige natur for mennesker kan stråling bruges til at tjene mennesker. Langt fra fuld liste anvendelsesområder for stråling: medicin, industri, landbrug, kemi, videnskab mv. En beroligende faktor er den kontrollerede karakter af alle aktiviteter relateret til produktion og brug af kunstig stråling.

Testene af atomvåben i atmosfæren, ulykker på atomkraftværker og atomreaktorer og resultaterne af deres arbejde, manifesteret i radioaktivt nedfald og radioaktivt affald, skiller sig ud med hensyn til deres indvirkning på mennesker. Det er dog kun nødsituationer, såsom Tjernobyl-ulykken, der kan have en ukontrollerbar indvirkning på mennesker.
Resten af ​​arbejdet styres let på professionelt niveau.

Når radioaktivt nedfald forekommer i nogle områder af Jorden, kan stråling trænge ind i menneskekroppen direkte gennem landbrugsprodukter og fødevarer. Det er meget enkelt at beskytte dig selv og dine kære mod denne fare. Når du køber mælk, grøntsager, frugter, urter og andre produkter, er det ikke overflødigt at tænde for dosimeteret og bringe det til det købte produkt. Stråling er ikke synlig - men enheden vil øjeblikkeligt registrere tilstedeværelsen radioaktiv forurening. Dette er vores liv i det tredje årtusinde - et dosimeter bliver en egenskab i hverdagen, som et lommetørklæde, tandbørste og sæbe.

PÅVIRKNING AF IONISERENDE STRÅLING PÅ KROPSVÆV

Skaden forårsaget i en levende organisme af ioniserende stråling vil være større, jo mere energi den overfører til væv; mængden af ​​denne energi kaldes en dosis, analogt med ethvert stof, der kommer ind i kroppen og absorberes fuldstændigt af det. Kroppen kan modtage en dosis stråling, uanset om radionuklidet er placeret udenfor eller inde i kroppen.

Mængden af ​​strålingsenergi absorberet af bestrålet kropsvæv, beregnet pr. masseenhed, kaldes den absorberede dosis og måles i gråtoner. Men denne værdi tager ikke højde for det faktum, at for den samme absorberede dosis er alfastråling meget farligere (tyve gange) end beta- eller gammastråling. Den dosis, der omregnes på denne måde, kaldes den ækvivalente dosis; det måles i enheder kaldet Sieverts.

Det skal også tages i betragtning, at nogle dele af kroppen er mere følsomme end andre: for den samme ækvivalente strålingsdosis er det mere sandsynligt, at der opstår kræft i lungerne end i skjoldbruskkirtlen, og bestråling af kønskirtlerne er især farlig på grund af risikoen for genetiske skader. Derfor bør menneskelige strålingsdoser tages i betragtning med forskellige koefficienter. Ved at gange de ækvivalente doser med de tilsvarende koefficienter og summere dem over alle organer og væv, opnår vi en effektiv ækvivalent dosis, der afspejler den samlede effekt af stråling på kroppen; det måles også i Sieverts.

Ladede partikler.

Alfa- og beta-partikler, der trænger ind i kropsvæv, mister energi pga elektriske interaktioner med elektronerne fra atomerne, som de passerer i nærheden af. (Gammastråler og røntgenstråler overfører deres energi til stof på flere måder, hvilket i sidste ende også fører til elektriske interaktioner.)

Elektriske interaktioner.

Inden for en tid på omkring ti billioner af et sekund efter, at den gennemtrængende stråling når det tilsvarende atom i kroppens væv, rives en elektron af fra dette atom. Sidstnævnte er negativt ladet, så resten af ​​det oprindeligt neutrale atom bliver positivt ladet. Denne proces kaldes ionisering. Den løsrevne elektron kan yderligere ionisere andre atomer.

Fysisk-kemiske ændringer.

Både den frie elektron og det ioniserede atom kan normalt ikke forblive i denne tilstand længe og i løbet af de næste ti milliardtedele af et sekund deltage i en kompleks kæde af reaktioner, der resulterer i dannelsen af ​​nye molekyler, inklusive sådanne ekstremt reaktive som " frie radikaler."

Kemiske ændringer.

I løbet af de næste milliontedele af et sekund reagerer de resulterende frie radikaler både med hinanden og med andre molekyler og kan gennem en kæde af reaktioner, der endnu ikke er fuldt forstået, forårsage kemisk modifikation af biologisk vigtige molekyler, der er nødvendige for cellens normale funktion.

Biologiske effekter.

Biokemiske ændringer kan forekomme inden for sekunder eller årtier efter bestråling og forårsage øjeblikkelig celledød eller ændringer i dem.

MÅLEENHEDER FOR RADIOAKTIVITET
Becquerel (Bq, Bq); Curie (Ci, Ci)	1 Bq = 1 henfald pr. sekund. 1 Ci = 3,7 x 1010 Bq	Enheder af radionuklidaktivitet. Repræsenter antallet af henfald pr. tidsenhed.
Grå (Gr, Gu); Glad (rad, rad)	1 Gy = 1 J/kg 1 rad = 0,01 Gy	Absorberede dosisenheder. Repræsenter mængden af ​​energi af ioniserende stråling absorberet af en masseenhed af evt fysisk krop for eksempel kropsvæv.
Sievert (Sv, Sv) Rem (ber, rem) - "biologisk ækvivalent til en røntgenstråle"	1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (for beta og gamma) 1 µSv = 1/1000000 Sv 1 ber = 0,01 Sv = 10 mSv Ækvivalente dosisenheder.	Ækvivalente dosisenheder. De repræsenterer en enhed for absorberet dosis ganget med en koefficient, der tager højde for den ulige fare ved forskellige typer ioniserende stråling.
Grå pr. time (Gy/h); Sievert pr. time (Sv/h); Røntgen i timen (R/h)	1 Gy/h = 1 Sv/h = 100 R/h (for beta og gamma) 1 μSv/h = 1 μGy/h = 100 μR/h 1 μR/h = 1/1000000 R/h	Dosishastighedsenheder. De repræsenterer den dosis, som kroppen modtager pr. tidsenhed.

Til information og ikke for at skræmme, især folk, der beslutter sig for at hellige sig at arbejde med ioniserende stråling, bør du kende de maksimalt tilladte doser. Måleenhederne for radioaktivitet er angivet i tabel 1. Ifølge konklusion fra Den Internationale Kommission for Strålebeskyttelse i 1990 kan der opstå skadelige effekter ved ækvivalente doser på mindst 1,5 Sv (150 rem) modtaget i løbet af året, og i tilfælde af kortvarig eksponering - ved doser højere 0,5 Sv (50 rem). Når strålingseksponeringen overstiger en vis tærskel, opstår der strålesyge. Der er kroniske og akutte (med en enkelt massiv eksponering) former for denne sygdom. Akut strålesyge inddeles i fire grader efter sværhedsgrad, der spænder fra en dosis på 1-2 Sv (100-200 rem, 1. grad) til en dosis på mere end 6 Sv (600 rem, 4. grad). Fase 4 kan være dødelig.

Doserne modtaget under normale forhold er ubetydelige sammenlignet med de angivne. Den ækvivalente dosishastighed genereret af naturlig stråling varierer fra 0,05 til 0,2 μSv/h, dvs. fra 0,44 til 1,75 mSv/år (44-175 mrem/år).
Til medicinske diagnostiske procedurer - røntgenbilleder mv. - en person modtager cirka yderligere 1,4 mSv/år.

Da radioaktive grundstoffer er til stede i mursten og beton i små doser, øges dosis med yderligere 1,5 mSv/år. Endelig, på grund af emissioner fra moderne kulfyrede termiske kraftværker og når man flyver med et fly, modtager en person op til 4 mSv/år. I alt kan den eksisterende baggrund nå op på 10 mSv/år, men overstiger i gennemsnit ikke 5 mSv/år (0,5 rem/år).

Sådanne doser er fuldstændig harmløse for mennesker. Dosisgrænsen ud over den eksisterende baggrund for en begrænset del af befolkningen i områder med øget stråling er fastsat til 5 mSv/år (0,5 rem/år), dvs. med en 300-fold reserve. For personale, der arbejder med kilder til ioniserende stråling, er det maksimale tilladt dosis 50 mSv/år (5 rem/år), dvs. 28 µSv/t med en 36-timers arbejdsuge.

I henhold til hygiejniske standarder NRB-96 (1996) er de tilladte dosishastighedsniveauer for ekstern bestråling af hele kroppen fra menneskeskabte kilder til permanent ophold af personale 10 μGy/h, for boliger og områder, hvor medlemmer af offentligheden er permanent placeret - 0,1 µGy/h (0,1 µSv/h, 10 µR/h).

HVORDAN MÅLER DU STRÅLING?

Et par ord om registrering og dosimetri af ioniserende stråling. Der er forskellige metoder til registrering og dosimetri: ionisering (associeret med passage af ioniserende stråling i gasser), halvleder (hvor gassen udskiftes fast krop), scintillation, selvlysende, fotografisk. Disse metoder danner grundlag for arbejdet dosimetre stråling. Gasfyldte ioniserende strålingssensorer omfatter ioniseringskamre, fissionskamre, proportionaltællere og Geiger-Muller tællere. Sidstnævnte er relativt enkle, de billigste og ikke kritiske for driftsforhold, hvilket førte til deres udbredte anvendelse i professionelt dosimetrisk udstyr designet til at detektere og evaluere beta- og gammastråling. Når sensoren er en Geiger-Muller-tæller, forårsager enhver ioniserende partikel, der kommer ind i tællerens følsomme volumen, en selvafladning. Netop at falde ind i den følsomme lydstyrke! Derfor registreres alfapartikler ikke, pga de kan ikke komme derind. Selv ved registrering af beta-partikler er det nødvendigt at bringe detektoren tættere på objektet for at sikre, at der ikke er stråling, pga. i luften kan energien af ​​disse partikler svækkes, de trænger muligvis ikke ind i enhedens krop, vil ikke trænge ind i det følsomme element og vil ikke blive detekteret.

Doktor i fysiske og matematiske videnskaber, professor ved MEPhI N.M. Gavrilov
Artiklen er skrevet for virksomheden "Kvarta-Rad"

I moderne verden Det sker sådan, at vi er omgivet af mange skadelige og farlige ting og fænomener, hvoraf de fleste er menneskets værk. I denne artikel vil vi tale om stråling, nemlig: hvad er stråling.

Begrebet "stråling" kommer fra det latinske ord "radiatio" - stråling. Stråling er ioniserende stråling, der forplanter sig i form af en strøm af kvante- eller elementarpartikler.

Hvad gør stråling?

Denne stråling kaldes ioniserende, fordi stråling, der trænger gennem ethvert væv, ioniserer dets partikler og molekyler, hvilket fører til dannelsen af ​​frie radikaler, som fører til massiv død af vævsceller. Effekten af ​​stråling på den menneskelige krop er destruktiv og kaldes bestråling.

I små doser er radioaktiv stråling ikke farlig, medmindre sundhedsfarlige doser overskrides. Hvis eksponeringsstandarder overskrides, kan konsekvensen være udvikling af mange sygdomme (herunder kræft). Konsekvenserne af mindre eksponeringer er svære at spore, da sygdomme kan udvikle sig over mange år og endda årtier. Hvis strålingen var stærk, fører dette til strålingssyge og en persons død, er sådanne typer stråling kun mulige under menneskeskabte katastrofer.

Der skelnes mellem intern og ekstern eksponering. Intern eksponering kan forekomme ved at spise bestrålet mad, indånde radioaktivt støv eller gennem huden og slimhinderne.

Typer af stråling

• Alfastråling er en strøm af positivt ladede partikler dannet af to protoner og neutroner.
• Betastråling er strålingen af ​​elektroner (partikler med ladning -) og positroner (partikler med ladning +).
• Neutronstråling er en strøm af uladede partikler - neutroner.
• Fotonstråling (gammastråling, røntgenstråler) er elektromagnetisk stråling, med stor gennemtrængende evne.

Kilder til stråling

1. Naturlig: nukleare reaktioner, spontant radioaktivt henfald af radionuklider, kosmiske stråler og termonukleære reaktioner.
2. Kunstig, det vil sige skabt af mennesket: atomreaktorer, partikelacceleratorer, kunstige radionuklider.

Hvordan måles stråling?

Til almindelig person Det er nok at kende størrelsen af ​​dosis og dosishastigheden af ​​stråling.

Den første indikator er karakteriseret ved:

• Eksponeringsdosis, den måles i Røntgens (P) og viser styrken af ​​ionisering.
• Den absorberede dosis, som måles i gråtoner (Gy) og viser omfanget af skader på kroppen.
• Ækvivalent dosis (målt i Sieverts (Sv)), som er lig med produktet af den absorberede dosis og kvalitetsfaktoren, som afhænger af typen af ​​stråling.
• Hvert organ i vores krop har sin egen strålingsrisikokoefficient ved at gange den med den ækvivalente dosis, får vi en effektiv dosis, som viser størrelsen af ​​risikoen for strålingskonsekvenser. Det måles i Sieverts.

Dosishastigheden måles i R/time, mSv/s, det vil sige, at den viser styrken af ​​strålingsfluxen i et bestemt tidsrum af dens eksponering.

Strålingsniveauet kan måles ved hjælp af specielle enheder - dosimetre.

Normal baggrundsstråling anses for at være 0,10-0,16 μSv pr. time. Strålingsniveauer op til 30 μSv/time anses for at være sikre. Hvis strålingsniveauet overstiger denne tærskel, reduceres tiden tilbragt i det berørte område i forhold til dosis (for eksempel ved 60 μSv/time er eksponeringstiden ikke mere end en halv time).

Hvordan stråling fjernes

Afhængigt af kilden til intern eksponering kan du bruge:

• For frigivelse af radioaktivt jod, tag op til 0,25 mg kaliumiodid om dagen (for en voksen).
• For at fjerne strontium og cæsium fra kroppen, brug en kost med højt indhold af calcium (mælk) og kalium.
• For at fjerne andre radionuklider kan saft af stærkt farvede bær (for eksempel mørke druer) bruges.

Nu ved du, hvor farlig stråling er. Vær opmærksom på skilte, der angiver forurenede områder, og hold dig væk fra disse områder.

Vigtigste litterære kilder,

II. Hvad er stråling?

III. Grundlæggende udtryk og måleenheder.

IV. Effekten af ​​stråling på den menneskelige krop.

V. Kilder til stråling:

1) naturlige kilder

2) kilder skabt af mennesket (teknologiske)

I. Introduktion

Stråling spiller en enorm rolle i udviklingen af ​​civilisationen på dette historiske stadium. Takket være fænomenet radioaktivitet er der sket betydelige gennembrud inden for medicin og i forskellige industrier, herunder energi. Men samtidig begyndte de negative aspekter af radioaktive grundstoffers egenskaber at fremstå mere og mere tydeligt: ​​det viste sig, at strålingens virkninger på kroppen kan have tragiske konsekvenser. En sådan kendsgerning kunne ikke undslippe offentlighedens opmærksomhed. Og jo mere der blev kendt om virkningerne af stråling på den menneskelige krop og miljøet, jo mere kontroversielle meninger blev der om, hvor stor en rolle stråling skulle spille i forskellige felter menneskelig aktivitet.

Desværre forårsager manglen på pålidelig information en utilstrækkelig opfattelse af dette problem. Avishistorier om seksbenede lam og tohovedede babyer skaber udbredt panik. Problemet med strålingsforurening er blevet et af de mest presserende. Derfor er det nødvendigt at afklare situationen og finde den rigtige tilgang. Radioaktivitet bør betragtes som en integreret del af vores liv, men uden viden om mønstrene i processer forbundet med stråling, er det umuligt at vurdere situationen rigtigt.

Til dette formål speciel internationale organisationer, der beskæftiger sig med strålingsproblemer, herunder den internationale kommission for strålingsbeskyttelse (ICRP), som har eksisteret siden slutningen af ​​1920'erne, samt den videnskabelige komité for virkningerne af atomisk stråling (SCEAR), der blev oprettet i 1955 inden for FN. I dette arbejde har forfatteren gjort udstrakt brug af de data, der præsenteres i brochuren "Stråling. Doser, effekter, risiko”, udarbejdet på baggrund af udvalgets forskningsmateriale.

II. Hvad er stråling?

Stråling har altid eksisteret. Radioaktive grundstoffer har været en del af Jorden siden begyndelsen af ​​dens eksistens og fortsætter med at være til stede til i dag. Men selve fænomenet radioaktivitet blev opdaget for kun hundrede år siden.

I 1896 opdagede den franske videnskabsmand Henri Becquerel ved et uheld, at der efter langvarig kontakt med et stykke mineral indeholdende uran opstod spor af stråling på fotografiske plader efter fremkaldelse. Senere blev Marie Curie (forfatteren til udtrykket "radioaktivitet") og hendes mand Pierre Curie interesserede i dette fænomen. I 1898 opdagede de, at stråling omdanner uran til andre grundstoffer, som de unge videnskabsmænd kaldte polonium og radium. Desværre har mennesker, der beskæftiger sig med stråling professionelt, sat deres helbred og endda deres liv i fare på grund af hyppig kontakt med radioaktive stoffer. På trods af dette fortsatte forskningen, og som et resultat har menneskeheden meget pålidelig information om reaktionsprocessen i radioaktive masser, som i høj grad bestemmes af atomets strukturelle træk og egenskaber.

Man ved, at atomet indeholder tre typer grundstoffer: negativt ladede elektroner bevæger sig i kredsløb omkring kernen – tæt koblede positivt ladede protoner og elektrisk neutrale neutroner. Kemiske grundstoffer er kendetegnet ved antallet af protoner. Det samme antal protoner og elektroner bestemmer atomets elektriske neutralitet. Antallet af neutroner kan variere, og isotopernes stabilitet ændres alt efter dette.

De fleste nuklider (kernerne af alle isotoper af kemiske grundstoffer) er ustabile og omdannes konstant til andre nuklider. Kæden af ​​transformationer er ledsaget af stråling: i en forenklet form kaldes emissionen af ​​to protoner og to neutroner (a-partikler) fra en kerne alfastråling, emissionen af ​​en elektron er betastråling, og begge disse processer forekommer med frigivelse af energi. Nogle gange er der en ekstra frigivelse af ren energi kaldet gammastråling.

III. Grundlæggende udtryk og måleenheder.

(SCEAR-terminologi)

Radioaktivt henfald– hele processen med spontant henfald af et ustabilt nuklid

Radionuklid– ustabil nuklid, der er i stand til spontant henfald

Isotop halveringstid– det tidsrum, hvor i gennemsnit halvdelen af ​​alle radionuklider af en given type i enhver radioaktiv kilde henfalder

Prøvens strålingsaktivitet– antal henfald pr. sekund i en given radioaktiv prøve; enhed - becquerel (Bq)

« Absorberet dosis*– energi fra ioniserende stråling absorberet af det bestrålede legeme (kropsvæv), beregnet pr. masseenhed

Tilsvarende dosis**– absorberet dosis ganget med en koefficient, der afspejler en given type strålings evne til at beskadige kropsvæv

Effektiv tilsvarende dosis***– ækvivalent dosis ganget med en koefficient, der tager hensyn til forskellige vævs forskellige følsomhed over for stråling

Kollektiv effektiv tilsvarende dosis****– effektiv ækvivalent dosis modtaget af en gruppe mennesker fra enhver strålingskilde

Samlet samlet effektiv ækvivalent dosis– den kollektive effektive ækvivalente dosis, som generationer af mennesker vil modtage fra enhver kilde i hele dens fortsatte eksistens” (“Stråling...”, s. 13)

IV. Effekten af ​​stråling på den menneskelige krop

Effekterne af stråling på kroppen kan variere, men de er næsten altid negative. I små doser kan stråling blive en katalysator for processer, der fører til kræft eller genetiske lidelser, og i store doser fører det ofte til fuldstændig eller delvis død af kroppen på grund af ødelæggelse af vævsceller.

————————————————————————————–

* grå (gr)

** SI måleenhed – sievert (Sv)

*** SI måleenhed – sievert (Sv)

**** SI måleenhed – man-sievert (man-Sv)

Vanskeligheden ved at spore rækkefølgen af ​​hændelser forårsaget af stråling er, at virkningerne af stråling, især ved lave doser, måske ikke er umiddelbart synlige og ofte tager år eller endda årtier for sygdommen at udvikle sig. På grund af forskellige typer radioaktiv strålings forskellige gennemtrængende evner har de desuden forskellige virkninger på kroppen: alfapartikler er de farligste, men for alfastråling er selv et ark papir en uoverstigelig barriere; betastråling kan passere ind i kropsvæv i en dybde på en til to centimeter; den mest harmløse gammastråling er karakteriseret ved den største gennemtrængende evne: den kan kun stoppes af en tyk plade af materialer med en høj absorptionskoefficient, for eksempel beton eller bly.

De enkelte organers følsomhed over for radioaktiv stråling varierer også. For at opnå den mest pålidelige information om graden af ​​risiko er det derfor nødvendigt at tage højde for de tilsvarende vævsfølsomhedskoefficienter ved beregning af den ækvivalente stråledosis:

0,03 – knoglevæv

0,03 – skjoldbruskkirtlen

0,12 – rød knoglemarv

0,12 – lys

0,15 – mælkekirtel

0,25 – æggestokke eller testikler

0.30 – andre stoffer

1.00 – kroppen som helhed.

Sandsynligheden for vævsskade afhænger af den samlede dosis og dosisstørrelsen, da de fleste organer takket være deres reparationsevner har evnen til at komme sig efter en række små doser.

Der er dog doser, hvor døden næsten er uundgåelig. For eksempel fører doser af størrelsesordenen 100 Gy til døden efter et par dage eller endda timer på grund af beskadigelse af det centrale nervesystem, fra blødning som følge af en stråledosis på 10-50 Gy, indtræder døden i løbet af en til to uger, og en dosis på 3-5 Gy truer med at være dødelig for cirka halvdelen af ​​de udsatte. Kendskab til kroppens specifikke reaktion på bestemte doser er nødvendig for at vurdere konsekvenserne af høje strålingsdoser ved ulykker med nukleare anlæg og anordninger eller faren for eksponering under længerevarende ophold i områder med øget stråling, både fra naturlige kilder og ved f.eks. radioaktiv forurening.

De mest almindelige og alvorlige skader forårsaget af stråling, nemlig kræft og genetiske lidelser, bør undersøges nærmere.

I tilfælde af kræft er det svært at vurdere sandsynligheden for sygdom som følge af stråling. Enhver, selv den mindste dosis, kan føre til irreversible konsekvenser, men dette er ikke forudbestemt. Det er dog fastslået, at sandsynligheden for sygdom stiger i direkte forhold til stråledosis.

Blandt de mest almindelige kræftformer forårsaget af stråling er leukæmi. Estimater af sandsynligheden for død som følge af leukæmi er mere pålidelige end for andre typer kræft. Dette kan forklares med, at leukæmi er den første, der manifesterer sig og forårsager død i gennemsnit 10 år efter bestrålingsøjeblikket. Leukæmier efterfølges "i popularitet" af: brystkræft, skjoldbruskkirtelkræft og lungekræft. Maven, leveren, tarmene og andre organer og væv er mindre følsomme.

Indvirkningen af ​​radiologisk stråling forstærkes kraftigt af andre ugunstige miljøfaktorer (fænomenet synergi). Således er dødeligheden af ​​stråling hos rygere mærkbart højere.

Hvad angår de genetiske konsekvenser af stråling, manifesterer de sig i form af kromosomafvigelser (herunder ændringer i antallet eller strukturen af ​​kromosomer) og genmutationer. Genmutationer opstår umiddelbart i første generation (dominante mutationer) eller kun hvis begge forældre har samme gen muteret (recessive mutationer), hvilket er usandsynligt.

At studere de genetiske virkninger af stråling er endnu vanskeligere end i tilfælde af kræft. Det vides ikke, hvilke genetiske skader der er forårsaget af bestråling, det kan manifestere sig over mange generationer, det er umuligt at skelne det fra andre årsager.

Det er nødvendigt at evaluere forekomsten af ​​arvelige defekter hos mennesker baseret på resultaterne af dyreforsøg.

Ved vurdering af risiko anvender SCEAR to tilgange: Den ene bestemmer den umiddelbare effekt af en given dosis, og den anden bestemmer den dosis, hvor hyppigheden af ​​forekomst af afkom med en bestemt anomali fordobles sammenlignet med normale strålingsforhold.

Med den første tilgang blev det således fastslået, at en dosis på 1 Gy modtaget ved en lav strålingsbaggrund af mandlige individer (for kvinder er estimater mindre sikre) forårsager fremkomsten af ​​fra 1000 til 2000 mutationer, der fører til alvorlige konsekvenser, og fra 30 til 1000 kromosomafvigelser pr. million levende nyfødte.

Den anden tilgang opnåede følgende resultater: kronisk bestråling med en dosishastighed på 1 Gy pr. generation vil føre til omkring 2000 alvorlige genetiske sygdomme for hver million levende nyfødte blandt børn af dem, der blev udsat for sådan stråling.

Disse skøn er upålidelige, men nødvendige. Genetiske konsekvenser eksponeringer er udtrykt ved sådanne kvantitative parametre som en reduktion i forventet levetid og invaliditetsperiode, selvom det erkendes, at disse skøn ikke er mere end et første groft skøn. Kronisk bestråling af befolkningen med en dosisrate på 1 Gy pr. generation reducerer således perioden med arbejdsevne med 50.000 år, og den forventede levetid med 50.000 år for hver million levende nyfødte blandt børn af den første bestrålede generation; med konstant bestråling af mange generationer opnås følgende skøn: henholdsvis 340.000 år og 286.000 år.

V. Kilder til stråling

Nu hvor vi har en forståelse af virkningerne af strålingseksponering på levende væv, skal vi finde ud af, i hvilke situationer vi er mest modtagelige for denne effekt.

Der er to metoder til bestråling: hvis radioaktive stoffer er uden for kroppen og bestråler den udefra, så vi taler om om ekstern eksponering. En anden metode til bestråling - når radionuklider kommer ind i kroppen med luft, mad og vand - kaldes intern.

Kilder til radioaktiv stråling er meget forskellige, men de kan kombineres til to store grupper: naturlig og kunstig (menneskeskabt). Desuden falder hovedparten af ​​strålingen (mere end 75 % af den årlige effektive ækvivalentdosis) på den naturlige baggrund.

Naturlige kilder til stråling

Naturlige radionuklider er opdelt i fire grupper: langlivede (uran-238, uran-235, thorium-232); kortvarig (radium, radon); langlivede ensomme, der ikke danner familier (kalium-40); radionuklider, der er et resultat af samspillet mellem kosmiske partikler og atomkerner af jordens stof (kulstof-14).

Forskellige typer stråling når jordens overflade enten fra rummet eller fra radioaktive stoffer i jordskorpen, med terrestriske kilder ansvarlige i gennemsnit for 5/6 af den årlige effektive dosisækvivalent modtaget af befolkningen, hovedsagelig på grund af intern eksponering.

Strålingsniveauer varierer på tværs af forskellige områder. Altså nordlige og Sydpoler mere end ækvatorial zone, udsat for kosmiske stråler på grund af tilstedeværelsen af ​​et magnetfelt nær Jorden, som afbøjer ladede radioaktive partikler. Hertil kommer, at jo større afstanden er fra jordens overflade, jo mere intens er den kosmiske stråling.

Med andre ord, bor vi i bjergområder og konstant bruger lufttransport, er vi udsat for en ekstra risiko for eksponering. Mennesker, der lever over 2000 m over havets overflade, modtager i gennemsnit en effektiv ækvivalent dosis fra kosmiske stråler, der er flere gange større end dem, der lever ved havoverfladen. Når man klatrer fra en højde på 4000m ( maksimal højde personers bopæl) op til 12000m (den maksimale flyvehøjde for passagerlufttransport), stiger eksponeringsniveauet med 25 gange. Den omtrentlige dosis for flyvningen New York - Paris ifølge UNSCEAR i 1985 var 50 mikrosievert for 7,5 timers flyvning.

I alt modtog jordens befolkning gennem brug af lufttransport en effektiv ækvivalent dosis på omkring 2000 mand-Sv om året.

Niveauer af terrestrisk stråling er også ujævnt fordelt over jordens overflade og afhænger af sammensætningen og koncentrationen af ​​radioaktive stoffer i jordskorpen. Såkaldte anomale strålingsfelter naturlig oprindelse dannes i tilfælde af berigelse af visse typer klipper uran, thorium, ved aflejringer af radioaktive grundstoffer i forskellige racer, med den moderne introduktion af uran, radium, radon i overflade og Grundvandet, geologisk miljø.

Ifølge undersøgelser udført i Frankrig, Tyskland, Italien, Japan og USA bor omkring 95% af befolkningen i disse lande i områder, hvor strålingsdosishastigheden i gennemsnit varierer fra 0,3 til 0,6 millisievert om året. Disse data kan tages som globale gennemsnit, da de naturlige forhold i ovennævnte lande er forskellige.

Der er dog nogle få "hot spots", hvor strålingsniveauerne er meget højere. Disse omfatter flere områder i Brasilien: området omkring Poços de Caldas og strandene nær Guarapari, en by med 12.000 mennesker, hvor cirka 30.000 feriegæster årligt kommer for at slappe af, hvor strålingsniveauerne når henholdsvis 250 og 175 millisievert om året. Dette overstiger gennemsnittet med 500-800 gange. Her, såvel som i en anden del af verden, på Indiens sydvestlige kyst, skyldes et lignende fænomen det øgede indhold af thorium i sandet. Ovenstående områder i Brasilien og Indien er de mest undersøgte i dette aspekt, men der er mange andre steder med højt niveau stråling, for eksempel i Frankrig, Nigeria, Madagaskar.

I hele Rusland er zoner med øget radioaktivitet også ujævnt fordelt og er kendt både i den europæiske del af landet og i Trans-Ural, Polar Ural, Vestsibirien, Baikal-regionen, Fjernøsten, Kamchatka og Nordøst.

Blandt naturlige radionuklider er det største bidrag (mere end 50 %) til den samlede strålingsdosis fra radon og dets datterhenfaldsprodukter (herunder radium). Faren ved radon ligger i dens brede udbredelse, høje gennemtrængningsevne og migrationsmobilitet (aktivitet), henfald med dannelse af radium og andre højaktive radionuklider. Halveringstiden for radon er relativt kort og udgør 3,823 dage. Radon er svært at identificere uden brug af specielle instrumenter, fordi det er farveløst og lugtløst.

Et af de vigtigste aspekter af radonproblemet er intern eksponering for radon: produkter dannet under dets henfald i form små partikler trænge ind i åndedrætsorganerne, og deres eksistens i kroppen er ledsaget af alfastråling. Både i Rusland og i Vesten er der stor opmærksomhed på radonproblemet, da det som et resultat af undersøgelser er blevet afsløret, at indholdet af radon i indeluften og i postevandet i de fleste tilfælde overstiger den maksimalt tilladte koncentration. Den højeste koncentration af radon og dets henfaldsprodukter, der er registreret i vores land, svarer således til en bestrålingsdosis på 3000-4000 rem om året, hvilket overstiger MPC med to til tre størrelsesordener. Oplysninger opnået i de seneste årtier viser, at radon i Den Russiske Føderation også er udbredt i overfladelaget af atmosfæren, underjordisk luft og grundvand.

I Rusland er problemet med radon stadig dårligt undersøgt, men det er pålideligt kendt, at dets koncentration i nogle regioner er særlig høj. Disse omfatter den såkaldte radon-"plet", der dækker søerne Onega, Ladoga-søen og Finske Bugt, en bred zone, der strækker sig fra det midterste Ural mod vest, sydlige del Western Ural, Polar Ural, Yenisei Ridge, Western Baikal-region, Amur-region, nord Khabarovsk-territoriet, Chukotka-halvøen ("Økologi,...", 263).

Kilder til stråling skabt af mennesker (menneskeskabt)

Kunstige kilder til strålingseksponering adskiller sig væsentligt fra naturlige, ikke kun i deres oprindelse. For det første varierer individuelle doser meget forskellige mennesker fra kunstige radionuklider. I de fleste tilfælde er disse doser små, men nogle gange er eksponering fra menneskeskabte kilder meget mere intens end fra naturlige kilder. For det andet er den nævnte variabilitet for teknogene kilder meget mere udtalt end for naturlige. Endelig er forurening fra menneskeskabte strålingskilder (bortset fra radioaktivt nedfald fra nukleare eksplosioner) lettere at kontrollere end naturligt forekommende forurening.

Atomenergi bruges af mennesker til forskellige formål: i medicin, til energiproduktion og branddetektion, til fremstilling af lysende urskiver, til at søge efter mineraler og endelig til at skabe atomvåben.

Hovedbidraget til forurening fra kunstige kilder kommer fra forskellige medicinske procedurer og behandlinger, der involverer brug af radioaktivitet. Det vigtigste apparat, som ingen stor klinik kan undvære, er en røntgenmaskine, men der er mange andre diagnostiske og behandlingsmetoder forbundet med brugen af ​​radioisotoper.

Det nøjagtige antal personer, der gennemgår sådanne undersøgelser og behandlinger, og de doser, de modtager, er ukendte, men det kan hævdes, at brugen af ​​fænomenet radioaktivitet i medicin for mange lande er næsten den eneste menneskeskabte kilde til stråling.

I princippet er stråling i medicin ikke så farlig, hvis den ikke misbruges. Men desværre påføres patienten ofte urimeligt store doser. Blandt de metoder, der hjælper med at reducere risikoen, er at reducere området af røntgenstrålen, dens filtrering, som fjerner overskydende stråling, korrekt afskærmning og det mest banale, nemlig udstyrets brugbarhed og dets korrekte funktion.

På grund af manglen på mere fuldstændige data var UNSCEAR tvunget til som et generelt skøn at acceptere den årlige samlede effektive ækvivalente dosis fra i det mindste radiologiske undersøgelser i udviklede lande baseret på data indsendt til udvalget af Polen og Japan i 1985, en værdi på 1000 mand-Sv pr. 1 million indbyggere. Mest sandsynligt vil denne værdi for udviklingslande være lavere, men individuelle doser kan være højere. Det anslås også, at den samlede effektive ækvivalente dosis fra stråling til medicinske formål generelt (herunder brug af strålebehandling til behandling af kræft) for hele den globale befolkning er ca. 1.600.000 mand-Sv om året.

Den næste kilde til stråling skabt af menneskehænder er radioaktivt nedfald, der faldt som følge af afprøvning af atomvåben i atmosfæren, og på trods af, at størstedelen af ​​eksplosionerne blev udført tilbage i 1950'erne-60'erne, oplever vi stadig deres konsekvenser.

Som følge af eksplosionen falder nogle af de radioaktive stoffer ud i nærheden af ​​forsøgsstedet, nogle holdes tilbage i troposfæren og transporteres derefter i løbet af en måned af vinden over lange afstande, hvor de gradvist sætter sig på jorden, mens de forbliver på omtrent samme breddegrad. En stor del af radioaktivt materiale frigives dog til stratosfæren og forbliver der i længere tid og spredes også over jordens overflade.

Radioaktivt nedfald indeholder et stort antal af forskellige radionuklider, men af ​​disse er de vigtigste zirconium-95, cæsium-137, strontium-90 og kulstof-14, hvis halveringstid er henholdsvis 64 dage, 30 år (cæsium og strontium) og 5730 år.

Ifølge UNSCEAR var den forventede samlede effektive ækvivalentdosis fra alle nukleare eksplosioner udført i 1985 30.000.000 mand Sv. I 1980 modtog verdens befolkning kun 12% af denne dosis, og resten modtager stadig og vil fortsætte med at modtage i millioner af år.

En af de mest diskuterede kilder til stråling i dag er atomenergi. Faktisk er skaden fra dem ubetydelig under normal drift af nukleare installationer. Faktum er, at processen med at producere energi fra nukleart brændsel er kompleks og foregår i flere faser.

Kernebrændselskredsløbet begynder med udvinding og berigelse af uranmalm, derefter produceres selve atombrændselet, og efter at brændslet er blevet behandlet på et atomkraftværk, er det nogle gange muligt at genbruge det gennem udvinding af uran og plutonium fra det. Den sidste fase af kredsløbet er som regel bortskaffelsen af ​​radioaktivt affald.

På hvert trin frigives radioaktive stoffer til miljøet, og deres volumen kan variere meget afhængigt af reaktorens udformning og andre forhold. Derudover er et alvorligt problem bortskaffelsen af ​​radioaktivt affald, som vil fortsætte med at tjene som en kilde til forurening i tusinder og millioner af år.

Stråledoser varierer afhængigt af tid og afstand. Jo længere en person bor fra stationen, jo lavere dosis får han.

Blandt produkterne fra atomkraftværker udgør tritium den største fare. På grund af dets evne til at opløses godt i vand og fordampe intensivt, akkumuleres tritium i vandet, der bruges i energiproduktionsprocessen, og kommer derefter ind i køledammen og følgelig ind i nærliggende drænreservoirer, grundvand og jordlaget af atmosfæren. Dens halveringstid er 3,82 dage. Dens henfald er ledsaget af alfastråling. Forøgede koncentrationer af denne radioisotop blev registreret i naturlige miljøer mange atomkraftværker.

Indtil nu har vi talt om normal drift af atomkraftværker, men ved at bruge eksemplet med Tjernobyl-tragedien kan vi konkludere, at potentiel fare atomenergi: med ethvert minimalt svigt af et atomkraftværk, især et stort, kan det have en uoprettelig indvirkning på hele Jordens økosystem.

Omfanget af Tjernobyl-ulykken kunne ikke andet end at vække stor interesse fra offentligheden. Men få mennesker indser antallet af mindre funktionsfejl i driften af ​​atomkraftværker i forskellige lande i verden.

Således indeholder artiklen af ​​M. Pronin, udarbejdet på baggrund af materialer fra den indenlandske og udenlandske presse i 1992, følgende data:

“...Fra 1971 til 1984. Der var 151 ulykker på atomkraftværker i Tyskland. I Japan på 37 drift af atomkraftværker fra 1981 til 1985 Der blev registreret 390 ulykker, hvoraf 69% var ledsaget af lækage af radioaktive stoffer... I 1985 blev der registreret 3.000 systemfejl og 764 midlertidige nedlukninger af atomkraftværker i USA...", mv.

Derudover peger artiklens forfatter på relevansen, i hvert fald i 1992, af problemet med bevidst ødelæggelse af virksomheder i det nukleare brændsels energikredsløb, som er forbundet med den ugunstige politiske situation i en række regioner. Vi kan kun håbe på fremtidsbevidstheden hos dem, der "graver under sig selv" på denne måde.

Det er tilbage at angive flere kunstige kilder til strålingsforurening, som vi hver især støder på dagligt.

Det er først og fremmest byggematerialer, der er karakteriseret ved øget radioaktivitet. Blandt sådanne materialer er nogle sorter af granitter, pimpsten og beton, til fremstilling af hvilke aluminiumoxid, phosphogips og calciumsilikatslagge blev brugt. Der er kendte tilfælde, hvor byggematerialer blev fremstillet af atomenergiaffald, hvilket er i modstrid med alle standarder. Naturlig stråling af terrestrisk oprindelse tilføjes til den stråling, der kommer fra selve bygningen. Den enkleste og mest overkommelige måde at i det mindste delvist beskytte dig mod stråling i hjemmet eller på arbejdet er at ventilere rummet oftere.

Det øgede uranindhold i nogle kul kan føre til betydelige emissioner af uran og andre radionuklider til atmosfæren som følge af brændstofforbrænding på termiske kraftværker, i kedelhuse og under drift af køretøjer.

Der er et stort antal almindeligt anvendte genstande, der er kilder til stråling. Dette er først og fremmest et ur med en lysende skive, som giver en årlig forventet effektiv ækvivalent dosis 4 gange højere end den, der er forårsaget af lækager på atomkraftværker, nemlig 2.000 mand-Sv (“Stråling ...”, 55) . Arbejdere i atomindustrivirksomheder og flybesætninger modtager en tilsvarende dosis.

Radium bruges til fremstilling af sådanne ure. Mest i fare I dette tilfælde er det primært ejeren af ​​uret, der er udsat.

Radioaktive isotoper bruges også i andre lysende enheder: ind-/udgangsskilte, kompasser, telefonskiver, sigtepunkter, fluorescerende lamper og andre elektriske apparater mv.

Ved fremstilling af røgdetektorer er deres funktionsprincip ofte baseret på brugen af ​​alfastråling. Thorium bruges til at lave særligt tynde optiske linser, og uran bruges til at give kunstig glans til tænderne.

Strålingsdoser fra farvefjernsyn og røntgenapparater til kontrol af passagerers bagage i lufthavne er meget små.

VI. Konklusion

I indledningen påpegede forfatteren, at en af ​​de mest alvorlige udeladelser i dag er manglen på objektiv information. Der er dog allerede gjort et stort arbejde med at vurdere strålingsforureningen, og der offentliggøres fra tid til anden forskningsresultater, både i specialiseret litteratur, og i pressen. Men for at forstå problemet er det nødvendigt ikke at have fragmentariske data, men et klart billede af hele billedet.

Og sådan er hun.

Vi har ikke ret og mulighed for at ødelægge hovedkilden til stråling, nemlig naturen, og vi kan og bør heller ikke opgive de fordele, som vores viden om naturens love og evnen til at bruge dem giver os. Men det er nødvendigt

Liste over brugt litteratur

1. Lisichkin V.A., Shelepin L.A., Boev B.V. Civilisationens tilbagegang eller bevægelse mod noosfæren (økologi med forskellige sider). M.; "ITs-Garant", 1997. 352 s.

2. Miller T. Livet i miljøet / Overs. fra engelsk I 3 bind T.1. M., 1993; T.2. M., 1994.

3. Nebel B. Miljøvidenskab: Hvordan verden fungerer. I 2 bind/Oversættelse. fra engelsk T. 2. M., 1993.

4. Pronin M. Vær bange! Kemi og liv. 1992. Nr. 4. S.58.

5. Revelle P., Revelle C. Vores levested. I 4 bøger. Bestil 3. Menneskehedens energiproblemer/Trans. fra engelsk M.; Science, 1995. 296 s.

6. Økologiske problemer: hvad sker der, hvem har skylden og hvad skal man gøre?: Lærebog/Red. prof. I OG. Danilova-Danilyana. M.: Forlaget MNEPU, 1997. 332 s.

7. Økologi, naturbevarelse og miljøsikkerhed.: Lærebog/Red. prof. V.I.Danilov-Danilyan. I 2 bøger. Bestil 1. - M.: Forlaget MNEPU, 1997. - 424 s.

International uafhængig

Økologisk og Statskundskab Universitet

A.A. Ignatieva

STRÅLINGSFARE

OG PROBLEMET MED AT BRUGE NPP.

Fuldtidsafdeling på Det Økologiske Fakultet

Moskva 1997