Радиоактивный человек в радиоактивном мире ⋆ Geoenergetics.ru

Радиоактивный человек в радиоактивном мире ⋆ Geoenergetics.ru

Аналитический онлайн-журнал

geoenergetics.ru

наведенная радиоактивность, радиоактивное заражение, дезактивация… / Habr

Многими людьми радиация представляется, как нечто «заразное»: считается, что если что-то подверглось воздействию радиации, оно само становится ее источником. Данные представления имеют свое рациональное зерно, но способность радиации «переходить» на облучаемые вещи очень сильно преувеличена. Многие люди думают, например, что можно «схватить дозу» от деталей разобранного рентгеновского аппарата, от рентгеновских снимков и даже от врача-рентгенолога. А сколько шума поднимается, когда начинают говорить о гамма-облучении продуктов питания для их стерилизации! Мол, нам же придется есть облученную, а значит, радиоактивную пищу. Ходят и вовсе нелепые слухи о том, что в пище, разогретой в микроволновке, «остаются микроволны», о том, что под действием бактерицидных ламп становится радиоактивным воздух в комнате, где они горели.

В этой статье я расскажу, как все есть на самом деле.

Когда радиация порождает радиацию

В 1934 году Фредерик и Ирен Жолио-Кюри, изучая взаимодействие альфа-частиц с атомами разных элементов, обнаружили, что некоторые из них — алюминий, бор, магний — испускают при бомбардировке альфа-частицами некое излучение, регистрируемое счетчиком Гейгера, которое не прекращается сразу после того, как источник альфа-лучей убрали, а быстро спадает по экспоненциальной зависимости. Эксперимент в камере Вильсона показал, что это излучение представляет собой поток позитронов, немногим ранее открытых в космических лучах. Супруги Жолио-Кюри не были бы Кюри, если бы не догадались, что вновь столкнулись с явлением, которое веками пытались открыть алхимики, но так и не открыли. Альфа-частица, представляющая собой ядро гелия, сталкивалась с ядром алюминия, выбив из него нейтрон, и образовывалось ядро радиоактивного изотопа фосфора. И эту догадку удалось доказать чрезвычайно тонким и искусным химическим экспериментом, с помощью которого удалось выделить и обнаружить по радиоактивности ничтожное количество фосфора, которое невозможно было бы разглядеть ни в один микроскоп, если собрать все его атомы «в кучку». И этот фосфор еще и таял на глазах.

Последующие эксперименты открыли, что нейтроны, особенно замедленные прохождением через воду, парафин или графит, обладают еще большей способностью возбуждать ядерные реакции и активировать различные вещества. С открытием ядерных реакций деления, производящих огромное количество нейтронов, это стало с одной стороны большой проблемой — не только ядерное топливо, но и все элементы конструкции реакторов становились страшно радиоактивными. С другой же стороны таким способом стало возможно получать требуемые радионуклиды дешево и в большом количестве. Активированные нейтронным потоком термоядерного взрыва воздух и грунт являются дополнительным серьезным фактором поражения, так что «экологическая чистота» водородной бомбы — не более чем миф.

Так в каком же случае облучение вызывает ядерные реакции и приводит к появлению искусственной радиоактивности?

Как я уже сказал, особенной к этому способностью обладают нейтроны. Нетрудно догадаться, в чем причина: нейтрон легко проникает в ядро. Ему не требуется преодолевать электростатическое отталкивание, как протону или альфа-частице. Вместе с тем, нейтрон — это такой же строительный материал ядра, как и те протоны и нейтроны, точно так же способен вступать в сильное взаимодействие. Поэтому химический элемент с номером ноль и является тем самым «философским камнем» алхимиков. Вернее, их можно было бы назвать «алфизиками», если бы это слово не стало употребляться в отношении адептов эфира и торсионных полей.

Вызвать ядерное превращение может нейтрон любой энергии, вплоть до нуля. А вот другие частицы должны для этого иметь достаточно большую энергию. Про альфа-частицы (как и протоны) я уже говорил: им нужно преодолеть кулоновское отталкивание. Для легких элементов потребная энергия альфа-частицы составляет несколько мегаэлектронвольт — то есть такая, какой обладают альфа-частицы, испускаемые тяжелыми нестабильными ядрами. А более тяжелым нужны уже десятки МэВ — такую энергию можно получить только в ускорителе. К тому же с ростом массы ядра оно само все менее охотно вступает с альфа-частицей в реакцию: за железом добавление нуклонов в ядро идет с расходом, а не с выделением энергии. Если учесть еще и чрезвычайно низкую проникающую способность альфа-частиц в мишень, то становится ясно, что даже при очень мощном потоке альфа-частиц интенсивность искусственной радиоактивности получается невысокая.

А что же другие частицы? Электроны, фотоны? Им не нужно преодолевать отталкивание, но с ядром они взаимодействуют неохотно. Электрон может вступать лишь в электромагнитное и слабое взаимодействие и в большинстве случаев (за исключением ядер, нестабильных к электронному захвату) такая реакция возможна только если электрон передаст ядру значительную энергию, достаточную для отрыва нуклона от ядра. То же касается и фотона — фотоядерную реакцию может возбудить только фотон достаточно высокой энергии, но электрон гораздо быстрее, чем фотон, теряет энергию в веществе, из-за чего менее эффективен.

Спектр фотонов, излучаемых при радиоактивном распаде, заканчивается на 2,62 МэВ — это энергия квантов таллия-208, последнего члена радиоактивного ряда тория-232. И есть очень немного ядер, пороги фотоядерных реакций которых — ниже этой величины. Если точнее, то таких ядер два: дейтерий и бериллий-9

Первая реакция протекает под действием гамма-излучения свыше 2,23 МэВ, источником которого является таллий-208 (ряд тория), второй достаточно 1,76 МэВ — излучения висмута-214 (ряд урана-радия).

Данные реакции дают выход нейтронов, которые, в свою очередь, взаимодействуя с другими ядрами, рождают радиоактивные изотопы. Но сечения самих этих реакций невелики, в связи с чем заметная наведенная радиоактивность возможна только при очень большой интенсивности излучения. Для осуществления других фотоядерных реакций уже нужны гамма-кванты, энергия которых измеряется десятками и сотнями МэВ. При таких энергиях не только фотоны, но вообще все частицы — электроны и позитроны, мюоны, протоны и т.д., сталкиваясь с ядрами, вызывают ядерные реакции с достаточно большой эффективностью. Пучки таких частиц, получаемые на ускорителях, приводят к сильной активации практически любых исходно не радиоактивных мишеней.

Итак, действительно, в некоторых случаях при воздействии радиоактивных излучений на вещество образуются радиоактивные изотопы. Но обычно серьезную радиационную опасность представляет остаточная радиоактивность в двух случаях:

• от мишеней, подвергшихся облучению нейтронами;
• от мишеней, облученных в ускорителях.

Во всех остальных случаях, в том числе под действием рентгеновского излучения, бета- и гамма-излучения (за исключением вышеупомянутых бериллия и дейтерия) радиоактивных изотопов наведенной радиоактивности не возникает. Альфа-излучение дает слабую и обычно короткоживущую наведенную радиоактивность при облучении легких элементов.

Не вызывает появления искусственной радиоактивности ни облучение рентгеновским излучением, ни воздействие других излучений — ультрафиолетового, СВЧ и т.п. Не становятся радиоактивными продукты питания и лекарства, стерилизуемые радиоактивным излучением, семена, облучаемые для повышения всхожести и получения новых сортов, камни, облучаемые для придания им окраски (если это не облучение в нейтронных каналах ядерного реактора). Не являются радиоактивными детали рентгеновских установок, защитная одежда врача-рентгенолога и сам он!

Чтобы проиллюстрировать это, я провел небольшой опыт. Взяв напрокат в соседней лаборатории альфа-источник америций-241 активностью 1 МБк (это примерно в 100 раз больше активности источника, содержащегося в детекторе дыма HIS-07, который не составляет труда купить даже на Алиэкспрессе — ВНИМАНИЕ! Незаконный оборот радиоактивных веществ — статья 220 УК РФ!), я положил под него пластинку из алюминия. В результате, как и в опыте Жолио-Кюри (в котором использовался источник гораздо более мощный), я должен был получить фосфор-30, распадающийся на кремний-30 и позитрон с периодом полураспада 2,5 минут (и еще нейтрон, который тоже что-нибудь может активировать). Однако после получаса выдержки (для установления равновесия между рождением и распадом фосфора-30) я не смог задетектировать никакой заметной радиоактивности от пластинки алюминия. Я пытался для этого использовать счетчик Гейгера со слюдяным окном (позитроны детектируются им так же, как и электроны), а также сцинтилляционный детектор (который эффективно регистрирует их в линии 511 кэВ, соответствующей процессу аннигиляции). Причиной неуспеха опыта было то, что ядерные реакции под действием альфа-частиц случаются редко и даже несмотря на то, что в моем опыте алюминий подвергся воздействию как минимум полумиллиарда альфа-частиц, за это время образовалось всего несколько тысяч радиоактивных атомов, большая часть из которых за время облучения просто распалась. Возможно, мне удалось бы обнаружить позитроны в камере Вильсона благодаря практически нулевому природному фону позитронов, но ее я еще не доделал (когда сделаю — это будет хорошей темой для статьи).

Невидимая радиоактивная грязь

В большинстве случаев, за исключением вышеописанных, за наведенную радиоактивность принимают загрязнение радиоактивными изотопами на поверхности вещей и предметов. Дело в том, что при периоде полураспада в месяцы, годы и десятки лет количество вещества, испускающего пугающие уровни радиации — поистине ничтожно. Помните миллиграмм радия, который дает 8,4 Р/ч на расстояниии в сантиметр? У него период полураспада 1600 лет. А если период полураспада будет 1,6 года, а энергия гамма-квантов та же самая, что у радия? Тогда этот миллиграмм будет «светить» на том же расстоянии уже 8400 Р/ч.

Когда имеют дело с радиоактивными изотопами, в большинстве практических случаев их количество ничтожно. Это так называемые индикаторные количества, о которых судят по их радиоактивности. И в таких случаях во весь рост встает явление адсорбции — осаждения и «прилипания» вещества на поверхность раздела фаз.

Радиохимикам все время приходится воевать с адсорбцией. Из-за нее можно полностью потерять радиоактивный изотоп во время операций с ним просто из-за того, что весь он осел на стенках пробирки или стаканчика. Приходится подбирать состав «фонового» раствора, но часть изотопа все равно теряется, и увы, зачастую неизвестная. Приходится делать параллельный опыт в абсолютно тех же условиях (вплоть до пробирок из одной коробки) либо добавлять в раствор

метку выхода — другой радиоактивный изотоп того же химического элемента. А можно сесть в калошу и другим способом: изотоп, раствор которого ранее содержался в стакане, осел на стенку и, несмотря на последующее мытье и ополаскивание сначала кислотой, потом дистиллированной водой, попал в следующую пробу. Стакан же при этом казался абсолютно, безукоризненно чистым.

Такой же безукоризненно чистой может казаться любая вещь, но тем не менее, имеющееся на ее поверхности (а также внутри сообщающихся с ней пор, щелей и т.п.) излучающую грязь. И не только вещь: в зоне радиационного поражения радиоактивными могут стать кожа и волосы пострадавших людей, шерсть животных. И далеко не во всех случаях эта активность легко удаляется. В большинстве случаев дезактивация сильно загрязненных радионуклидами объектов сложна, а во многих случаях она становится безуспешной.

В отличие от наведенной радиоактивности, которая обычно прочно закреплена на своем носителе, загрязнение радионуклидами находится на его поверхности и поэтому легко переходит на другие объекты, на руки людей и затем попадает в их организм, подвергая его внутреннему облучению.

Дезактивация — методы и средства

Простейшим способом дезактивации является обычное мытье с мылом или другими поверхностно-активными веществами. Это метод, который подходит почти для всего — с мылом помыть можно и асфальт, и стены дома, и живого человека, и редкую картину или скрипку. В последнем случае это делается осторожно, протирая поверхность смоченным в мыльном растворе отжатым тканевым тампоном и немедленно протирая таким же тампоном с чистой водой, а затем удаляя остатки воды фильтровальной бумагой. Таким образом излучение скрипки, лежавшей в самые горячие дни Чернобыльской катастрофы рядом с открытым окном киевского дома и «светившей» около 1 мР/ч «условно» вплотную, удалось снизить до вполне приемлемого, и спасти тем самым инструмент. Существуют специализированные средства для дезактивации, содержащие помимо ПАВ также комплексообразователи (такие, как ЭДТА), ионообменные смолы, цеолиты и другие сорбенты. Комплексообразователи способствуют переводу радионуклидов, образующих катионы, в раствор, а ионообменные компоненты и сорбенты наоборот, удаляют их из раствора, переводя в связанную форму, но уже не на дезактивированной поверхности. Так, хорошо известно (и активно применяется у нас в лаборатории) новосибирское средство для дезактивации «Защита», работающее по такому принципу.

Но такого средства нередко недостаточно: радионуклиды оказываются прочно связаны с поверхностью, находятся глубоко в порах и микротрещинах. В таких случаях приходится использовать гораздо более жесткие способы — обрабатывать поверхности кислотами, растворяющими поверхностный слой металла и корку ржавчины на нем, и способствующих десорбции радиоактивных загрязнений. Применяют также сильные окислители, разрушающие органические загрязнения на поверхности, на которые также налипает радиоактивная пыль. На АЭС для дезактивации оборудования часто используют двухванный способ дезактивации, когда сначала обрабатывают детали щелочным раствором перманганата калия, а затем кислотой.
Для металлических поверхностей эффективным способом дезактивации является электрохимический метод. Цель примерно та же — удалить поверхностный слой металла, слои коррозии, пропитанные радионуклидами. Но резко снижается количество жидких радиоактивных отходов, так как можно пользоваться минимальным количеством электролита. Это так на называемая полусухая электролитическая ванна — на дезактивируемую поверхность накладывается ткань или войлок, пропитанные электролитом и сверху на нее кладется второй электрод). Дезактивируемая деталь или поверхность является анодом, а в качестве катода используют обычно свинцовый лист, легко деформируемый для плотного облегания дезактивируемой поверхности.

Для дезактивации трудноудаляемых радиоактивных загрязнений, как, например, с вертолетов, летавших над аварийным чернобыльским реактором, использовали и пескоструйную обработку. Впрочем, она порождает огромное количество радиоактивной пыли, сильно повреждает дезактивируемую поверхность и в целом имеет невысокую эффективность.

Если вдруг, не дай бог, вы попадете в зону радиоактивного заражения и вам потребуется что-либо срочно дезактивировать, то рекомендую средство для мытья посуды («Фейри» и т.п.) или любой стиральный порошок с добавлением щавелевой кислоты. Также можно использовать такие бытовые чистящие средства для сантехники, как Cif, в них уже есть кислота.
От наведенной радиации дезактивация обычно не помогает. Ведь ее источник находится в глубине излучающего объекта — нейтроны обладают очень высокой проникающей способностью. Но далеко не всегда невозможность дезактивации означает, что источник излучения с ней связан.

* * *

Наведенная радиация — реальное явление, но оно так обросло мифами, что само стало своего рода мифом. В реальности образование наведенной радиоактивности нужно учитывать в ряде случаев, но при обычном обращении с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующего излучения бояться наведенной радиации не нужно. А вот загрязнение радионуклидами — штука не только более реальная, но и более опасная.

На КДПВ — ЗГРЛС «Дуга». Автор фотографии — Mike Deere.

habr.com

Радиоактивный человек в радиоактивном мире

 

Естественная радиоактивность существует миллиарды лет, она присутствует в буквальном смысле слова повсюду. Ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни, они присутствовали в космосе задолго до появления самой Земли. Около миллиарда лет тому назад на нашей планете начались сложные химические процессы, постепенно приведшие к образованию разнообразных – от малых до гигантских – молекул, необходимых для возникновения жизни.

Ядерная радиация в те времена была важным физическим фактором, способствовавшим этим химическим процессам – ведь в ту эпоху количество радиоактивных веществ и уровень ядерной радиации на Земле были неизмеримо выше, в силу отсутствия атмосферы многократно более жестким было и воздействие гамма-излучения из космоса. Возникавшие под влиянием радиации свободные радикалы простейших углеродистых соединений давали начало все новым молекулам. Первые организмы значительно отличались от ныне существующих, радиация изменяла структуру их макромолекул, вызывала возникновение все новых их вариаций. Если коротко, то радиация, являясь мощным мутагенным фактором, играла важную роль в возникновении и в эволюции жизни на Земле.

Радиоактивность старше Земли, но открыта в XIX веке

Проходили миллионы лет, в течение которых благодаря продолжавшемуся радиоактивному распаду радионуклидов, уровень радиации снижался и снижался, а в периоды эволюционного развития современных форм жизни радиоактивный фон нашей планеты стабилизировался, образовавшаяся атмосфера кратно снизила уровень космического гамма-излучения, способного добраться до обитаемой поверхности Земли. В последние сотни тысяч лет радиационный фон практически постоянен, по этой причине у современных организмов в процессе эволюции не развились специальные органы восприятия ядерных излучений. Ну, а отсутствие таких рецепторов у человека привело к тому, что в течение тысячелетий нашей истории мы и не подозревали о наличии радиоактивности в окружающей нас среде.

 

В.И.Вернадский, русский и советский учёный-естествоиспытатель

 

Впервые сообщение об открытии радиоактивности было сделано французским ученым Антоном Беккерелем 24 февраля 1896 года на заседании национальной Академии наук, первые активные исследования проводились в той же Франции выдающимися учеными Марией Склодовской и Пьером Кюри. Открытие ими химических элементов, которые они назвали радий и полоний, привлекло внимание уже всего научного сообщества, объем новых и новых исследований в начале прошлого века стал расти стремительно. Одним из первых ученых, оценивших всю важность явления радиоактивности, был Владимир Иванович Вернадский. Вот слова из его статьи, написанной в 1911 году – оцените уровень его научного предвидения:

«Мы подходим к великому перевороту в истории человечества. С которым не может сравниться все, когда-либо им пережитое. Недалеко то время, когда человек получит в свои руки атомную энергию – такой источник силы, который позволит ему строить свою жизнь так, как он захочет. Это может случиться через столетие, но ясно, что это обязательно случится. Сможет ли человек воспользоваться этой силой, направив ее на добро, а не на самоуничтожение?».

К первой половине 30-х годов прошлого века уже был собран огромный объем данных, характеризующих радиоактивность различных элементов земной коры, появились данные о радиоактивности атмосферного воздуха на различных высотах, о радиоактивности воды в океанах, морях, реках и озерах. Повторные исследования собранных к тому времени метеоритов показали, что и в их составе имеются радиоактивные изотопы, то есть явление радиоактивности отнюдь не ограничивается нашей планетой. Еще раз для тех, кто основательно забыл все эти факты: человека со всех сторон окружают радиоактивные элементы и излучения, радиоактивен и организм самого человека, мы не только живем в радиоактивном мире, мы сами являемся его частью. Миллионы лет радиоактивность не причиняла нам вреда, поэтому, прежде чем эмоционально реагировать на очередную «радиоактивную страшилку», всегда необходимо внимательно изучить – о чем, собственно, идет речь.

 

Радиоактивные семейства, которые всегда с нами

Начинать анализ всякий раз приходится с того, чтобы понять, о каких радионуклидах идет речь, не относятся ли они к естественнорадиоактивным? К ним относятся вещества, существующие на Земле изначально, их возникновение не связано с присутствием на планете человеческой цивилизации, их возникновение не обусловлено ни с испытаниями ядерного и термоядерного оружия, ни с развитием атомной энергетики, ни с ядерной медициной. Таких веществ не так много – радиоактивный распад привел к тому, что «в живых» остались только радионуклиды с большим периодом полураспада. Земле немало лет, короткоживущие радионуклиды за миллиарды лет ее существования, грубо говоря, «самоликвидировались». В зависимости от их происхождения все естественнорадиоактивные вещества подразделяются на три группы.

 Уран-238, уран-235 и торий-232 являются родоначальниками трех таких рядов, и имеют собственные названия – соответственно ряд тория, ряд радия (начинается с урана-238) и ряд актиния (начинается с урана-235, название возникло исторически и сохраняется просто из верности традициям со стороны ученых-атомщиков). Торий-232 имеет период полураспада 14 млрд лет, поэтому в земной коре его предостаточно. Но это не значит, что в течение всего этого времени его атомы не испытывают радиоактивного распада – испытывают, просто вероятность распада для каждого отдельного атома ничтожно мала. Но, поскольку тория на планете много, его радиоактивный распад достаточно существенен и достаточно легко идентифицируется. Распадается торий-232 за счет альфа-излучения, то есть время от времени из ядер его атома на поиски лучшей жизни вылетают две пары протонов и нейтронов.

После того, как этот квартет покидает материнское ядро, ядро перестает быть ядром тория-232 – теперь перед нами уже радий-228. Он куда как менее стабилен – период полураспада составляет всего 5,75 года, распадается он за счет бета-излучения, материнское ядро при этом превращается в ядро актиния-228. Этот изотоп еще более «нервный», период полураспада всего 6,15 часа и снова мы имеем дело с бета-распадом, в результате образуется изотоп тория-228. Ну, и так далее, пока не наступает покой и порядок – распад заканчивается с образованием свинца.

 

Похожие картинки получаются при постепенном распаде уран-238 – его цепочка превращений начинается с изотопа тория-234 и, проходя через радий-226, радон-222, полоний-218 за счет альфа и бета распадов добирается опять же до свинца. Ряд актиния стартует с урана-235, проходит «сквозь» парочку изотопов радия, парочку изотопов радона, парочку изотопов полония, чтобы, в конце концов, остановиться все на том же свинце. Радий, несмотря на свою невероятную стоимость, довольно долгое время использовался в медицине, становление ядерной медицины во многом шло на основе его изотопов. Да, иногда приходится слышать вопросы, за какие такие заслуги Мария Склодовская-Кюри получила две Нобелевские премии (одну – по физике, вторую – по химии), если открыла-то «всего-то» два химических элемента? У радия существуют четыре естественнорадиоактивных изотопа, у полония – пять, периоды полураспадов от 1602 лет у радия-236 до 3,7 микросекунд у полония-213, потому вопрос надо ставить несколько иначе – как Склодовская-Кюри смогла добиться своих результатов при том уровне научно-исследовательских технологий, которые имелись в начале XX века?

В этой группе естественнорадиоактивных элементов отдельного внимания заслуживает изотоп радона-222 с его периодом полураспада длительностью 3,8 дня. Распадается он за счет альфа-излучения, которое, как известно, в случае внешнего источника является наименее опасным. Радон-222 входит в состав ряда радия, родоначальником которого является уран-238. Несмотря на то, что период полураспада у радона-22 достаточно короткий, его концентрация в земной коре остается практически стабильной – из-за большой распространенности урана. Нет, тут никаких ошибок – урана-238 на планете действительно много, а вот его месторождений, из которых его экономически оправдано разрабатывать – мало. Среднее количество урана-238 в земной коре составляет около 1,4 промилле (промилле – одна тысячная часть), а вот в скальных породах и в песчаниках его 2,0 промилле, в граните и в фосфоритах – 4,0 промилле. Скальные породы, песчаники, гранит – узнаете? Совершенно верно – это составляющие таких строительных материалов, как цемент и бетон. Конечно, указанные концентрации урана-238 никакого урона здоровью человека причинить не могут, но его альфа-распад никто не отменял. И вот тут приходится учитывать, что радон, вне зависимости от того, какой именно это изотоп, по своим химическим свойствам является инертным газом.1

Инертные газы – это те, которые практически не вступают в химические взаимодействия с другими химическими элементами, в результате из бетона, кирпича, радон совершенно спокойно проникает в наши с вами жилые помещения. Радон-222 альфа-радиоактивен, его высокая концентрация уже может стать проблемой – в том случае, если будет попадать внутрь организма с воздухом или пищей. Но радон-222 тяжелее воздуха в семь с половиной раз, потому накапливается он не у потолка, а у пола, метод борьбы вполне очевиден – проветривайте регулярно помещения, в которых проводите долгое время. Да, если вы относитесь к обладателям бытовых дозиметров, то пометьте характерную особенность – внутри помещений он показывает фоновый уровень радиоактивности в 2-3 раза выше показателей, которые обнаруживает на свежем воздухе, и это совершенно естественно. Проветривайте помещения – и все будет в полном порядке. При этом стоит напомнить о том, что ванны из воды, содержащей радон, используются при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы, суставов, периферической нервной системы и других заболеваний. Применяется достаточно давно и достаточно успешно для того, чтобы понимать – естественная радиоактивность способна причинить вред человеку только в том случае, если человек очень постарается этого добиться.

 

Радиоактивность внутри человека

Вторая группа естественнорадиоактивных веществ – радионуклиды, не входящие в состав радиоактивных рядов. Они также возникли в период образования Земли, их количество постепенно уменьшается за счет продолжающихся распадов. Из элементов этой группы наибольшее значение имеет калий – он необходим для нормального развития растений, он является неотъемлемой частью любого живого организма, в том числе и организма человека. Природный калий – смесь трех изотопов, калия-39, калия-40 и калия-41, и вот калий-40 – бета-радиоактивен, с чем мы всех от души и поздравляем: каждый из живущих на планете людей вполне себе радиоактивен. Радиоактивность человеческого организма по калию-40 составляет 4-5 килобеккерелей в зависимости от массы тела. Напомним, что 1 Беккерель – это единица измерения активности радиоактивного источника, в котором в среднем за 1 секунду происходит 1 радиоактивный распад. Таким образом, внутри наших организмов происходит от 4 до 5 тысяч бета-распадов калия-40, и эту радиоактивность удалить нельзя ни при каких обстоятельствах, поскольку живем мы все еще чуточку меньше периода полураспада этого элемента – он у калия-40 составляет 1,25 миллиарда лет. Пытаться добиться вывода калия из организма, конечно, можно, но стоит помнить, чем это заканчивается – усталость, мышечная слабость, сухость кожи, тусклый цвет волос, нарушения обмена веществ, сбои ритма сокращений сердца и даже сердечные приступы. Оно вам надо? Не хотите этих проблем – кушайте регулярно картофель, бобовые, арбузы, дыни, бананы, морковь и, конечно, ржаной хлеб. Повышайте собственную радиоактивность по калию-40, будьте здоровенькими и перестаньте уже пугаться слова «радиоактивность». Зима на дворе? Переходите на курагу, изюм, орехи – в них калия тоже достаточно для ежедневных потребностей организма.

 

Те кто читал статью «Реальный и вымышленный вред радиоактивности» уже знают, что единица измерения беккерель (количество радиоактивных распадов в секунду) – характеристика не вреда, причиненного радиоактивностью организму, а всего лишь характеристика радиоактивного источника. Радиоактивные частицы, излучаемые тем или иным источником, вовсе не обязательно попадают в организм – организм может находиться достаточно далеко, чтобы они пролетели мимо или были поглощены по пути следования различными препятствиями. Степень вреда, причиненного живому организму ионизирующим излучением, зависит от поглощенной дозы ионизирующего излучения, то есть количества энергии ионизирующего излучения, переданной веществу, измеряется эта доза в грэях. 1 Гр – это 1 джоуль энергии от ионизирующего излучения на 1 кг поглощающего вещества. Но грэи интересны только теоретикам, а не нам с вами, беспокоящихся о собственном здоровье – поглощенная доза ничего не говорит о биологическом эффекте излучения. Грэю ведь все равно, рассчитывают его для «живого» или «неживого» вещества, рассчитан он для альфа, бета или гамма излучения. А разные органы и ткани человеческого организма реагируют на радиоизлучение по-разному, что вполне логично: одно дело наши кости, состоящие в основном из кальция, совсем другое – кожа, желудок, легкие.

Позволим себе цитату из указанной статьи – специально для тех, у кого нет времени искать в ней нужное место:

«Чтобы правильно оценить вклад облучения для конкретного органа или ткани в общий вред здоровью, наносимый равномерным облучением всего тела, Международная комиссия по радиационной защите ввела безразмерные взвешивающие коэффициенты для органов и тканей человека. Идея проста: сумма всех этих коэффициентов должна быть равна единице, то есть общий вред организму состоит из отдельных «вредностей» для каждого из 27 органов и тканей. Наибольший вред радиация наносит костному мозгу, толстому кишечнику, желудку и молочным железам, для которых взвешивающий коэффициент принят по 0,12 для каждого. Взвешивающий коэффициент для мочевого пузыря, печени, пищевода и щитовидной железы – 0,04 для каждого. Наша кожа, клетки костных поверхностей, мозг и слюнные железы наименее восприимчивы к радиации, взвешивающий коэффициент у них – по 0,01. На остальные 14 органов (тканей), вместе взятых, приходятся оставшиеся до единицы 0,32. Расчетами всех эти взвешивающих коэффициентов занимается упомянутая уже Международная комиссия по радиологической защите. Не самое простое занятие, ничего удивительного в том, что величины коэффициентов время от времени изменяются – по мере накопления новых данных».

Применение взвешивающих коэффициентов позволяет рассчитать, какой вред каким органам приносит поглощенная доза. Умножаем поглощенную дозу на взвешивающий коэффициент для печени – получаем силу удара радиацией по печени и так далее. Величина, полученная в результате такого умножения, называется эквивалентной дозой и измеряется она не в греях, а в зивертах – Зв. 1 зиверт – очень большая величина, обычно пользуются десятичными производными – милизивертами (мЗв) и микрозивертами (мкЗв). Вот теперь снова вернемся к калию-40: среднегодовая эффективная эквивалентная доза, получаемая человеком в результате распада калия-40 в тканях организма, составляет 180 мкЗв. Страшно? Ага, до ужаса просто – безопасным считается уровень радиации до величины, приблизительно равной 0,5 мкЗв в час или 4’380 мкЗв в год. Эквивалентная доза от калия-40 в нашем организме дает 4% от безопасного уровня. Нам остается только еще раз повторить: естественная радиоактивность способна причинить вред человеку только в том случае, если человек очень постарается этого добиться.

Ну, и третья группа естественнорадиоактивных веществ – радиоактивные изотопы, образующиеся в биосфере в результате воздействия космических лучей. Наиболее значимый радионуклид этой группы – радиоактивный углерод-14, поскольку он тоже имеется внутри наших с вами организмов. Вклад в нашу внутреннюю радиоактивность со стороны этого изотопа в четыре раза меньше, чем от калия-40, то есть «на двоих» эти два элемента обеспечивают почти полный ее объем.

Так бы мы, радиоактивные существа, наверное, и жили в полном равновесии с радиоактивной окружающей средой, испытывая проблемы разве что в определенных регионах обитаемого мира, где радиоактивный фон имеет повышенные значения. Логика подсказывает, что такие места есть и даже то, что для таких мест характерно. Чем выше уровень поверхности от уровня моря – тем тоньше слой атмосферы над нашей головой – атмосферы, которая уверенно защищает нас от жесткого космического гамма-излучения. Второй тип проблемных зон – низины, в почве которых в той или иной форме находятся скопления природного урана и тория, поскольку их радиоактивный распад приводит к появлению радия, а затем и родона – газа, который тяжелее воздуха, а потому скапливается именно в низинах.

МРТ диагностика

Но с того момента, как человек стал осваивать совершенно новые технологии – атомную энергию, создание искусственных радиоактивных элементов для медицины, ситуация изменилась кардинальным образом. На сегодня, по данным специалистов, общий объем воздействия источников радиоактивности состоит не только из естественного фона и облучения радоном и продуктами его распада — их общий вклад составляет порядка 65%. Порядка 33,5% радиоактивного воздействия на человека оказывает ионизирующие излучения, используемые при медицинских процедурах, еще 0,25% мы получаем в результате пользования авиационным транспортом, использования радиолюминисцентных товаров и от объектов атомной энергетики. Вклад от глобального выпадения продуктов ядерных испытаний и ядерных инцидентов на АЭС – это чуть более 1%, но этого одного процента вполне достаточно для того, чтобы на него обращали самое пристальное внимание, чтобы он ни при каких обстоятельствах не получил причин для роста.

 

«Маяк». 1957 год

Рождение атомной энергетики мы отсчитываем с 26 июня 1954 года – именно в этот день турбина Обнинской АЭС выдала в энергетическую сеть страны первые киловатты электроэнергии. Но, если чуть подробнее присмотреться к истории запуска реактора Первой АЭС, то можно обнаружить интересное для нашей страны совпадение. Физический пуск реактора был запланирован на 3 мая, но из-за нелетной погоды один из научных руководителей запуска, Борис Григорьевич Дубовский, задержался в городе Харькове, а без его присутствия у пульта станции научный руководитель всего проекта АЭС, директор Физико-Энергетического Институт Дмитрий Иванович Блохинцев, принял решение отложить начало работы. Непогода на Украине той весной продолжалась шесть суток, в результате физический пуск реактора Первой АЭС состоялся 9 мая 1954 года, в 19 часов и 7 минут. Так что 9 мая стал днем, когда наши атомщики одержали символическую победу в набиравшей ход мирной атомной гонке – до запуска АЭС Calder Hall в английском графстве Камбрия оставалось еще два года.

Но спустя всего три года после начала работы Обнинской АЭС энергия атомного ядра, к огромному сожалению, показала, что контролировать ее нужно предельно жестко, соблюдая не то что каждую букву, а каждую запятую всех инструкций по безопасности. 29 сентября 1957 года из-за выхода из строя системы охлаждения на производственном комбинате «Маяк» произошел взрыв емкости объемом 300 кубометров, в которой содержалось около 80 кубометров высохших высокоактивных радиоактивных отходов. Взрывом была полностью разрушена сама емкость из нержавеющей стали, находившаяся в бетонном каньоне на глубине более восьми метров, бетонное перекрытие толщиной один метр и весом 160 тонн была отброшена на расстояние в 25 метров, сорванными оказались и бетонные перекрытия двух аналогичных соседних емкостей, в радиусе до 3 км во всех зданиях были выбиты оконные стекла. В воздух поднялись радиоактивные изотопы, содержавшиеся в емкостях: стронций-90 (период полураспада 28,8 лет), цезий-137 (период полураспада 30,17 лет), церий-144 (период полураспада 285 дней), цирконий-95 (период полураспада 64 дня), ниобий-95 (период полураспада 35 суток) и рутений-106 (период полураспада 374 дня).

По принятой в МАГАТЭ оценки опасности INES так называемая «Кыштымская катастрофа» относится к категории №6, для сравнения отметка №7 по шкале INES – это аварии на Чернобыльской АЭС и на АЭС «Фукусима Дайичи». Порядка 10% радиоактивных веществ взрывом были подняты на высоту, где были подхвачены воздушными массами, которые и сформировали из них Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС). В момент взрыва в районе комбината «Маяк» дул порывистый юго-западный ветер, его скорость в приземном слое составляла порядка 5 метров секунду, на высоте 500 метров – до 10 метров в секунду. То, что роза ветров тем вечером сложилась так, а не иначе – действительно счастливая случайность, благодаря которой радиоактивные вещества не пошли в сторону Челябинска или Свердловска. То, что ветер не был сильным – еще одна удача, в результате до 90% радиоактивных веществ остались «на месте», на «Маяке». Загрязненными оказались промышленные здания, паровозы, вагоны, автотранспорт, бетонные и железные дороги и многое другое.

 

Радиоактивность – проблема комплексная

Однако эта статья – не о подробностях аварии 1957 года, а о том значении, которое оно имеет, как ни удивительно, до сегодняшнего времени. Прежде всего, специалистам атомной отрасли стало окончательно и бесповоротно ясно, что радиоактивные отходы (РАО) требуют не меньшего внимания и осторожности, чем основное производство. По результатам расследования обстоятельств происшедшего было выяснено, что причиной взрыва не были ни ядерные реакции деления, ни выделение водорода, которое теоретически могло привести к объемному взрыву. Ученые Академии химической защиты чуть позже сумели в лабораторных условиях воссоздать условия, сложившиеся в емкости №14 и доказать, что в случае отсутствия правильно рассчитанного охлаждения, что приводит к росту температуры, смесь нитратных и ацетатных солей (их использовали при выделении плутония из облученного в реакторе урана) ведет себя как черный порох. Стоит отметить, что никогда ранее ни с чем подобным не сталкивался, это было, в общем-то, совершенно новое «научное открытие», которое только случайно не привело к человеческим жертвам. В силу этого никто из сотрудников «Маяка» не был подвергнут никакому уголовному преследованию, организационный вывод был сделан только один – директора комбината Михаила Антоновича Демьяновича сняли с поста, отправив работать директором Сибирского химического комбината.

Первое следствие – была кардинально изменена система обращения с РАО на всех предприятиях ядерно-оружейного комплекса. Второе следствие – в корне изменилось отношение к производству измерительных приборов: следствие показало, что контрольно-измерительная аппаратура, поступавшая на «Маяк» с предприятий химической промышленности, в условиях высокой радиоактивности работать фактически оказались не способны. Для того, чтобы справиться с последствиями радиоактивного загрязнения на самом «Маяке» и на всей территории ВУРСа, сотрудников рабочей комиссии, образованной министерством среднего машиностроения, оказалось недостаточно. Впервые в истории пришлось иметь дело с комплексным загрязнением радиоактивными изотопами в таком масштабе и на такой обширной территории. Промышленные здания и оборудование, объекты инфраструктуры, леса, поля и луга, несколько деревень, сельскохозяйственные животные, реки и ручьи – радиоактивная «грязь» создала комплексную проблему. К работе подключили третье Главное управление министерства здравоохранения и министерство сельского хозяйства, весной 1958 года в 12 км от Озерска была создана опытная научно-исследовательская биогеоценологическая станция, к работе на которой привлекли Институт биофизики Академии медицинских наук, Институт биофизики Минздрава, Институт прикладной геофизики, Тимирязевскую академию, Агрофизический институт ВАСХНИЛ, Почвенный институт Минсельхоза, Лабораторию лесоведения АН, ВНИИ экспериментальной ветеринарии и целый ряд других. Изучалось влияние радиационного загрязнения на здоровье человека, на состояние животных и растений, вырабатывались меры защиты, определялись безопасные уровни длительного воздействия ионизирующего излучения, разрабатывались методы реабилитации пострадавших площадей лесов, сельскохозяйственных угодий, водных ресурсов, изучались миграция и поведение радионуклидов в природной среде.

Конечно, такие исследования были бы проведены в любом случае, но именно «Кыштымская авария» стала стимулом, который многократно ускорил эту работу, которую делали не каждое ведомство в отдельности, чтобы потом сводить в единое целое все полученные знания. С учетом того, что загрязнение на территории ВУРС оказалось эквивалентным загрязнению, которая может быть вызвана ядерным взрывом мощностью 20-30 килотонн (такой была мощность американских бомб, взорванных над Хиросимой и Нагасаки), работа, проделанная учеными разных специальностей на «Маяке» и на территории ВУРС, имела значение даже для министерства обороны, поскольку радиоактивное заражение является одним из поражающих факторов в случае ядерной войны.

В своем роде это был первый крупномасштабный «опыт», который имеет особое значение в освоении человечеством атомной энергии. Романтика первых лет атомной эры, когда на такие «мелочи», как радиоактивные вещества, созданные техногенными методами, внимания никто не обращал, ушли в прошлое. К сожалению, вот так, «на собственной шкуре», мы осознали, что проблема распространения радиоактивных веществ – комплексная, а не только «внутриведомственная», которую способна полностью решить только атомная отрасль. Но на Минсредмаш, а теперь – на Росатом, возложена обязанность выполнять роль «радиоактивного полицейского»: не только обеспечивать максимально полную, максимально жесткую изоляцию радиоактивных веществ, появляющихся в результате производственной деятельности самой отрасли, но и контроль и обращение с радиоактивными веществами, появляющимися как результат работы любой другой отрасли экономики.

В 1957 году вышло постановление Совета министров «О мероприятиях по обеспечению безопасности при работах с радиоактивными веществами», и уже в 1958 году были созданы специализированные предприятия «Радон» не только в Челябинске, но и в Ленинграде (теперь снова Санкт-Петербург), Благовещенске, Иркутске, Мурманске, в 1959 году – в Горьком (теперь снова Нижний Новгород), в Грозном, в Хабаровске, Казани, Саратове и в Новосибирске, в 1960 – в Свердловске и в Москве. В советские времена сеть «Радонов» работала на всей территории страны.

 

Источник

zagopod.com

Как действует радиация на человека

Скажите слово «радиация» трем разным людям, и вы, вероятно, получите три разных реакции. Ваша тетя не скажет как действует радиация, но может рассказать вам как радиация излечила ее рак. Ваш сосед может вспомнить, как его учили в школе действиям во время ядерного взрыва. А ваш друг любитель комиксов объяснит, как гамма-лучи превратили Брюса Баннера в Халка.

Радиация в различных формах все время окружает нас. Иногда она опасна, иногда — нет. Она бывает естественной и искусственной. Наши тела ежедневно подвергаются воздействию естественного излучения — от почвенных и подземных газов до излучения, идущего от солнца и из космического пространства.

Мы также подвергаемся радиации от создаваемых человеком приборов — медицинских процедур, телевизоров, сотовых телефонов и микроволновых печей. Опасность радиационного излучения зависит от его силы, вида и длительности воздействия.

Что такое радиация

Большинство людей скажут вам, что радиацию обнаружила Марии Кюри вместе со своим мужем Пьером. И это так — ну, или почти так. Супруги Кюри открыли радиоактивность в 1898 году, что принесло им Нобелевскую премию. Однако, за три года до них в 1895 году ученый по имени Вильгельм Рентген впервые обнаружил рентгеновские лучи и феномен радиоактивности (термин позже был придуман Кюри, на основе латинского слова «луч»).

Вскоре после открытия Рентгена французский ученый по имени Анри Беккерель попытался выяснить, откуда взялись рентгеновские лучи, и обнаружил мощное излучение урана. Мария Кюри писала свою докторскую диссертацию, основываясь на исследованиях Беккереля, что и привело к открытию излучения радия.

Радиация — это энергия, которая распространяется в виде волн (электромагнитное излучение) или высокоскоростных частиц (собственно радиация). Причина излучения — в распаде неустойчивого (радиоактивного) атома.

Что касается электромагнитного излучения, то оно не имеет массы и распространяется волнами. ЭМ-излучение может варьироваться от очень низких до крайне высоких энергий, и мы называем этот диапазон электромагнитным спектром. В пределах ЭМ-спектра существуют два типа радиации — ионизирующая и неионизирующая.

Немного трудновато? Не волнуйтесь, мы подробно объясним это далее.

К сожалению, то самое, что дало Марии Кюри вечную жизнь в науке — в конечном счёте её убило. В конце 1890-х годов Мария и ее муж Пьер начали страдать различными недугами. Мария перенесла несколько катаракт (теперь известный побочный эффект радиации) и в конечном итоге умерла от лейкемии, вызванной облучением ее костного мозга.

Итак, вот как действует радиация на нас.

Электромагнитный спектр

Электромагнитное излучение представляет собой поток фотонов, движущихся волнообразно. Но что такое фотон? Это пучок энергии, находящийся в постоянном движении. На практике, количество энергии, которую несет фотон, заставляет его иногда вести себя как волна, а иногда — как частица. За эту двойственную природу ученые называют его волной-частицей. Фотоны с низкой энергией (например, радио) ведут себя как волны, а фотоны высоких энергий (например, рентгеновские лучи) ведут себя, скорее, как частицы.

ЭМ-излучение может проходить через пустоту. Это отличает его от других типов волн, таких как звук, которым требуется среда для перемещения. Все формы электромагнитного излучения располагаются в электромагнитном спектре. Чем выше энергия, тем сильнее и, следовательно, опаснее излучение. Единственное различие между радиоволнами и гамма-лучами — это уровень энергии фотонов. Ниже представлен обзор электромагнитного спектра.

Радио

Радиоволны — самые длинные волны электромагнитного спектра (до длины футбольного поля). Они невидимы для наших глаз. Они доставляют музыку в наши радиоприемники, звук и картинку в телевизоры и передают сигналы на наши мобильные телефоны. Волны сотового телефона самые короткие из радиоволн, но длиннее, чем микроволны.

Микроволны

Также невидимы. Мы используем микроволны, чтобы быстро разогреть пищу. Телекоммуникационные спутники с помощью микроволн передают голос на телефоны. Для микроволновой энергии туман, облака или дым не являются препятствием. Потому она так удобна для передачи информации. Некоторые микроволны используются в радарах, например, доплеровском радаре, который используют метеорологи, чтобы вы получали прогнозы погоды. Вся Вселенная наполнена слабым микроволновым фоновым излучением, которое ученые связывают с Теорией Большого Взрыва.

Инфракрасное излучение

Инфракрасная область располагается между видимой и невидимой частями ЭМ спектра. Ваш пульт дистанционного управления переключает каналы с помощью инфракрасных волн. Каждый день мы чувствуем инфракрасное излучение как солнечное тепло. Инфракрасная фотография может показывать разницу температур. Змеи способны улавливать инфракрасное излучение, и именно так они находят теплокровную добычу в полной темноте.

Видимое излучение

Это единственная часть электромагнитного спектра, которую мы можем видеть. Мы видим разные длины волн в этой полосе спектра как цвета радуги. Например, солнце является естественным источником видимых волн. Когда мы смотрим на объект, наши глаза видят цвет отраженного света, а все остальные цвета поглощаются объектом.

Ультрафиолет

Ультрафиолетовые лучи (УФ) — вот что украшает загаром нашу кожу. Люди не могут видеть УФ-лучи, но некоторые насекомые могут. Озоновый слой нашей атмосферы задерживает большую часть ультрафиолетового излучения. Однако, поскольку наш озоновый слой истощается из-за использования нами хлорфторуглеродов в аэрозолях, уровень облучения Земли ультрафиолетом неуклонно растёт. Это может привести к последствиям для здоровья, таким как рак кожи.

Рентгеновские лучи

Рентгеновские лучи — световые волны с очень высокой энергией. Больше всего мы знакомы с их использованием в медицине, но космос также пронизан естественным рентгеновским излучением. Не стоит волноваться, рентгеновские лучи не могут проникнуть из космоса на поверхность Земли.

Гамма-лучи

Гамма-лучи обладают наибольшей энергией и самой короткой длиной волны. Ядерные взрывы и атомы радиоактивных минералов генерируют эти лучи. Гамма-лучи могут убивать живые клетки, и врачи иногда используют их для уничтожения раковых клеток. В глубоком космосе вспышки гамма-излучения происходят ежедневно, но их происхождение по-прежнему остается загадкой.

Рентген для примерки обуви

Сегодня мы знаем, что чрезмерное облучение рентгеновскими лучами опасно, и операторы рентгеновских кабинетов вместе с пациентами одевают защитное снаряжение.

Однако, с 1930-х по 1950-е годы, продавцы в обувных магазинах использовали рентгеновский аппарат для примерки обуви. Хотя нет информации о пострадавших покупателях, известно о случаях заболеваний продавцов.

Одна модельерша, участвовавшая в показах модной обуви, получила такую дозу рентгеновского облучения, что ей пришлось ампутировать ногу.

Неионизирующая радиация

Существует два вида радиационного излучения: неионизирующее и ионизирующее. В электромагнитном спектре их разделяет граница между инфракрасным и ультрафиолетовым излучениями. Известны три основных типа ионизирующего излучения: альфа-частицы, бета-частицы и гамма-лучи. Позже в этой статье мы обсудим эти типы излучения более подробно.

Неионизирующее излучение является относительно низкоэнергетическим излучением, которое не обладает достаточной энергией для ионизации атомов или молекул. Оно занимает нижний конец электромагнитного спектра. Источниками неионизирующего излучения являются линии электропередач, микроволны, радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет и лазеры. Хотя это излучение менее опасно, чем ионизирующее излучение, всё же чрезмерная доза неионизирующего излучения может вызвать проблемы со здоровьем. Давайте рассмотрим некоторые примеры неионизирующего излучения и связанные с ними проблемы безопасности.

Сверхнизкочастотное излучение (СНЧ)

Это излучение, создаваемое такими объектами, как линии электропередачи или электропроводка. Ведутся споры о влиянии на здоровье магнитного поля вблизи линий электропередач. Очевидно, что СНЧ излучение влияет на нас каждый день, но степень его опасности для человека зависит от мощности источника СНЧ, а также от расстояния и продолжительности воздействия. Учёные исследуют влияние СНЧ радиации на раковые заболевания и проблемы с деторождением. Пока не найдено прямой связи между СНЧ излучением и болезнью, но исследования обнаружили между ними некоторую зависимость.

Радиочастотное излучение (РИ) и микроволновое излучение (СВЧ)

В основном исходит от радиостанций, телевизоров, микроволновых печей и сотовых телефонов. Как РИ, так и СВЧ волны нарушают работу кардиостимуляторов, слуховых аппаратов и дефибрилляторов, и люди, использующие их, должны принимать соответствующие меры предосторожности.

В последние годы у многих вызывает беспокойство излучение от сотового телефона. Несмотря на отсутствие доказанной связи между использованием сотового телефона и проблемами со здоровьем, возможность такой связи не исключена. Опять-таки, всё зависит от длительности облучения. Большие количества радиочастотного излучения может нагревать ткани, что вредит коже или глазам и повышает температуру тела. Некоторые эксперты рекомендуют использовать гарнитуру или устройство громкой связи, если вы часто и подолгу используете свой сотовый телефон.

Наша кожа и глаза поглощают инфракрасное излучение (ИК) в виде тепла. Передозировка ИК-излучения может привести к ожогам и болям. Передозировка ультрафиолета более опасна, потому что, его воздействие на организм отсроченное. Тем не менее, вскоре это воздействие проявляется виде солнечного ожога или чего похуже. Мощное ультрафиолетовое облучение может вызвать рак кожи, катаракту и снижение иммунитета. Помимо солнечного света, источниками ультрафиолетового излучения являются синие лампы и сварочные аппараты.

Радиевые девушки не знали как действует радиация и поплатились жизнью

В двадцатые годы прошлого века часовая компания использовала недавно открытый радий для того, чтобы циферблат часов светился в темноте. Тысячи девушек-работниц часового завода вручную наносили светящуюся краску. Чтобы сделать тонкими концы кисточек, девушки их лизали языком.

Иногда, для развлечения, девушки наносили краску на зубы и губы и выключали свет. Хотя девушек регулярно проверяли на радиоактивность, они никогда не получали результаты этих тестов. В 1938 году работница по имени Кэтрин Донахью наконец узнала результат своего теста и подала в суд на компанию. Чтобы замять дело компания выплатила ей несколько тысяч долларов, но женщина умерла в том же году. За последующие годы погибли многие другие, но доказать причастность компании к этим смертям так и не удалось.

Ионизирующая радиация

Подобно неионизирующему излучению, ионизирующее излучение представляет собой энергию в виде частиц или волн. Однако энергия ионизирующего излучения настолько велика, что оно может разрушать химические связи, то есть он может заряжать (или ионизировать) атомы облучаемого объекта.

Небольшой поток излучения может выбить из атома пару электронов. Мощное излучение может разрушить ядро атома. Это означает, что, когда ионизирующее излучение проходит через ткани тела, его энергии достаточно для повреждения ДНК. Вот почему гамма-лучи, например, удобны для уничтожения раковых клеток посредством лучевой терапии.

Источниками ионизирующего излучения являются радиоактивные материалы, высоковольтное оборудование, ядерные реакции и звезды. Естественным источником ионизирующей радиации является радон, радиоактивный материал, добываемый из геологической породы. Рентгеновские лучи — хороший пример искусственной ионизирующей радиации.

Виды ионизирующей радиации: альфа-частицы, бета-частицы и различные лучи

Когда нестабильный атом распадается, он излучает альфа- и бета-частицы. Например, уран, радий и полоний выделяют радиоактивные альфа-частицы. Эти частицы, состоящие из протонов и нейтронов, довольно велики по размеру и могут перемещаться только на небольшое расстояние. На практике их можно остановить просто листком бумаги или вашей кожей. Однако вдыхание или проглатывание альфа-частиц может быть очень опасным. Попав внутрь организма, альфа-частицы облучают ткани.

Бета-частицы, напротив, представляют собой быстро движущиеся электроны. Они могут перемещаться дальше, и имеют проникающую способность выше, чем у альфа-частиц. Поток бета-частиц может быть остановлен или уменьшен слоем одежды или веществом, вроде алюминия. В следующий раз подумайте дважды, прежде чем смеяться над парнем в защитной шапочке из фольги! Однако некоторые бета-частицы обладают достаточной энергией, чтобы проникнуть в кожу и вызвать ожоги. Как и в случае с альфа-частицами, бета-частицы весьма опасны при вдыхании или попадании внутрь организма.

Гамма-лучи — это то же электромагнитное излучение, но из-за своей высокой энергии они способны вызывать ионизирующий эффект. Гамма-лучи часто сопровождают альфа- и бета-частицы. В отличие от альфа- и бета-частиц, они обладают чрезвычайной проникающей способностью. Чтобы остановить гамма-лучи требуется несколько дюймов свинца или даже несколько футов бетона. Они представляют собой радиационную опасность для всего организма. Хотя гамма-лучи пройдут через вас насквозь, ткани организма поглотят часть излучения. Естественным источником гамма-лучей является, например, такой минерал, как калий-40. Однако это не значит, что вам надо прекратить принимать калий в витаминах. Радиоактивный изотоп калия присутствует в природе в чрезвычайно низкой концентрации, а калий необходим для хорошего здоровья.

Рентгеновские лучи по существу то же, что и гамма-лучи, но происходят из другого источника. Тогда как гамма-лучи исходят из ядра атома, рентгеновские лучи рождаются в процессах за пределами ядра. Рентгеновское излучение происходит от изменения электронной структуры атома и, в основном, создаётся искусственно. Его проникающая способность не настолько высока, как у гамма-лучей, и всего несколько миллиметров свинца могут их остановить. Вот почему вы одеваете «свинцовый фартук» в рентгеновском кабинете.

Передозировка ионизирующего излучения может вызвать мутации в генах, что вызывает врожденные дефекты, повышает риск развития рака, ожогов или лучевой болезни.

Как действует радиация: влияние

Радиация повсюду. Это часть нашей среды обитания, со времён происхождения мира. Радиация существует в атмосфере, земле, воде и даже внутри наших собственных тел. Это называется естественным фоном, и абсолютно безопасно.

Радиация влияет на ваше тело, передавая энергию вашим тканям, что может вызвать повреждение клеток. В некоторых случаях эффект от этого неощутим. В других случаях клетка может стать аномальной, а затем злокачественной. Это зависит от силы и продолжительности воздействия.

Большое количество радиации за короткое время может привести к смерти в течение нескольких дней или часов.

Частое воздействие низких доз радиации в течение длительного времени также приводит к заболеваниям, но симптомы могут проявиться через значительное время. Главный источник наших знаний о влиянии радиации на здоровье -это выжившие в атомной бомбардировке Японии, Чернобыльской аварии, а также люди, которые ежедневно работают с радиацией или получают радиацию в качестве лечения.

Мы измеряем количество радиационного облучения в единицах, называемых миллибэры. Более современной единицей измерения стал миллизиверт mSv, который надо умножить на 100, чтобы получить миллибэр.

Воздействие на организм различных доз радиации

Здесь представлена только ионизирующая радиация. Из всех типов неионизирующего излучения только ультрафиолетовые лучи могут вызывать рак.

• 10 000 mSv в виде краткосрочной дозы облучения всего тела могут вызвать немедленную болезнь и последующую смерть в течение нескольких недель.
• От 1000 до 10000 mSv  в виде краткосрочной дозы может вызвать сильную лучевую болезнь с высокой вероятностью летального исхода.
• 1000 mSv  в виде краткосрочной дозы вызывает немедленную лучевую болезнь у человека среднего телосложения, но вряд ли приведет к смерти.
• Краткосрочные дозы, превышающие 1000 mSv (100 000 бэр), получаемые в течение длительного периода времени, создают определенный риск развития рака в будущем.
• При дозах выше 100 mSv вероятность рака (а не тяжести заболевания) увеличивается.
• 50 mSv считается самой низкой дозой, которая может вызвать рак у взрослого человека. Это также самая высокая доза, законодательно разрешенная, в течение одного года профессионального облучения.
• 20 mSv / год, получаемая за пять лет, является пределом для радиологического персонала, такого как работники атомной промышленности, урановых шахт и работники больниц. Их дозу тщательно контролируют.
• 10-12 mSv в единовременной дозе получает пациент в процессе компьютерной томографии всего тела.
• 2 mSv / год является типичным фоновым излучением из природных источников, в том числе в среднем 0,7 mSv / год из радона на воздухе. Это близко к минимальной дозе, получаемой всеми людьми в любой точке Земли.
• 0,3-0,6 mSv / год представляет собой типичную дозу от искусственных источников излучения, в основном медицинских, таких как рентгенография костей, зубов и грудной клетки.
• 0,01-0,03 mSv является типичным излучением от одного полета на самолете от побережья до побережья. Однако часто летающие могут получить от 1 до 6 mSv в год.

Что делать если вы получили дозу радиации

Многие фильмы и книги пугают нас до дрожи и озноба радиационной катастрофой. Но что в них реально, а что нет? Радиация может попасть в окружающую среду несколькими способами: авария на атомной электростанции, взрыв атомной бомбы, случайная утечка из медицинского или промышленного устройства, испытания ядерного оружия или терроризм (например, грязная атомная бомба). То есть, вероятность радиационного заражения невелика.

У каждой местной администрации есть план на случай радиационной катастрофы. Во время радиационной аварийной ситуации Центр по чрезвычайным ситуациям может предложить вам оставаться в пределах жилища, а не эвакуироваться. Это потому, что стены вашего дома могут задержать часть вредного излучения.

Самая безопасная комната в доме с наименьшими окнами, например, подвал или ванная комната.

В случае радиационной аварийной ситуации, первое, что нужно выяснить — это попали ли радиоактивные материалы на ваше тело или внутрь него. Затем сделайте следующее:

• • Срочно покиньте зону заражения.
  • Снимите верхнюю одежду.
  • Поместите одежду в полиэтиленовый пакет или подальше от других людей.
  • Вымойте все открытые части вашего тела.
  • При внутреннем загрязнении может потребоваться медицинская помощь.

Медицинский персонал может определить лучевую болезнь или отравление по симптомам, анализам крови или счетчику Гейгера. В зависимости от серьезности заражения, существуют различные виды лечения. Дезактивация — это первый шаг, и это может быть все, что вам нужно. Можно рекомендовать делать анализы крови каждый год или около того, чтобы проверить симптомы дальнейшего развития болезни.

Существуют также таблетки, которые вы можете принимать, чтобы уменьшить вредное воздействие радиации. Возможно, вы слышали о людях, принимающих таблетки йодида калия в условиях ядерной аварии. Эти таблетки предотвращают концентрацию радиоактивного йода в щитовидной железе. Важно понимать, что йодид калия не защищает от прямого облучения или других радиоактивных частиц в воздухе.

Берлинская лазурь — это вид красителя, который при приёме внутрь будет связывать радиоактивные элементы, такие как цезий и таллий. Это ускорит выведение из организма радиоактивных частиц. Диэтилентриаминпентауксусная кислота (DTPA) связывается с радиоактивными металлами плутония, америция и кюрия. Радиоактивные частицы выходят из организма в моче, также уменьшая количество поглощенного излучения.

Радиация может быть вашим другом

Прежде чем запираться в панике в убежище, знайте, что некоторая доза излучения на самом деле полезна для вашего здоровья. Например, ультрафиолетовое излучение очень важно для организма, чтобы стимулировать выработку витамина D. Солнечные ванны полезны. Но не торопитесь выбрасывать солнцезащитный крем. Эксперты говорят, что всего от 5 до 15 минут в день, три раза в неделю, более чем достаточно для вашего здоровья.

Скажите слово «радиация» трем разным людям, и вы, вероятно, получите три разных реакции. Ваша тетя не скажет как действует радиация, но может рассказать вам как радиация излечила ее рак. Ваш сосед может вспомнить, как его учили в школе действиям во время ядерного взрыва. А ваш друг любитель комиксов объяснит, как гамма-лучи превратили Брюса Баннера в Халка.

Радиация в различных формах все время окружает нас. Иногда она опасна, иногда — нет. Она бывает естественной и искусственной. Наши тела ежедневно подвергаются воздействию естественного излучения — от почвенных и подземных газов до излучения, идущего от солнца и из космического пространства.

Мы также подвергаемся радиации от создаваемых человеком приборов — медицинских процедур, телевизоров, сотовых телефонов и микроволновых печей. Опасность радиационного излучения зависит от его силы, вида и длительности воздействия.

 

nlo-mir.ru

Радиация и ее влияние на человеческий организм

Увидев знак, предупреждающий о повышенной радиоактивности, человек старается поскорее покинуть опасное место. Случившееся в Чернобыле, Хиросиме и Нагасаки, научило людей остерегаться радиации. И не зря. После произошедших трагедий человечество столкнулось с серьезными проблемами в состоянии здоровья, которые до сих пор дают о себе знать. Радиация губительно влияет на организм, иногда приводя к смерти. Поэтому важно знать о ее действии, свойствах и допустимых дозах.

Что такое радиация?

Человек сталкивается с радиацией на протяжении всей жизни. Его организм, в первую очередь, подвержен естественной радиоактивности, которая наблюдается в природных процессах. Радиоактивностью называют такие явления в природе, при которых ядра атомов распадаются произвольно, что становится причиной возникновения излучений. Обладая выраженной энергией, эти излучения характеризуются тем, что способны ионизировать среду, в которой распространяются. Ионизация приводит к изменениям физических и химических свойств вещества. Такая способность несет поражающее влияние на живой организм, так как в биологических тканях нарушается жизнедеятельность.

Если ионизирующая способность в излучении высока, то она проникает в организм меньше. Если же ионизация обладает низким уровнем, она способна проникать более глубоко. Это становится важным, когда речь заходит о радиации, и ее влиянии на человека.

Радиоактивное действие на человека проводится внешним и внутренним способами. Вещества, которые находятся вне границ организма, создают внешнее облучение. Если же организм получает радиоактивные элементы, которые проникли внутрь вместе с воздухом, пищей, водой, так возникает облучение внутреннее. Высокое проникающее свойство излучения влияет более мощно при внешнем воздействии. Внутреннее влияние усугубляется, если излучению характерна высокая ионизация.

Облучение, которое изнутри получает организм, считается более опасным, так как радиация влияет на ткани и органы, которые ничем не защищены. Этот процесс происходит на молекулярном, клеточном уровне.  Защитным барьером при внешнем облучении служит кожа, одежда, защитные средства, стены помещений.

Радиоактивные излучения разделяются на несколько видов, которые отличаются свойствами и влиянием на человека.

Подробнее о видах радиации и их влиянии

Дозы и источники радиоактивного излучения

Излучение постоянно исходит от естественных источников. Такими источниками внешнего облучения являются:

• космические излучения,
• солнечная радиация,
• излучения горных пород,
• излучения воздуха.

Небольшой дозой радиации обладают даже стройматериалы, которые используются в постройке зданий.

Внутреннее влияние радиации несут газы, поступающие из недр земли, радиоактивный калий, торий, уран, радий рубидий, являющиеся составляющими воды, растений и пищи. Любые эти виды радиоактивного воздействия не приносят вреда, когда излучение идет в малых количествах.

Существует допустимая норма радиации для человеческого организма. Безопасной считается доза до 0,3-0,5 мкЗв в час. Предельно допустимым является излучение в 10 мкЗв в час, если оно воздействует на организм не долго.  Уже при мощности в 50 мЗв в год облучение приводит к онкологиям. Смертельная доза для человека – 10 Зв в год. Летальный исход случается через несколько недель.

Человеческая деятельность приводит к тому, что радиационное воздействие увеличивается, выражаясь в загрязнениях окружающей среды. В основном это происходит из таких источников:

• радиоактивные реакторы,
• урановая индустрия,
• радиохимическое производство,
• переработка и захоронение отходов с радиоактивной способностью,
• радионуклиды в области народного хозяйства.

Радиация и ее влияние на человека может иметь и положительный опыт. Например, радиационное воздействие используется в медицине, к тому же, достаточно широко. Среди такого применения известны следующие способы проведения диагностики:

• рентгенография,
• флюорография,
• компьютерная томография.

Облучение при томографии интенсивнее. Но и результат диагностирования в данном случае выше.

Кроме того, радиация в медицине применяется в таких сферах:

• Радиотерапия. С ее помощью проводится лечение онкологических заболеваний. Правильное облучение способно убивать опухолевые образования.
• Радиохирургия. Здесь используется гамма-нож, который не приводит к разрезам на коже. Особенно интенсивно его употребляют в развитых странах.

Грамотный подход к использованию радиоактивности служит на благо человечеству. Тогда, как чрезмерная промышленная деятельность загрязняет природу, что приводит к различным проблемам со здоровьем.

Влияние радиации на человека

Радиация и ее влияние на человека может вызывать серьезные нарушения в здоровье. Поражение касается не только организма того, кто подвергся облучению, но и следующих поколений, так как радиация влияет на генетический аппарат. Поэтому радиоактивное влияние имеет два эффекта:

• Соматический – возникают такие заболевания, как лейкозы, онкологические образования органов, локальные лучевые поражения и лучевая болезнь.
• Генетический – приводит к генным мутациям и изменениям структуры хромосом.

Облучение хронического характера несет меньшую нагрузку на организм, чем разовое в той же дозе, ведь успевают происходить восстановительные процессы. Скапливание радионуклидов в организме происходит неравномерно. Более всего страдают дыхательные и пищеварительные органы, через которые в организм проникают радионуклиды, печень и щитовидная железа. Среди онкологий, вызванных радиацией, наиболее распространены рак щитовидки и молочной железы.

Лучевой лейкоз, то есть рак крови, может обнаружиться по прошествии четырех-десяти лет после облучения. Он особо опасен для тех, кто еще не достиг пятнадцатилетнего возраста. То, что радиация может приводить к этой болезни, свидетельствует ее рост у жителей Хиросимы и Нагасаки. Кроме того, было подмечено, что смертность среди рентгенологов увеличена именно по причине лейкоза.

Облучение радиацией также чревато онкологией легких. В частности, диагноз распространен среди шахтеров, работающих на урановых рудниках.

Самым известным последствием радиационного действия является лучевая болезнь. Ее провоцируют как разовые облучения, так и хронические. Большие дозы могут привести к летальному исходу.

Мутации, которые проходят в генетическом аппарате в следствие облучения, на данный момент изучены не достаточно. Это обусловлено тем, что они способны проявляться через многие годы в разных поколениях. Тогда становится трудно доказать, по какой именно причине произошла та или иная мутация.

Иногда они проявляются сразу. Такие мутации называют доминантными. Существуют рецессивные мутации, дающие знать о себе через поколения. Хотя они могут не выявиться в новых поколениях вообще. Мутации выявляются физическими или психическими нарушениями в здоровье потомков. Для этого поврежденному гену нужно соединиться с геном, обладающим одинаковым с ним повреждением.

При внешних облучениях появляются ожоги кожных и слизистых покровов, разные по степеням тяжести.

Свободные радикалы и последствия их действия

Когда ионизирующая способность радиоактивного излучения интенсивна, это приводит к образованию активных молекул в живых клетках. Такие молекулы и есть свободными радикалами. Они повреждают и приводят к гибели живые клетки.

Их агрессивное воздействие направлено на жизненно важные функции организма. В первую очередь страдают клетки желудочно-кишечной и кроветворной систем и половые клетки. В данном случае возникают определенные симптомы: тошнота, рвота, повышенная температура, диарея, уменьшение клеток крови.

Клетки, которые делятся не так быстро, как вышеперечисленные, переживают изменения в сторону дистрофии. Если при облучении пострадали глаза, это может вызвать лучевую катаракту. Склероз сосудов и плохой иммунитет – также последствия работы свободных радикалов.

В борьбе со свободными радикалами организм сам запускает регенерацию поврежденных клеток. Но когда облучение сильное, он становится не способным побороть вредоносное действие. Вид радиации, ее интенсивность и индивидуальная восприимчивость человека играют в этом главную роль.

Заключение

Радиоактивное излучение в природе является нормальным явлением. Естественное облучение проходит в минимальных дозах, и человек переживает его на протяжении всей жизни. Ведь оно исходит от таких природных носителей, как солнце и воздух. Но там, где человек переходит предельную черту, загрязняя окружающую среду разными видами производства, радиация становится очень опасной для здоровья и жизни. Ее влияние при превышении допустимых доз способно наносить вред не только организму того, кто оказался под ее воздействием, но и потомкам такого человека. Влияя на генетику, радиация способна повреждать психические и физические способности новых поколений.

Кроме негативного радиационного воздействия, человек сталкивается с его положительной стороной, когда речь заходит о медицинских обследованиях и процедурах. Обернуть радиацию на благо смогли ученые, употребив ее в медицине.

medtox.net

Солнечная, Космическая, Земная и Бытовая, Естественный Фон, Допустимая и Смертельная Доза, Воздействие на Организм Человека

29.04.2019

Под радиоактивностью подразумевается шаткость ядер в некоторых атомах. Она может проявляться в их восприимчивости к самопроизвольным превращениям (говоря научным термином — распадам), сопровождаемым проистеканием ионизирующих излучений, другими словами — радиацией. Энергетическая составляющая таких излучений довольно-таки значительна,  вследствие этого она может влиять на вещества, с процессом создания новых ионов различных знаков. Вызывание радиации при помощи химической реакции невозможно, потому что это является целиком физическим процессом.

Радиацию различают в виде:

• Альфа-частиц — сравнительно тяжелых частиц, заряженных положительно, представляющих собой ядра гелия;
• Бета-частиц — обычных электронов;
• Гамма-излучений — обладающих той же природой, что и свет, но с намного большей проникающей способностью;
• Нейтронов — таких электрически нейтральных частиц, возникающих главным образом поблизости с работающими атомными реакторами, подступы к которым должны быть категорически ограничены;
• Рентгеновских лучей — похожих с гамма-излучением, но обладающих меньшей энергией.

Следует отметить, что Солнце является одним из природных источников такого излучения, но земная атмосфера защищает планету от такого вида радиации.

Разновидности радиационного излучения

Самыми опасными для людей являются альфа-, бета- и гамма-излучения, которые могут приводить к нешуточным недомоганиям, включая генетические нарушения, а также смерть. Уровень воздействия радиации на самочувствие людей находится в полной зависимости от разновидности излучения, его продолжительности, а также частоты. Из этого следует, что последствия от радиации могут быть как при разовом взаимодействии с источником, так и про многократном.

Так, например, если хранить слаборадиоактивные предметы в домашней обстановке, в частности антиквариат, обработанные радиацией драгоценные камни либо изделия из радиоактивного пластика, то воздействия не избежать.

Единицы измерения радиоактивности

Радиоактивность измеряют в Беккерелях (БК), что соответствует одному распаду в секунду. Уровень содержания радиоактивности в веществах также часто оценивают единицами веса — Бк/кг, либо объемами — Бк/куб. м³. Порой можно повстречать такую единицу — Кюри (Ки). Она является выражением огромной величины, равной 37 биллионам Бк. В процессе распада веществ источники испускают ионизирующие излучения, мерой которых являются экспозиционные дозы. Они измеряются Рентгенами (Р). Один Рентген является величиной довольно-таки значительный, отчего на практике обычно используется миллионная (мкР) или тысячная (мР) доля Рентгена.

Бытовыми дозиметрами измеряю процессы ионизации в течение определенного времени. Имеется в виду не сама экспозиционная доза, а лишь уровень ее мощности. Единицей измерения является микрорентген/час. Собственно этот показатель и считается самым важным для людей, благодаря ему можно произвести оценку опасности тех или иных источников радиации.

Влияние радиации на состояние здоровья людей

Влияние радиации на людской организм называется облучением. В процессе этого воздействия радиоактивная энергия внедряется в клетки, при этом разрушая их. При облучении могут проявляться самые разнообразные болезни, типа инфекционных осложнений, нарушений обмена веществ, злокачественных опухолей и лейкоза, бесплодия, катаракты и многого другого. В особенности необычайно остро радиация может воздействовать на процесс деления клеток, из-за этого она представляет чрезвычайную опасность для детского организма.

Людской организм может реагировать не столько на саму радиацию, как на ее источники. Проникновение в организм радиоактивных веществ может происходить разными путями. Например, появление ее в кишечнике может происходить при приеме пищи или воды, в легких — в  процессе дыхания, а на коже или через нее при проведении медицинской диагностики с помощью радиоизотопов. Это будет так называемым внутренним облучением.

Как вывести радиацию из организма? Таким вопросом, несомненно, задаются многие люди. Так, например, известно, что при употреблении отдельных продуктов питания, а также витаминов можно оказать помощь организму в его очистке от незначительных радиоактивных доз. Хотя во времена Чернобыльской катастрофы ходили слухи, что представители КГБ знали, как вывести радиацию, находясь в зоне, и выходили из нее без вреда для организма. Домыслы  опирались на то, что они якобы принимали внутрь какой-то особый совершенно секретный активированный уголь или какой-то аналог.

Компьютеры – это тоже источники радиации?

Такие вопросы в эру компьютерных технологий и техники беспокоят многих людей. Единственными элементами в компьютерах, которые в теории могут быть радиоактивными, считаются только мониторы, в особенности электролучевые. В современных дисплеях, жидкокристаллических и плазменных, радиоактивных свойств не наблюдается.

В ЭЛТ-мониторах, как и в телевизорах, наблюдаются слабые источники излучения, но это рентгеновские типы излучений. Они возникают на внутренних поверхностях стекол экранов. Существенной толщиной этих же стекол, и поглощается большая их часть. В настоящее время не удалось обнаружить какое-либо негативное влияние ЭЛТ-мониторов на состояние здоровья, а в случае повального использования жидкокристаллических мониторов такие вопросы и вовсе потеряют свою актуальность.

Могут ли люди быть источниками радиации?

При воздействии радиации на людские организмы, в последних не образуются радиоактивные вещества, то есть люди не превращаются сами в источники радиации. Между прочим, производство рентгеновских снимков, наперекор широко распространенным представлениям, тоже является безопасными для людей. Следовательно, в противоположность заболеваниям, лучевые поражения от одного человека к другому передаваться не могут, тем не менее, присутствие радиоактивных предметов, несущих в себе заряды, может представлять опасность.

Как измеряются уровни радиации?

В основном уровни радиации измеряются при помощи дозиметров. Наличие таких бытовых приборов незаменимо для тех, кто намеревается предельно обезопаситься от вредоносного, да и вообще порой смертельного радиоактивного воздействия. Основным предназначением бытовых дозиметров является замер доз радиации в тех местах, где находятся люди, а также обследование каких-либо объектов или предметов. Это могут быть грузы, стройматериалы, деньги, продукты питания, детские игрушки и пр. Приобретают приборы, измеряющие уровни радиации, главным образом люди, которые нередко бывают в районах с радиоактивным загрязнением, в частности вызванным аварией на ЧАЭС. Следует отметить, что такие очаги существуют почти в большинстве областей европейской части России.

Помогают дозиметры и тем, кто бывают на незнакомых территориях, удаленных от цивилизаций, например в походах, при сборе грибов и ягод, а также на охоте. Непременным условием, особенно в последнее время, считается обследование на наличие радиационной безопасности мест, предполагаемых под строительство или приобретения домов, дач, огородов или земельных участков, в противном случае, подобные приобретения могут принести лишь смертельную опасность или тяжелые заболевания.

Очистка продуктов питания, земли или предметов от радиации почти невозможна, как заявляют современные ученные. Хотя имеются, конечно же, неподтвержденные данные, что установки для такой очистки существуют еще давно, как минимум со времен Чернобыля, но они по каким-то неведомым причинам засекречены. Таким образом, единственным доступным способом по защите себя и своей семьи остается держаться от всего этого как можно дальше. С помощью бытовых дозиметров как раз таки можно заниматься выявлением потенциально опасных источников.

Какие существуют мифы о радиации

В умах людей на сегодняшний день существуют разные мнения о радиации: использование йода или свинца для защиты от излучений, зеленые свечения радиоактивных веществ и другие мифы. Можно ли развенчать такое околонаучное мифотворчество и побороть общепринятые заблуждения? Что же говорит наука?

Радиацию «создали» люди

Ложь

Сама по себе радиация естественного происхождения. В частности, в результате солнечного излучения также происходит зарождение радиационного фона. На юге, где, как известно, имеется весьма яркое и жаркое солнце, естественный радиационный фон довольно-таки высокий. Конечно, он не губительный для людей, однако он более высокий, чем в странах северного полушария. Кроме того, имеется и космическая радиация, которая из открытого космоса доходит до нашей планеты и встречается с атмосферой.

Наличие свинцовых стен защитит от радиации

Частичная правда

Объясняя эту точку зрения, желательно разобраться с некоторыми моментами. Во-первых, имеются несколько разновидностей радиации, которые в свою очередь связанны с самыми разнообразными типами распространяющихся частиц. Например, имеющиеся альфа-излучения весьма эффективно ионизируют все вокруг. Однако их может задержать обыкновенная верхняя одежда. Таким образом, если перед людьми находятся источники альфа-излучений, а они при этом одеты, да еще и в очках, то ничего страшного им не угрожает.

У бета-излучений ионизирующая восприимчивость ниже, однако это уже более глубоко проникающая радиация. Но и она может быть остановлена, к примеру, при помощи небольшого слоя алюминиевой фольги.

Ну и гамма-излучения, которые обладают, если сравнивать с одинаковой интенсивностью, наименьшей ионизирующей способностью. При этом они обладают наилучшей проникающей характеристикой, вследствие этого и считаются наиболее опасными. Таким образом, в каких бы защитных костюмах люди ни были перед гамма-источниками, они все равно бессильны и в любом случае получат свою дозу радиации.

Собственно предохранение от гамма-излучений в большинстве своем ассоциируется у людей с наличием свинцовых погребов, бункеров и прочими подобными атрибутами. Конечно, одинаковая толщина свинцового слоя будет куда более эффективной, чем такие же слои, к примеру, бетонных или деревянных укрытий. Свинец не является волшебным материалом, хотя и обладает важнейшим параметром — высокой плотностью. Собственно по причине высокой плотности материалы из свинца в действительности нередко употреблялись в защитных сооружениях середины XX столетия, в самом разгаре ядерной гонки вооружений. При всем при том свинец имеет определенную токсичность, отчего на сегодняшний день для тех же целей люди предпочитают пользоваться, к примеру, более толстыми слоями бетона.

Употребление йода может защитить от радиационного заражения

Ложь

Употребление йода либо каких-нибудь его соединений абсолютно не противостоит негативному воздействию радиации. Так почему же медиками рекомендуется принятие йода, когда происходят техногенные катастрофы, при которых происходит выброс радионуклидов в атмосферу? А все потому, что когда в атмосфере или в воде обнаруживается присутствие радиоактивного йода-131, он весьма стремительно проникает в организмы людей. После чего происходит его накопление в щитовидных железах, с резким повышением рисков по развитию рака и прочих болезней, связанных с этими «нежными» органами. Заблаговременно «наполнив по максимуму» йодные депо в щитовидных железах, можно снизить захват радиоактивного йода и, следовательно, предохранить ткани от дальнейших накоплений радиации.

Все радиоактивные вещества обязательно светятся

Частичная правда

Все, что так или иначе связано с радиоактивным свечением специалисты называют радиолюминесценцией, и это не считается каким-то чрезвычайно распространенным явлением. Причем, оно по обыкновению вызывается не свечением самих радиоактивных материалов, а происходит при взаимодействии излучаемой радиации с окружающими материалами.

Еще в 1920–1930-х годах, на пике публичной заинтересованности в радиоактивных материалах, в различные бытовые приборы, лекарства и во многое другое, в том числе и в краску для стрелок в часах и окраски циферблата добавляли немного радия. В основном эту краску составляла основа сульфида цинка, смешанная с медью. Примеси радия испускали радиоактивное излучение, а при взаимодействии с краской светились зеленым.

Радиационное облучение обязательно приведет к мутациям

Правда

Действительно процесс радиоактивного излучения может привести к самым разнообразным повреждениям в ДНК-спиралях. Чтобы восстановить целостную систему генов, в процессе репарации поврежденные участки заполняются с помощью случайных нуклеотидов. Это является одним из вариантов возникновения нового вида мутации.

При всем при том желательно не забывать, что люди довольно-таки неплохо защищены от фоновых радиоактивных излучений. Присутствие фоновой радиации необязательно может привести к повреждению ДНК-спирали. Иногда, если у одной из двух цепей произошло повреждение, то она всегда может восстановиться, используя резервную вторую цепь.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Автор статьи:

Богуславский Сергей

Я бывший военнослужащий, офицер, и военная тематика мне близка, я в ней легко ориентируюсь.

Свежие публикации автора:

С друзьями поделились:

militaryarms.ru

Что происходит с телом человеком под воздействием радиоактивного излучения?

После Чернобыля всем стало ясно: радиация — это страшно, и лучше держаться от нее подальше. Словно невидимая «темная» сила, она влияет на всех, кто оказывается рядом: поражает сразу или вызывает неизлечимые заболевания, порождает генетические мутации. Но что происходит с телом человека под воздействием радиации с медицинской точки зрения? От чего зависит характер и протекание заболеваний и можно ли уберечься от этой «невидимой разрушительной силы»?

Ответы на вопросы ecoidea.by ищет с врачом лучевой диагностики Ольгой Кузнецовой.

Почему радиоактивные элементы влияют на организм человека на расстоянии?

В процессе радиоактивного распада радиоактивные элементы испускают потоки элементарных частиц. Эти частицы и осколки деления атомов воздействуют на все вокруг, в том числе и на клетки нашего организма — на атомном и молекулярном уровнях. В результате из одних биологических веществ образуются другие: например, вода Н₂0 превращается в ОН и перекись водорода Н₂0₂. Далее, как по цепочке, новые химические вещества вступают в реакции с другими молекулами биологической системы, внося изменения в сложные биохимические процессы в организме. Кроме того, образующиеся в результате химических превращений нестабильные частицы и радиотоксины провоцируют разрыв связей внутри молекул, разрушая белки, ДНК и другие биологические соединения.

Что такое лучевая болезнь?

Лучевая болезнь — это комплекс симптомов, которые появляются у людей, подвергшихся большим дозам радиоактивного облучения. Как правило, разрушению в первую очередь подвергаются те органы, клетки которых делятся наиболее быстро: это лимфатические узлы, селезенка, костный мозг, органы половой системы, слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта, кровь, кожа. Молекулярные связи внутри этих клеток разрушаются, нарушая их химический состав и свойства. В начале течения болезни появляется головная боль, слабость с теле, сухость слизистых, сонливость и тошнота. Кожа может принимать красноватый и синюшный оттенки, выпадают волосы. Далее дает о себе знать поражение клеток крови и лимфоидного аппарата: у пациента резко снижается иммунитет, происходят кровотечения и интоксикация. Из-за нарушения иммунитета падает сопротивляемость организма и к любым другим болезням. Появляются отеки и язвы в области слизистых и желудочно-кишечного тракта, открывается их кровоточивость.

«Он стал меняться — каждый день я уже встречала другого  человека… Ожоги выходили наверх… Во рту, на языке, щеках — сначала появились маленькие язвочки, потом они разрослись. Пластами отходила слизистая, пленочками белыми. Цвет лица… Цвет тела… Синий… Красный… Серо-бурый… А оно такое все мое, такое любимое! Это нельзя рассказать!»

Из воспоминаний жен ликвидаторов ЧАЭС, «Чернобыльская молитва», С. Алексиевич

Какие еще болезни может вызывать радиация?

Радиоактивное облучение в дозах, не вызывающих лучевую болезнь, тем не менее оказывает местное влияние на организм человека. Повреждая отдельные клетки организма на молекулярном уровне и снижая общий иммунитет организма, радиоактивное облучение порождает образование «неправильных» злокачественных клеток, что вызывает онкологические заболевания. Более того, радиоактивное излучение проходит через клетки неравномерно: большое количество энергии передается в отдельные участки клеток, например, хромосомы. Как следствие такого воздействия радиации на половые клетки происходят непредсказуемые генетические мутации, возникают наследственные болезни, передающиеся из поколения в поколение.

«Когда она родилась… Это был не ребенок, а живой мешочек, зашитый со всех сторон, ни одной щелочки, только глазки открыты. В медицинской карточке записано: «девочка, рожденная со множественной комплексной патологией: аплазия ануса, аплазия влагалища, аплазия левой почки»…Так это звучит на научном языке, а на обыкновенном: ни писи, ни попки, одна почка…»

Из воспоминаний жен ликвидаторов ЧАЭС, «Чернобыльская молитва», С. Алексиевич

Как радиация может повлиять, если не находиться в непосредственной близости с источником облучения?

Во время атомного взрыва на Чернобыльской АЭС радиоактивные вещества выбросились в окружающую среду на сотни километров. Однажды попав в окружающую среду, радиация будет существовать там до тех пор, пока не произойдет полный распад радиоактивного элемента. Это значит, что радиоактивные элементы могут попасть к нам в организм через атмосферу, продукты питания, выращенные на загрязненной почве. После попадания в организм радиоактивные элементы накапливаются внутри тела человека и становятся уже внутренним источником облучения организма.

Почему радиация до сих пор вызывает заболевания и генетические мутации?

Период полного распада многих радиоактивных веществ составляет тысячи лет, поэтому однажды попав внутрь нашего организма, радиоактивные элементы могут облучать нас изнутри на протяжении всей жизни, влияя все это время на биохимические процессы в организме.

Почему после Чернобыля у многих людей пострадала именно щитовидная железа?

Во время взрыва на Чернобыльской АЭС в атомсферу выбросилось огромное количество радиоактивного йода. По своим физико-химическим свойствам радиоактивный йод очень схож с натуральным йодом, который поглощается в больших количествах щитовидной железой. Как следствие щитовидные железы людей с недостатком йода (на момент аварии) наполнились радиоактивным йодом, которого в первые дни после аварии содержалось огромное количество в атмосфере по всей территории Беларуси. 

Почему некоторые люди, подвергшиеся радиации, не заболевают?

Живой организм — это очень сложная саморегулирующаяся система. Сопротивляемость организма заболеваниям зависит от многих факторов: наследственности, физического и психического состояния, работы иммунитета. Именно поэтому одни и те же дозы радиации могут воздействовать на разных людей по-разному.

Можно ли очистить организм от радиоактивных элементов?

Тяжелые металлы и радионуклиды тяжело выводятся из организма. Однако некоторые вещества, действительно, способствуют выведению радионуклидов. Одна из групп таких веществ — это пектины. Пектины присутствуют во всех высших растениях, особенно во фруктах. Это студенистое вещество, которое хорошо знакомо нам в варенье или желе, приготовленных из плодов. В процессе усвоения пищи пектин соединяется с радионуклидами и токсичными тяжелыми металлами. Образуются нерастворимые соли, которые не всасываются через стенки кишечника и выводятся из организма. Кроме того, некоторые фракции пектина проникают в кровь, образуя соединения с радионуклидами и затем удаляются с мочой.

Что делать, чтобы защитить свой организм от радиоактивного облучения?

Как и любое заболевание, загрязнение организма радионуклидами гораздо легче предотвратить, чем устранить. Медики советуют не рисковать с путешествиями на загрязненные радионуклидами территории, внимательно относиться к происхождению продуктов питания, которые потребляются в пищу. Особое внимание стоит уделять продуктам, которые склонны накапливать радионуклиды: грибы и ягоды, продукты животного происхождения.

Татьяна КУЗНЕЦОВА

Фото: unsplash.com

 

Поделиться в соц. сетях: Предыдущая Следующая

wildlife.by