Jedinica za zračenje. Apsorbirana doza

Dodatak za građane "Oprez! Zračenje"

Osnovne mjerne jedinice ionizirajućeg zračenja

Doza izloženosti(dvije jedinice)

rendgenski snimak (P) - izvansustavna jedinica doze izloženosti. To je količina gama ili rendgenskog zračenja koja u 1 cm^3 suhog zraka (koji u normalnim uvjetima ima težinu od 0,001293 g) tvori 2,082 x 10^9 parova iona. Ovi ioni nose naboj od 1 elektrostatičke jedinice svakog predznaka (u CGS sustavu), što će u jedinicama rada i energije (u CGS sustavu) biti oko 0,114 erg energije koju apsorbira zrak (6,77 x 10^4 MeV). (1 erg = 10^-7 J = 2,39 x 10^-8 kal). Kada se pretvori u 1 g zraka, to će biti 1,610 x 10 ^ 12 pari iona ili 85 erg / g suhog zraka. Dakle, fizikalni energetski ekvivalent rendgenske zrake je 85 erg/g za zrak. (Prema nekim izvorima, to je 83,8, prema drugima - 88,0 erg / g).

1 C/kg - jedinica doze izloženosti u SI sustavu. To je količina gama ili X-zračenja, koja u 1 kg suhog zraka stvara 6,24 x 10 ^ 18 parova iona, koji nose naboj od 1 privjeska svakog znaka. (1 privjesak = 3 x 10^9 CGSE jedinica = 0,1 CGSM jedinica). Fizikalni ekvivalent 1 C/kg je 33 J/kg (za zrak).

Odnos između X-zraka i C/kg je sljedeći:

1 P \u003d 2,58 x 10 ^ -4 C / kg - točno.

1 C/kg = 3,88 x 10^3 R - pribl.

Apsorbirana doza(dvije jedinice)

Radostan - izvansustavna jedinica apsorbirane doze. Odgovara energiji zračenja od 100 erg koju apsorbira tvar težine 1 gram (stoti dio "Gray" - vidi).

1 rad = 100 erg/g = 0,01 J/kg = 0,01 Gy = 2,388 x 10^-6 cal/g

Uz dozu ekspozicije od 1 rentgena, apsorbirana doza u zraku bit će 0,85 rad (85 erg/g).

Sivo (Gy) - jedinica apsorbirane doze u SI sustavu jedinica. Odgovara energiji zračenja od 1 J koju apsorbira 1 kg tvari.

1 gr. \u003d 1 J / kg \u003d 10 ^ 4 erg / g \u003d 100 rad.

Ekvivalent doze(dvije jedinice)

Baer - biološki ekvivalent rendgenske zrake (u nekim knjigama - drago). Nesistemska jedinica ekvivalentne doze. Općenito:

1 rem = 1 rad * K = 100 erg/g * ​​​​K = 0,01 Gy * K = 0,01 J/kg * K = 0,01 Sivert

Uz faktor kvalitete zračenja K = 1, odnosno za rendgensko, gama, beta zračenje, elektrone i pozitrone, 1 rem odgovara apsorbiranoj dozi od 1 rad.

1 rem = 1 rad = 100 erg/g = 0,01 Gy = 0,01 J/kg = 0,01 Sieverta

Posebno treba istaknuti sljedeću činjenicu. U 50-ima je utvrđeno da ako, pri dozi izloženosti od 1 rentgena, zrak apsorbira 83,8?. Stoga se ispostavlja da pri procjeni doza možemo pretpostaviti (s minimalnom pogreškom) da doza izloženosti od 1 rendgena za biološko tkivo odgovara (ekvivalentno) apsorbiranoj dozi od 1 rad i ekvivalentnoj dozi od 1 rem (na K = 1), odnosno grubo govoreći da su 1 R, 1 rad i 1 rem isto.

Sievert (Sv) je SI jedinica za ekvivalentne i efektivne ekvivalentne doze. 1 Sv jednak je ekvivalentnoj dozi pri kojoj će umnožak apsorbirane doze u Grayu (u biološkom tkivu) i koeficijenta K biti jednak 1 J/kg. Drugim riječima, to je takva apsorbirana doza pri kojoj se u 1 kg tvari oslobađa energija od 1 J.

Općenito:

1 Sv = 1 Gy. K = 1 J/kg. K = 100 rad. K = 100 rem

Pri K=1 (za rendgensko, gama, beta zračenje, elektrone i pozitrone) 1 Sv odgovara apsorbiranoj dozi od 1 Gy:

1 Sv \u003d 1 Gy \u003d 1 J / kg \u003d 100 rad \u003d 100 rem.

Zaključno, još jednom podsjećamo da su za X-zrake, gama, beta zračenje, elektrone i pozitrone, vrijednosti X-zraka, rad i rem, kao i (odvojeno) vrijednosti Graya i Sieverta ekvivalentno pri procjeni izloženosti ljudi.

Primjer.

Ako se na bilo kojem mjestu zabilježi pozadina (od gama zračenja) od 25 μR/sat (25 μrad/sat; 0,25 μGy/sat; 0,25 μSv/sat), tada će osoba za 1 sat boravka na tom mjestu primiti ekvivalentnu dozu (ED) od 25 μrem (0,25 μSv). Za tjedan dana, odnosno:

ED \u003d 25 mikroR / sat * 168 sati \u003d 4200 mikrorema \u003d 4,2 mrem \u003d 42 mikroSv ili 0,042 mSv,

i za godinu dana:

ED \u003d 25 mikroR / sat * 8760 sat \u003d 219000 mikrorem \u003d 219 mrem \u003d 2,19 mSv.

Ali ako je ista apsorbirana doza stvorena alfa zračenjem (na primjer, s unutarnjom izloženošću), tada će, uzimajući u obzir faktor kvalitete (20), ekvivalentna doza za 1 sat biti:

ED \u003d 25 mikroR / sat * 20 * 1 sat = 500 mikroR = 500 mikrorema \u003d 0,5 mrem \u003d 5 mikroSv

odnosno bit će ekvivalent apsorbiranoj dozi rendgenskog, gama, beta zračenja, 500 mikrorad (5 mikroGy).

Ali želim skrenuti pozornost čitatelja na oštro odstupanje između primljene doze, odnosno energije oslobođene u tijelu, i biološkog učinka. Tako je davno postalo očito da iste doze koje čovjek primi od vanjskog i unutarnjeg zračenja, kao i doze koje primi od različitih vrsta ionizirajućeg zračenja, od različitih radionuklida (kada uđu u tijelo) izazivaju različite učinke! A apsolutno smrtonosna doza za osobu od 1000 rentgena u jedinicama toplinske energije je samo 0,0024 kalorija. Ova količina toplinske energije može zagrijati samo 1 C oko 0,0024 ml vode (0,0024 cm^3 0,0024 g), odnosno samo 2,4 mg vode. Uz čašu toplog čaja dobivamo tisuću puta više. U isto vrijeme, liječnici, znanstvenici, nuklearni znanstvenici operiraju s dozama mili-, pa čak i mikrorendgena. Odnosno, ukazuju na točnost koja zapravo ne postoji.

Utjecaj zračenja na ljudski organizam. Učinci zračenja

Radioaktivno zračenje naziva se ionizirajuće zračenje, a radioaktivne čestice ionizirajuće čestice.

Kao što je već spomenuto, radioaktivne čestice, koje imaju ogromnu energiju, ogromne brzine, kada prolaze kroz bilo koju tvar, sudaraju se s atomima i molekulama te tvari i dovode do njihovog uništenja, ionizacije, do stvaranja "vrućeg" (visokoenergetskog) i ekstremno reaktivne čestice - fragmenti molekula : ioni i slobodni radikali.

Ista stvar se događa u tkivima bioloških objekata. U isto vrijeme, budući da se ljudska biološka tkiva sastoje od 70% vode, molekule vode su primarno u velikoj mjeri ionizirane. Od fragmenata molekula vode – od iona i slobodnih radikala – nastaju izrazito štetni i reaktivni peroksidni spojevi koji pokreću čitav lanac uzastopnih biokemijskih reakcija i postupno dovode do razaranja staničnih membrana (staničnih stijenki i drugih struktura).

Općenito, utjecaj zračenja na biološke objekte, a prije svega na ljudski organizam uzrokuje tri različita negativna učinka.

Prvi - ovo je genetski učinak na nasljedne (spolne) stanice tijela. Može se manifestirati i manifestirati samo u potomstvu. To je rođenje djece s različitim odstupanjima od norme (malformacije različitog stupnja, demencija itd.), Ili rođenje potpuno nesposobnog fetusa - s odstupanjima nespojivim sa životom.

U velikoj mjeri "dobavljači" takve djece dotičnim bolnicama su nuklearne elektrane i njihova područja utjecaja.

Drugi - ovo je također genetski učinak, ali za nasljedni aparat somatskih stanica - tjelesnih stanica. Manifestira se tijekom života određene osobe u obliku raznih (uglavnom kancerogenih) bolesti. "Dobavljači" oboljelih od raka također su u velikoj mjeri nuklearne elektrane i njihova područja utjecaja.

Treći učinak je somatski učinak, bolje rečeno, imunološki. Ovo je slabljenje tjelesne obrane, imunološkog sustava zbog razaranja staničnih membrana i drugih struktura. Manifestira se u obliku raznih bolesti, uključujući i one naizgled potpuno nepovezane s izloženošću zračenju, u povećanju broja i težini tijeka bolesti, u komplikacijama, kao iu slabljenju pamćenja, intelektualnih sposobnosti itd. Oslabljeni imunitet izaziva pojavu bilo koje bolesti, uključujući i rak.

Posebno treba istaknuti da su sva vidljiva tjelesna odstupanja od norme, sve bolesti praćene slabljenjem mentalnih sposobnosti, pamćenja i inteligencije.

Retrospektivna analiza i studija trenutnog zdravstvenog stanja stanovništva u zoni utjecaja Krasnojarskog rudarsko-kemijskog kombinata pokazala je da je ovdje porast raznih bolesti, kako kod djece tako i kod odraslih, višestruko veći nego u kontroli. područja. Slična je slika tipična za zone utjecaja svih nuklearnih postrojenja diljem svijeta.

Uvijek treba imati na umu da su najbolja zaštita od zračenja, od bilo kojeg zračenja, udaljenost i vrijeme:

- što kraće vrijeme provedeno u zoni zračenja, to bolje.

Zračenje različito djeluje na ljude ovisno o spolu i dobi, stanju organizma, njegovom imunološkom sustavu itd., no posebno je jako na dojenčad, djecu i adolescente.

Pri izlaganju zračenju (osobito niskopozadinskom) latentno (inkubacijsko, latentno) razdoblje, odnosno vrijeme odgode prije pojave vidljivog učinka, može trajati godinama, pa čak i desetljećima. (iz knjige Ralpha Grabea "Petco efekt: Učinci niskih doza zračenja na ljude, životinje i drveće")

Petkov efekt: nova dimenzija opasnosti od zračenja?

Godine 1972. Abram Petko iz Whiteshell Nuclear Research Establishmenta Kanadske komisije za atomsku energiju u Manitobi došao je do slučajnog otkrića koje je (prema Ralphu Grabeu) zaslužilo Nobelovu nagradu. Otkrio je da su tijekom dugotrajnog zračenja stanične membrane puknule pri znatno nižoj ukupnoj dozi nego kad bi se ta doza dala kratkim bljeskom, kao u studiji rendgenskim zrakama.

Tako je zračenje intenzitetom od 26 rad/min uništilo staničnu membranu u 130 minuta pri ukupnoj dozi od 3500 rad. Kod zračenja intenzitetom od 0,001 rad/min (26 000 puta manje) bilo je dovoljno 0,7 rad (vrijeme oko 700 min). Odnosno, za isti učinak bila je dovoljna 5000 puta manja doza.

Zaključeno je da što je duže razdoblje izloženosti, to je manja ukupna potrebna doza.

Bilo je to otkriće. Male doze tijekom kronične izloženosti pokazale su se opasnije u smislu posljedica od velikih doza kratkotrajne (akutne) izloženosti. Ovo novo revolucionarno otkriće u oštroj je suprotnosti s genetskim učinkom zračenja na jezgru stanice. U svim takvim studijama nije pronađena razlika u učinku između ukupne doze primijenjene tijekom kratkog ili dugog razdoblja. Uočeno je gotovo konstantno djelovanje od 1 rad za cijeli niz intenziteta doze, varirajući od najmanje do najveće. Dugo se vremena vjerovalo da se molekula DNK, koja nosi genetsku informaciju, izravno uništava u jezgri stanica pod utjecajem zračenja. Petko je, pak, otkrio da kod staničnih membrana djeluje drugačiji mehanizam koji dovodi do neizravne destrukcije.

Kako male doze mogu biti opasnije od velikih?

U stanicama ima puno vode. Pod djelovanjem zračenja nastaju visoko toksični nestabilni oblici kisika - slobodni radikali, peroksidni spojevi. Reagiraju sa staničnom membranom, gdje započinju lančanu reakciju kemijskih transformacija - oksidaciju membranskih molekula, uslijed čega dolazi do njezinog uništavanja. Odnosno, ne postoji izravni učinak zračenja, već posljedice.

Citati

"Ozbiljna oštećenja uzrokovana malim dugotrajnim ili kroničnim dozama zračenja: što je manje slobodnih radikala u staničnoj plazmi, veća je njihova učinkovitost u nanošenju oštećenja. To je zato što slobodni radikali mogu deaktivirati jedni druge i formirati običnu molekulu kisika ili druge (rekombinacija Što je manje slobodnih radikala stvoreno zračenjem u određenom volumenu po jedinici vremena (pri nižim intenzitetima zračenja), manja je vjerojatnost da će doći do stanične stijenke.

"Manje štete od velikih kratkoročnih doza zračenja: što se više slobodnih radikala stvara u određenom volumenu (pri visokim dozama po jedinici vremena), brže se rekombiniraju i postaju neučinkoviti prije nego što dosegnu i pogode membranu."

Osim toga, postoji dugotrajni učinak. Stanične membrane stvaraju električno polje u staničnoj plazmi koje privlači negativno nabijene molekule kao što su visoko toksični slobodni radikali. Računalni izračuni su pokazali da što je veća koncentracija slobodnih radikala, slabije je privlačenje električnog polja. Stoga, ako je koncentracija radikala visoka, manja je vjerojatnost da će doći do membrane nego ako ih je malo.

Dakle, za razliku od stanične jezgre, stanična membrana je manje oštećena (po jedinici apsorbirane doze) s kratkom, ali snažnom dozom (alfa zračenje, intenzivno izlaganje X-zrakama itd.) nego s produljenom ili kroničnom izloženošću zračenju. pozadini male razine, od radioaktivnih padalina, emisija iz nuklearnih elektrana.

Pozadina zračenja

Izvori ionizirajućeg zračenja (IRS) dijele se na prirodne (prirodne) i umjetne (umjetne, umjetne).

Prirodni izvori zračenja uključuju razne vrste kozmičkog zračenja i prirodne radionuklide sadržane u zemljinoj kori, u okolišu, u biljkama i životinjama, uključujući i ljudsko tijelo.

Prema UN-u, doprinos različitih IRS prosječnoj godišnjoj efektivnoj ekvivalentnoj dozi zračenja prosječne osobe je sljedeći. Udio prirodnih IRS iznosi 2 mSv (ili 82,61%), a udio tehnogenih - 0,421 mSv (17,39%); ukupno 2.421 mSv.

Istovremeno, prirodno (prirodno) zračenje sastoji se od "zemaljskog" i "kozmičkog". Udio "zemaljske" je 1,675 mSv (69,186%), uključujući udio unutarnje izloženosti - 1,325 mSv (54,729%), udio vanjske - 0,35 mSv (14,457%). A za udio prostora - 0,315 mSv (13,011%). Svi % su dati od ukupno 2,421 mSv.

Tehnogena izloženost sastoji se od izloženosti tijekom medicinskih pregleda i liječenja (0,4 mSv; 16,522%), izloženosti radioaktivnim padalinama (0,02 mSv; 0,826%) i nuklearne energije (0,001 mSv; 0,041%).

Prirodna pozadina vanjskog zračenja na području SSSR-a uvelike varira, ali se vjeruje da u prosjeku stvara brzinu doze izloženosti od 4,20 mR/sat (40.200 mR/god). Ekvivalentna doza iz prirodnih izvora IR također iznosi 40-200 mrem/godina (0,05-0,2 µSv/sat; 0,4-2,0 mSv/godina) i smatra se apsolutno sigurnom.

Ali sve su to prosječni, prosječni podaci. Dakle (samo radi ilustracije) evo još nekih konkretnih činjenica i brojki.

Dakle, putnik mlaznog zrakoplova prima prosječnu dozu od 0,027 mSv (2,7 mrem) za 4 sata leta, jer razina (ili pozadina) kozmičkog zračenja u kabini zrakoplova doseže 200 mikroR/sat i više, ovisno o visina leta. Na visini od 12 tisuća metara nadmorske visine razina kozmičkog zračenja doseže 5 μSv/sat (500 μR/sat). Ljudi koji žive na nadmorskoj visini od 2000 m primaju dozu 3-4 puta veću od onih koji žive na razini mora (isključujući "zemaljsko" zračenje), budući da je na razini mora "kozmička" pozadina 0,03 μSv / h (3 μR /sat), a na navedenoj visini - 0,1 μSv/sat (10 μR/sat). Oni koji žive na ekvatoru primaju manju dozu od sjevernjaka itd.

Slika čisto "zemaljskog" zračenja također je raznolika. 95% stanovništva Francuske, Njemačke, Italije, Japana i Sjedinjenih Američkih Država (prema UN-u) živi na mjestima gdje se godišnja brzina doze kreće od 0,3 do 0,6 mSv (pozadina od 3-5 do 8-10 mikroR/h). ) ; 3% stanovništva prima prosječno 1 mSv (11-15 mikroR/h); 1,5% - više od 1,4 mSv (18-20 mikroR/h). Ali postoje područja zemlje (uključujući odmarališta) sa stalnim prebivalištem stanovništva, gdje je razina "zemaljskog" zračenja 600-800 puta veća od prosjeka. Pojedine skupine ljudi samo od vanjske izloženosti "zemaljskom" zračenju primaju više od 17 mSv godišnje, što je 50 puta više od prosječne godišnje doze vanjske izloženosti; često borave (privremeno borave) u područjima gdje razina zračenja doseže 175 mSv / godišnje (227 μR / sat), itd.

Granitne stijene, na primjer, mogu dati pozadinu do 30-40 ili više mikroR/h.

Otpad (šljaka, pepeo, čađa, ugljena prašina) iz termoelektrana na ugljen, državnih elektrana, kotlovnica itd. ima povećanu radioaktivnost.

Procjena količine radija i torija u nekim građevinskim materijalima (provedena u nizu zemalja) daje sljedeću sliku (u Bq/kg):

Kao što vidite, obični pijesak i šljunak su deset puta aktivniji, a cigla, granit, pepeo stotine puta aktivniji od drveta.

• stablo (Finska) - 1.1
• pijesak i šljunak (Njemačka) - 30
• cigla (Njemačka) - 126
• granit (UK) - 170
• leteći pepeo (Njemačka) - 341
• glinica (Švedska) - 500-1400
• troska kalcijeva silikata (SAD) - 2140
• otpad iz postrojenja za obogaćivanje urana (SAD) - 4625

Unutarnja izloženost čovjeka veća je od vanjske i u prosjeku iznosi 2/3 efektivne ekvivalentne doze koju čovjek primi od prirodnih izvora zračenja. Stvaraju ga radionuklidi koji dospiju u tijelo hranom, vodom, zrakom.

To uključuje radioizotop kalij-40 i nuklide serije radioaktivnog raspada urana-238 i torija-232. To su prije svega olovo-210, polonij-210 i, što je najvažnije, radon-222 i 220.

Olovo i polonij koncentrirani su u ribama i školjkama, kao i u mesu sobova (koji ih dobivaju hraneći se lišajevima). Ali glavni doprinos unutarnjoj izloženosti osobe daje radon. Ono čini 3/4 doze iz "zemaljskih" izvora zračenja i oko polovice svih prirodnih.

Glavni dio "radonske" doze zračenja, paradoksalno, čovjek prima u zatvorenim, neprovjetrenim prostorijama. U područjima s umjerenom klimom koncentracija radona u takvim prostorijama je u prosjeku 8 puta veća nego u vanjskom zraku. Ali ovo je prosjek. A ako je prostorija jako zatvorena (na primjer, u svrhu izolacije) i rijetko prozračena, tada koncentracija radona može biti desetke i stotine puta veća, što se opaža u nekim sjevernim zemljama. Izvori radona su temelji zgrada, građevinski materijali (osobito oni pripremljeni korištenjem otpada iz termoelektrana, kotlova, šljake, pepela, jalovine i odlagališta nekih rudnika, rudnika, prerađivačkih pogona i dr.), kao i voda , prirodni plin, tlo. Budući da je inertan plin, lako prodire u prostoriju kroz sve pukotine, pore iz tla, podruma (osobito zimi), zidova, kao i s prašinom, čađom, pepelom iz termoelektrana na ugljen itd.

Općenito, "zemaljski" izvori zračenja daju ukupno oko 5/6 godišnje efektivne ekvivalentne doze iz svih prirodnih izvora.

Sada nekoliko primjera u vezi s umjetnim izvorima AI. Kao što je već pokazano, njihov doprinos ukupnoj dozi je, prema procjenama UN-a, 0,421 mSv (17,39%), pri čemu najveći udio otpada na izloženost tijekom medicinskih pregleda i liječenja - 0,4 mSv (ili 95% ove brojke). Naravno, za određenu osobu koja nikada nije posjetila rendgensku sobu i sl., ne može biti govora o bilo kakvim dozama "iz medicine". S druge strane, doza koju osoba primi kao posljedicu nesreće u nuklearnoj elektrani, testiranja nuklearnog oružja itd. može biti stotine i tisuće puta veća nego tijekom bilo kojeg medicinskog pregleda. Stoga je izloženost određenih skupina ljudi tijekom nesreća, ispitivanja i sl. u gornjim brojkama uzeta u obzir samo u obliku prosjeka za cjelokupno stanovništvo Zemlje.

radiometri - dizajniran za mjerenje gustoće fluksa IR i aktivnosti radionuklida.

Spektrometri - proučavati raspodjelu zračenja po energiji, naboju, masama IC čestica (odnosno analizirati uzorke bilo kojeg materijala, IC izvora).

Dozimetri - za mjerenje doza, brzina doza i infracrvenog intenziteta.

Među navedenim postoje univerzalni uređaji koji kombiniraju određene funkcije. Postoje uređaji za mjerenje aktivnosti tvari (odnosno broja raspršenih/s), uređaji za registraciju alfa, beta i drugih zračenja itd. To su u pravilu stacionarna postrojenja.

Postoje posebni terenski ili pretraživački uređaji namijenjeni traženju, detekciji IRS-a, procjeni pozadine itd., koji mogu detektirati gama i beta zračenje i procijeniti njegovu razinu (rendgenski mjerači, radiometri itd.).

Postoje indikatorski uređaji namijenjeni samo za dobivanje odgovora na pitanje ima li zračenja na određenom mjestu, a često rade po principu "više - manje".

No, nažalost, proizvodi se malo uređaja koji pripadaju klasi dozimetara, odnosno onih koji su posebno dizajnirani za mjerenje doze ili brzine doze.

Još je manje univerzalnih dozimetara, s kojima možete mjeriti različite vrste zračenja - alfa, beta, gama.

Glavni domaći dozimetri imaju kraticu "DRG" ​​​​- "X-ray gama dozimetar" u svojim imenima, mogu biti prijenosni ili male veličine (džepni) i dizajnirani su za mjerenje brzine doze rendgenskog i gama zračenja. . Dakle, detekcija uz njihovu pomoć i mjerenje snage gama zračenja uopće ne znači da su alfa i beta zračenja prisutna na ovom mjestu. Nasuprot tome, nepostojanje rendgenskog i gama zračenja uopće ne znači da nema alfa i beta emitera.

Ministarstvo zdravstva SSSR-a dopisom br. 129-4/428-6 od 1. rujna 1987. zabranilo je uporabu instrumenata za geološka istraživanja tipa SRP-68-01 i sličnih njima kao dozimetrijskih uređaja za mjerenje brzina doze izloženosti. Za mjerenje veličine ekspozicijske doze gama i rendgenskog zračenja treba koristiti samo dozimetre tipa DRG-3-01 (0,2; 03); DRG-05; DRG-01; DRG-01T i njihovi analozi.

Ali u svakom slučaju, prije upotrebe bilo kojeg uređaja za mjerenje snage ili veličine doze izloženosti, trebali biste proučiti upute i saznati za koje je svrhe namijenjen. Može se pokazati da nije prikladan za dozimetrijska mjerenja. Uvijek treba obratiti pozornost na jedinice u kojima je instrument kalibriran.

Osim ovih uređaja, postoje i uređaji (uređaji, kasete, senzori i dr.) za individualnu dozimetrijsku kontrolu osoba koje neposredno rade s izvorima ionizirajućeg zračenja.

Nakon što su otkrivena beta zračenje i alfa zračenje, postavilo se pitanje procjene tih zračenja u interakciji s okolinom. Doza izloženosti za procjenu ovih zračenja pokazala se neprikladnom, budući da se stupanj ionizacije od njih pokazao različitim u zraku, u različitim ozračenim tvarima i u biološkom tkivu. Stoga je predložena univerzalna karakteristika - apsorbirana doza.

Apsorbirana doza - količina energije E prenesena na tvar ionizirajućim zračenjem bilo koje vrste, izračunata po jedinici mase m bilo koje tvari.

Drugim riječima, apsorbirana doza (D) je omjer energije dE, koju ionizirajuće zračenje prenosi na tvar u elementarnom volumenu, i mase dm tvari u tom volumenu:

1 J/kg = 1 Gray. Izvansustavna jedinica je rad (doza adsorpcije zračenja). 1 Gray = 100 rad.

Također možete koristiti razlomljene jedinice, na primjer: mGy, µGy, mrad, µrad itd.

Bilješka. Prema RD50-454-84, ne preporučuje se uporaba jedinice "rad". Međutim, u praksi postoje uređaji s ovom kalibracijom, i još uvijek se koristi.

Definicija apsorbirane doze uključuje koncept prosječne energije prenesene na tvar u određenom volumenu. Činjenica je da je zbog statističke prirode zračenja i vjerojatnosne prirode interakcije zračenja s materijom, vrijednost energije prenesene na materiju podložna fluktuacijama. Nemoguće je unaprijed predvidjeti njegovu vrijednost tijekom mjerenja. Međutim, nakon niza mjerenja možete dobiti prosječnu vrijednost ove vrijednosti.

Doza u organu ili biološkom tkivu (D,r) je prosječna apsorbirana doza u određenom organu ili tkivu ljudskog tijela:

D T = E T / m T , (4)

gdje je E T ukupna energija prenesena ionizirajućim zračenjem na tkivo ili organ; m T je masa organa ili tkiva.

Kada se tvar ozrači, apsorbirana doza se povećava. Brzina povećanja doze karakterizirana je brzinom apsorbirane doze.

Brzina apsorbirane doze ionizirajućeg zračenja je omjer prirasta apsorbirane doze zračenja dD tijekom vremenskog intervala dt prema ovom intervalu:

Jedinice brzine doze: rad/s, Gy/s, rad/h, Gy/h itd.

Brzina apsorbirane doze u nekim se slučajevima može smatrati konstantnom vrijednošću tijekom kratkog vremenskog intervala ili eksponencijalnom promjenom tijekom značajnog vremenskog intervala, tada možemo pretpostaviti da:

Kerma - skraćenica engleskih riječi u prijevodu znači "kinetička energija slabljenja u materijalu". Karakteristika se koristi za procjenu utjecaja neizravnog ionizirajućeg zračenja na okoliš. Kerma je omjer zbroja početnih kinetičkih energija dE k svih nabijenih čestica koje neizravno stvara AI u elementarnom volumenu i mase dm materije u tom volumenu:

K = dEk /dm. (7)

Mjerne jedinice u SI i izvan sustava: Gray i rad, redom.

Kerma je uvedena kako bi potpunije uzela u obzir polje zračenja, posebice gustoću toka energije, a koristi se za procjenu utjecaja neizravnog ionizirajućeg zračenja na medij.

Ekvivalent doze

Utvrđeno je da će pri ozračivanju ljudskog biološkog tkiva istom energijom (odnosno pri primanju iste doze), ali različitim vrstama zraka, zdravstvene posljedice biti različite. Na primjer, kada je izloženo alfa česticama, postoji mnogo veća vjerojatnost da će ljudsko tijelo razviti rak nego kada je izloženo beta česticama ili gama zrakama. Stoga je za biološko tkivo uvedena karakteristika - ekvivalentna doza.

Ekvivalentna doza (HTR) je apsorbirana doza u organu ili tkivu pomnožena s odgovarajućim faktorom kvalitete zračenja WR dane vrste zračenja R.

Uveden za procjenu posljedica ozračivanja biološkog tkiva malim dozama (doze koje ne prelaze 5 maksimalno dopuštenih doza za ozračivanje cijelog ljudskog tijela), odnosno 250 mSv/god. Ne može se koristiti za procjenu učinaka izloženosti visokim dozama.

Ekvivalentna doza je:

H T . R = D T . R W R , (8)

gdje je D T . R je apsorbirana doza biološkog tkiva zračenjem R; W R - faktor težine (faktor kvalitete) zračenja R (alfa čestice, beta čestice, gama kvanti itd.), koji uzima u obzir relativnu učinkovitost različitih vrsta zračenja u izazivanju bioloških učinaka (tablica 1). Ovaj čimbenik ovisi o mnogim čimbenicima, posebice o veličini linearnog prijenosa energije, o gustoći ionizacije duž staze ionizirajuće čestice i tako dalje.

Formula (8) vrijedi za procjenu doza vanjskog i unutarnjeg ozračenja samo pojedinih organa i tkiva ili jednolike izloženosti cijelog ljudskog tijela.

Kada se istovremeno izlaže različitim vrstama zračenja s različitim težinskim faktorima, ekvivalentna doza se određuje kao zbroj ekvivalentnih doza za sve ove vrste zračenja R:

H T = Σ H T . R(9)

Utvrđeno je da pri istoj apsorbiranoj dozi biološki učinak ovisi o vrsti ionizirajućeg zračenja i gustoći toka zračenja.

Bilješka. Pri korištenju formule (8) uzima se prosječni faktor kvalitete u danom volumenu biološkog tkiva standardnog sastava: 10,1% vodika, 11,1% ugljika, 2,6% dušika, 76,2% kisika.

SI jedinica ekvivalentne doze je sivert (Sv).

Sievert je jedinica ekvivalentne doze zračenja bilo koje prirode u biološkom tkivu, koja stvara isti biološki učinak kao apsorbirana doza od 1 Gy uzornog rendgenskog zračenja s energijom fotona od 200 keV. Koriste se i frakcijske jedinice - μSv , mSv. Postoji i izvansustavna jedinica - rem (biološki ekvivalent rada), koja se postupno povlači iz uporabe.

1 Sv = 100 rem.

Također se koriste frakcijske jedinice - mrem, mkrem.

Tablica 1. Čimbenici kvalitete zračenja

Vrsta zračenja i raspon energije	Čimbenici kvalitete MI
Fotoni svih energija
Elektroni svih energija
Neutroni s energijom:
od 10 keV do 100 keV
> 100 keV do 2 Msv
> 2 MeV do 20 MeV
Protoni s energijom preko 2 MeV, osim protona trzaja
Alfa čestice, fisijski fragmenti, teške jezgre
Bilješka. Sve vrijednosti odnose se na zračenje koje pada na tijelo i, u slučaju unutarnje izloženosti, emitira se tijekom nuklearne transformacije.

Bilješka. Koeficijent W R uzima u obzir ovisnost štetnih bioloških učinaka izloženosti malim dozama o ukupnom linearnom prijenosu energije (LET) zračenja. Tablica 2 prikazuje ovisnost težinskog faktora kvalitete W R o LET-u.

Tablica 2. Ovisnost faktora kvalitete WR o LET

Brzina ekvivalentne doze je omjer povećanja ekvivalentne doze dH tijekom vremena dt i ovog vremenskog intervala:

Jedinice brzine ekvivalentne doze mSv/s, µSv/s, rem/s, mrem/s, itd.

Utjecaj zračenja na žive organizme karakterizira doza zračenja.

Ekspozicijska doza X ionizirajućeg zračenja - ukupni naboj nastao zračenjem u 1 cm 3 zraka kroz neko vrijeme t.

mjereno u privjesci na kilogram (C/kg), jedinica izvan sustava - rendgenski snimak (R).

U dozi od 1 R u 1 cm 3 u normalnim uvjetima nastaje 2.08. 10 9 parova iona, što odgovara 2,58. 10-4 C/kg. U isto vrijeme, u 1 cm 3 zrak zbog ionizacije apsorbira energiju jednaku 1.1. 10-8 (prikaz, ostalo). J, tj. 8.5 mJ/kg.

Apsorbirana doza zračenja D p. fizikalna je veličina jednaka omjeru apsorbirane energije W p i mase M p ozračene tvari. Vrijednosti apsorbirane doze određuju se pomoću izraza

D p \u003d W p / M str.

U SI sustavu jedinica apsorbirane doze je Gray. Ova je jedinica dobila ime po engleskom fizičaru A. Grayu. Ovu dozu primi tijelo težine 1 kg, ako je apsorbirao energiju u 1 J.

Do 1980. kao jedinica apsorbirane doze koristili su se rad i rendgen. To su nesistemske jedinice.

Drago mi je - od engl. apsorbirana doza zračenja.

1 radostan= 10 -2 j/kg = 10 -2 Gr.

1 Gray (Gy) \u003d 100 rad » 110 R (za gama zračenje).

Sada se često koristi jedinica "X-ray"; možda je to samo danak tradiciji. Po definiciji, doza u 1 R odgovara takvom zračenju kod kojeg u 1 cm 3 zraka na n.o. ( P 0=760 mm. rt. sv, T = 273 DO) nastaje određeni broj parova iona (N » 2,1 10 9), tako da njihov ukupni naboj iznosi 3,3 10 -10 kl. Značenje ove definicije je jasno: znajući struju i vrijeme pražnjenja, može se eksperimentalno odrediti ukupni ionizacijski naboj i broj parova iona koji su nastali kao rezultat zračenja.

N ion \u003d Q ukupni /e.

Za iste uvjete (n.c.) nalazimo vrijednost apsorbirane doze:

D p \u003d W p / M str= 112,5 10 -10 / 0,128 10 -5 = 8,7 10 -3 j/kg.

Dakle, doza od 1 rentgena odgovara apsorbiranoj dozi od 8,7 10 -3 j/kg ili 8.7 10 mGy.

1 P \u003d 8,7 10 -3 J / kg \u003d 8,7 mGy.

Dozu od 1 R stvaraju zrake koje emitira 1 gram radija na udaljenosti od 1 m od izvora tijekom 1 sata.

Brzina apsorbirane doze D I P. je fizikalna veličina koja karakterizira količinu energije koju apsorbira jedinica mase bilo kojeg fizičkog tijela u jedinici vremena:

D 1 p \u003d D P / t \u003d W P / M Pp t.

Vrijednost pozadinskog zračenja obično nam se javlja u mikrorendgenima po satu, na primjer 15 mikrorentgen/sat. Ova vrijednost ima dimenziju brzine apsorbirane doze, ali nije izražena u SI jedinicama.

Ekvivalentna doza H ekv.- vrijednost koja karakterizira apsorbiranu dozu živog organizma. Jednaka je apsorbiranoj dozi pomnoženoj s koeficijentom koji odražava sposobnost ove vrste zračenja da ošteti tjelesna tkiva:

H ekviv. = KK × D P,

gdje je KK prosječni faktor kvalitete ionizirajućeg zračenja u određenom volumenskom elementu biološkog tkiva (tablica 22.1).

Tablica 22.1.e.

Treba napomenuti da je ekvivalentna doza H ekv karakterizira prosječnu vrijednost apsorbirane doze od strane živog organizma, iako će ista tkiva (kosti, mišići, mozak itd.) za različite ljude i pod različitim uvjetima apsorbirati različitu energiju.

U SI sustavu, jedinica ekvivalenta doze je Sievert (1 Sv), nazvan po švedskom znanstveniku - radiologu R. Sievertu. U praksi se često koristi nesistemska jedinica ekvivalentne doze - rem (biološki ekvivalent rentgena).

1 rem= 0,01 j/kg.

U praksi se koriste višestruke jedinice: milirem (1 mbre = 10 -3 rem); mikrorem (1 mikrorem= 10 -6 rem); nanorem (1 nber = 10 -9 rem).

Postoji još jedna definicija pojma rem.

Rem je količina energije koju apsorbira živi organizam kada je izložen bilo kojoj vrsti ionizirajućeg zračenja i koja uzrokuje isti biološki učinak kao apsorbirana doza od 1 rad X-zraka ili g-zračenja s energijom od 200 keV.

Omjer između imenovanih jedinica (1 Sv, 1 rem, 1 R) je:

1 Sv = 100 rem» 110 R(za gama zračenje).

Kako se udaljavate od točkastog izvora, doza se smanjuje obrnuto proporcionalno kvadratu udaljenosti (~ 1 / r 2).

Apsorbirana doza

D p \u003d D 1 kat t regija / r 2. [D 1 e t] = 1 R· 1m 2 / sat,

Gdje D1 et - snaga točkastog izvora; t regija - vrijeme izlaganja, h; r - udaljenost od izvora, m.

Aktivnost točkastog emitera i brzina doze povezani su odnosom:

R = K g ,

Gdje K g- konstanta ionizacije, r- udaljenost od izvora zračenja, d- debljina zaštitnog zaslona, ​​- koeficijent apsorpcije zračenja u materijalu zaslona.

Konstanta ionizacije K g i koeficijent apsorpcije zaslona na složen način ovise o vrsti i energiji zračenja. Za gama zrake s energijom od oko 1 MeV omjer koeficijenta apsorpcije i gustoće materijala za mnoge materijale (voda, aluminij, željezo, bakar, olovo, beton, cigla) je blizu 7 . 10-3 m 2 /kg.

Prirodna pozadina zračenja (kozmičke zrake; radioaktivnost okoliša i ljudskog tijela) je oko godišnje doze zračenja od oko Gy po osobi. Međunarodna komisija za zaštitu od zračenja odredila je najveću dopuštenu godišnju dozu od 0,05 Gy za osobe koje rade sa zračenjem. Doza zračenja od 3-10 Gy primljena u kratkom vremenu je smrtonosna.

Pri radu s bilo kojim izvorom zračenja (radioaktivni izotopi, reaktori i sl.) potrebno je poduzeti mjere zaštite od zračenja svih osoba koje mogu dospjeti u zonu zračenja.

Najjednostavniji način zaštite je udaljavanje osoblja od izvora zračenja na dovoljno veliku udaljenost. Čak i bez uzimanja u obzir apsorpcije u zraku, intenzitet zračenja opada proporcionalno kvadratu udaljenosti od izvora. Stoga se ampule s radioaktivnim pripravcima ne smiju uzimati rukom. Potrebno je koristiti posebne hvataljke s dugom ručkom.

U slučajevima kada je nemoguće udaljiti se od izvora zračenja na dovoljno veliku udaljenost, za zaštitu od zračenja koriste se barijere od apsorbirajućih materijala.

Najteža zaštita od g-zraka i neutrona zbog njihove velike prodornosti. Najbolji apsorber g-zraka je olovo. Spore neutrone dobro apsorbiraju bor i kadmij. Brzi neutroni su predmoderirani grafitom.

Fon u 15 mikrorentgen/sat odgovara brzini doze 36.2 10 –12 Gy/s(ili 4.16 10 -9 R/s). Uz takvu brzinu doze, osoba će u jednoj godini, pod uvjetom da se ionizacija tkiva odvija na isti način kao i ionizacija zraka, primiti dozu zračenja jednaku 1,1 mGy(ili 0,13 R). Ova doza zračenja je vrlo mala i bezopasna za ljude. Ali također moramo imati na umu da se zračenje može akumulirati u građevinskim materijalima koji se koriste u izgradnji stambenih i industrijskih zgrada. Utjecaj zračenja iz konstrukcijskih materijala može biti značajniji nego iz pozadine vanjskog zraka.

Znajući ukupnu ekvivalentnu dozu, može se naći ekvivalentna apsorbirana doza pojedinih organa ( H org, i \u003d K pp × D ekviv) i procijeniti vjerojatnost njihove ozljede zračenjem. U isto vrijeme, kada se koristi terapija zračenjem u medicini, vrlo je važno poznavati i postaviti vrijednosti snage izvora zračenja i vremena ekspozicije tako da se dobije ekvivalentna apsorbirana doza za određeni organ (npr. pluća) ne prelazi dopuštenu dozu.

Zračenje je čimbenik utjecaja na žive organizme, koji oni nikako ne prepoznaju. Čak ni ljudi nemaju posebne receptore koji bi osjetili prisutnost radijacijske pozadine. Stručnjaci su pažljivo proučavali utjecaj zračenja na zdravlje i život ljudi. Izrađeni su i instrumenti pomoću kojih se mogu bilježiti pokazatelji. Doze izloženosti karakteriziraju razinu zračenja pod čijim je utjecajem osoba bila izložena tijekom godine.

Kako se mjeri radijacija?

Na World Wide Webu možete pronaći mnogo literature o radioaktivnom zračenju. Gotovo u svakom izvoru postoje brojčani pokazatelji standarda izloženosti i posljedica njihovog prekoračenja. Razumijevanje nerazumljivih mjernih jedinica nije odmah moguće. Obilje informacija koje karakteriziraju najveće dopuštene doze izloženosti stanovništva lako može zbuniti čak i upućenu osobu. Razmotrite pojmove u minimalnom i razumljivijem obimu.

Popis veličina je prilično impresivan: curie, rad, gray, becquerel, rem - ovo su samo glavne karakteristike doze zračenja. Zašto toliko? Koriste se za određena područja medicine i zaštite okoliša. Za jedinicu izloženosti zračenju bilo koje tvari uzima se apsorbirana doza - 1 grey (Gy), jednaka 1 J / kg.

Kada su živi organizmi izloženi zračenju, kaže se da je ono jednako dozi koju su apsorbirala tkiva tijela, izračunato po jedinici mase, pomnoženoj s faktorom oštećenja. Konstanta je dodijeljena svakom tijelu vlastita. Kao rezultat izračuna dobiva se broj s novom mjernom jedinicom - sivertom (Sv).

Na temelju već dobivenih podataka o djelovanju primljenog zračenja na tkiva pojedinog organa utvrđuje se efektivna ekvivalentna doza zračenja. Ovaj se pokazatelj izračunava množenjem prethodnog broja u sivertima s faktorom koji uzima u obzir različitu osjetljivost tkiva na radioaktivno zračenje. Njegova vrijednost omogućuje procjenu količine apsorbirane energije, uzimajući u obzir biološku reakciju tijela.

Koje su prihvatljive doze zračenja i kada su se pojavile?

Stručnjaci za zaštitu od zračenja, na temelju podataka o utjecaju izloženosti na ljudsko zdravlje, razvili su najveće dopuštene vrijednosti energije koje tijelo može apsorbirati bez štete. Najveće dopuštene doze (MPD) naznačene su za jednokratnu ili dugotrajnu izloženost. Pritom se uzimaju u obzir karakteristike osoba izloženih pozadini zračenja.

• A - osobe koje rade s izvorima ionizirajućeg zračenja. Tijekom obavljanja svojih dužnosti izloženi su zračenju.
• B - stanovništvo određene zone, radnici čije dužnosti nisu vezane za primanje zračenja.
• B je stanovništvo zemlje.

Među osobljem razlikuju se dvije skupine: zaposlenici kontrolirane zone (doze ozračenja prelaze 0,3 godišnje SDA) i zaposlenici izvan takve zone (nije prekoračeno 0,3 SDA). U granicama doza razlikuju se 4 vrste kritičnih organa, odnosno onih u čijim tkivima dolazi do najvećeg razaranja uslijed ionizirajućeg zračenja. Uzimajući u obzir navedene kategorije osoba među stanovništvom i radnicima, kao i kritičnim tijelima, utvrđuje prometna pravila.

Ograničenja izloženosti prvi put su se pojavila 1928. Vrijednost godišnje apsorpcije pozadinskog zračenja bila je 600 milisiverta (mSv). Osnovan je za medicinske radnike – radiologe. Proučavanjem utjecaja ionizirajućeg zračenja na trajanje i kvalitetu života postrožila su se prometna pravila. Već 1956. letvica je pala na 50 milisiverta, a 1996. Međunarodna komisija za zaštitu od zračenja smanjila ju je na 20 mSv. Važno je napomenuti da se pri uspostavljanju prometnih pravila ne uzima u obzir prirodna apsorpcija ionizirane energije.

prirodno zračenje

Ako je još nekako moguće izbjeći susret s radioaktivnim elementima i njihovim zračenjem, onda se nema gdje sakriti od prirodne pozadine. Prirodna izloženost u svakoj od regija ima pojedinačne pokazatelje. Oduvijek je tu i s godinama nigdje ne nestaje, već se samo nakuplja.

Razina prirodnog zračenja ovisi o nekoliko čimbenika:

• indikator nadmorske visine (što niže, to manje pozadine i obrnuto);
• strukture tla, vode, stijena;
• umjetni uzroci (proizvodnja, nuklearne elektrane).

Čovjek prima zračenje hranom, zračenje tla, sunca, prilikom liječničkog pregleda. Industrijska poduzeća, nuklearne elektrane, poligoni i uzletišta postaju dodatni izvori izloženosti.

Stručnjaci smatraju najprihvatljivijom izloženost, koja ne prelazi 0,2 μSv po satu. A gornja granica norme zračenja određena je na 0,5 μSv po satu. Nakon nekog vremena kontinuiranog izlaganja ioniziranim tvarima, dopuštene doze zračenja za ljude rastu na 10 µSv/h.

Prema liječnicima, tijekom života osoba može primiti zračenje u količini ne većoj od 100-700 milisiverta. Zapravo, ljudi koji žive u planinskim područjima izloženi su zračenju u nešto većoj mjeri. Prosječna apsorpcija ionizirane energije godišnje je oko 2-3 miliseverta.

Kako točno zračenje utječe na stanice?

Brojni kemijski spojevi imaju svojstvo zračenja. Postoji aktivna fisija jezgri atoma, što dovodi do oslobađanja velike količine energije. Ta je sila sposobna doslovno izvući elektrone iz atoma stanica materije. Sam proces se naziva ionizacija. Atom koji je podvrgnut takvom postupku mijenja svoja svojstva, što dovodi do promjene cjelokupne strukture materije. Iza atoma se mijenjaju molekule, a iza molekula mijenjaju se opća svojstva živog tkiva. Kako se razina zračenja povećava, povećava se i broj promijenjenih stanica, što dovodi do globalnijih promjena. S tim u vezi izračunate su dopuštene doze zračenja za ljude. Činjenica je da promjene u živim stanicama utječu i na molekulu DNK. Imunološki sustav aktivno popravlja tkiva i čak je u stanju "popraviti" oštećenu DNK. Ali u slučajevima značajnog izlaganja ili kršenja tjelesne obrane, razvijaju se bolesti.

Teško je s točnošću predvidjeti vjerojatnost razvoja bolesti koje se javljaju na staničnoj razini uz uobičajenu apsorpciju zračenja. Ako efektivna doza zračenja (oko 20 mSv godišnje za industrijske radnike) premašuje preporučene vrijednosti stotinama puta, opće zdravstveno stanje je značajno smanjeno. Imunološki sustav pada, što dovodi do razvoja raznih bolesti.

Ogromne doze zračenja koje se mogu primiti kao posljedica nesreće u nuklearnoj elektrani ili eksplozije atomske bombe nisu uvijek kompatibilne sa životom. Tkiva pod utjecajem promijenjenih stanica umiru u velikom broju i jednostavno nemaju vremena za oporavak, što podrazumijeva kršenje vitalnih funkcija. Ako je dio tkiva sačuvan, tada će osoba imati priliku oporaviti se.

Pokazatelji dopuštenih doza zračenja

Prema normama radijacijske sigurnosti utvrđene su najveće dopuštene vrijednosti ionizirajućeg zračenja godišnje. Razmotrimo dane pokazatelje u tablici.

Kao što se može vidjeti iz tablice, dopuštena doza izloženosti godišnje za radnike u opasnim industrijama i nuklearnim elektranama uvelike se razlikuje od pokazatelja izvedenih za stanovništvo sanitarno zaštićenih zona. Stvar je u tome što se s produljenom apsorpcijom dopuštenog ionizirajućeg zračenja tijelo nosi s pravovremenim obnavljanjem stanica bez ugrožavanja zdravlja.

Pojedinačne doze izloženosti ljudi

Značajno povećanje pozadine zračenja dovodi do ozbiljnijeg oštećenja tkiva, zbog čega organi počinju neispravno funkcionirati ili čak otkazivati. javlja se samo kada se primi ogromna količina ionizirajuće energije. Neznatno prekoračenje preporučenih doza može dovesti do bolesti koje se mogu izliječiti.

Prekomjerne doze zračenja i posljedice

Pojedinačna doza (mSv)	Što se događa s tijelom
	Nema promjena u zdravstvenom stanju
	Smanjuje se ukupan broj limfocita (opada imunitet)
	Značajno smanjenje limfocita, znakovi slabosti, mučnina, povraćanje
	U 5% slučajeva smrtni ishod, većina ima tzv. radijacijski mamurluk (znakovi su slični alkoholnom mamurluku)
	Promjene krvi, privremena sterilizacija muškaraca, 50% smrtnosti unutar 30 dana od izlaganja
	Smrtonosna doza zračenja, ne može se liječiti
	Nastaje koma, smrt unutar 5-30 minuta
	Trenutna smrt od zraka

Jednokratni prijem velike količine zračenja negativno utječe na stanje tijela: stanice se brzo uništavaju, nemaju vremena za oporavak. Što je jači udar, to se više lezija pojavljuje.

Razvoj radijacijske bolesti: uzroci

Radijacijska bolest je opće stanje organizma, uzrokovano utjecajem radioaktivnog zračenja koje prelazi SDA. Lezije se promatraju iz svih sustava. Prema Međunarodnoj komisiji za radiološku zaštitu, doze radijacijske bolesti počinju od 500 mSv odjednom ili više od 150 mSv godišnje.

Štetno djelovanje visokog intenziteta (više od 500 mSv odjednom) nastaje kao posljedica uporabe atomskog oružja, njegovog testiranja, nastanka katastrofa uzrokovanih ljudskim djelovanjem, te intenzivnih postupaka zračenja u liječenju onkoloških, reumatoloških bolesti i bolesti krvi.

Razvoj kronične radijacijske bolesti podložan je medicinskim radnicima koji se nalaze u odjelu za terapiju zračenjem i dijagnostikom, kao i pacijentima koji su često podvrgnuti radionuklidnim i rendgenskim studijama.

Klasifikacija radijacijske bolesti, ovisno o dozama zračenja

Bolest se karakterizira prema tome koju je dozu ionizirajućeg zračenja pacijent primio i koliko je dugo trajalo. Jednokratno izlaganje dovodi do akutnog stanja, a stalno ponavljano, ali manje masovno, do kroničnih procesa.

Razmotrite glavne oblike radijacijske bolesti, ovisno o primljenoj pojedinačnoj izloženosti:

• ozljeda zračenja (manje od 1 Sv) - javljaju se reverzibilne promjene;
• moždani oblik (od 1 do 6 Sv) - ima četiri stupnja, ovisno o primljenoj dozi. Smrtnost s ovom dijagnozom je više od 50%. Zahvaćene su stanice crvene koštane srži. Stanje se može popraviti transplantacijom. Razdoblje oporavka je dugo;
• gastrointestinalni (10-20 Sv) karakterizira ozbiljno stanje, sepsa, krvarenje gastrointestinalnog trakta;
• vaskularni (20-80 Sv) - opažaju se hemodinamski poremećaji i teška opijenost tijela;
• cerebralna (80 Sv) - smrt unutar 1-3 dana zbog cerebralnog edema.

Bolesnici s oblikom koštane srži imaju priliku za oporavak i rehabilitaciju (u polovici slučajeva). Teža stanja se ne mogu liječiti. Smrt nastupa za nekoliko dana ili tjedana.

Tijek akutne radijacijske bolesti

Nakon što je primljena visoka doza zračenja, a doza zračenja dosegne 1-6 Sv, razvija se akutna radijacijska bolest. Liječnici dijele stanja koja slijede jedno drugo u 4 faze:

1. primarna reaktivnost. Javlja se u prvim satima nakon zračenja. Karakterizira ga slabost, nizak krvni tlak, mučnina i povraćanje. Kada je izložena više od 10 Sv, odmah prelazi u treću fazu.
2. Latentno razdoblje. Nakon 3-4 dana od trenutka zračenja i do mjesec dana stanje se popravlja.
3. Prošireni simptomi. U pratnji zaraznih, anemičnih, intestinalnih, hemoragijskih sindroma. Teško stanje.
4. Oporavak.

Akutno stanje liječi se ovisno o prirodi kliničke slike. U općim slučajevima propisuje se uvođenjem sredstava koja neutraliziraju radioaktivne tvari. Ako je potrebno, provodi se transfuzija krvi, transplantacija koštane srži.

Bolesnici koji uspiju preživjeti prvih 12 tjedana akutne radijacijske bolesti općenito imaju povoljnu prognozu. Ali čak i uz potpuni oporavak, takvi ljudi imaju povećan rizik od razvoja raka, kao i rođenja potomaka s genetskim abnormalnostima.

kronične radijacijske bolesti

Uz stalnu izloženost radioaktivnom zračenju u manjim dozama, ali ukupno većim od 150 mSv godišnje (ne računajući prirodnu podlogu), počinje kronični oblik radijacijske bolesti. Njegov razvoj prolazi kroz tri faze: formiranje, obnova, ishod.

Prva faza traje nekoliko godina (do 3). Ozbiljnost stanja može se definirati od blage do teške. Ako izolirate pacijenta s mjesta primanja radioaktivnog zračenja, tada će u roku od tri godine započeti faza oporavka. Nakon toga moguć je potpuni oporavak ili, obrnuto, progresija bolesti s brzom smrću.

Ionizirajuće zračenje sposobno je trenutno uništiti stanice tijela i onesposobiti ih. Zato je poštivanje maksimalnih doza zračenja važan kriterij za rad u opasnoj proizvodnji i životu u blizini nuklearnih elektrana i poligona.

Radiološke vrste ispitivanja u medicini još uvijek imaju vodeću ulogu. Ponekad je bez podataka nemoguće potvrditi ili postaviti točnu dijagnozu. Tehnike i rendgenska tehnologija se svake godine usavršavaju, kompliciraju, postaju sigurnije, ali, unatoč tome, šteta od zračenja ostaje. Minimiziranje negativnog utjecaja dijagnostičke izloženosti prioritetan je zadatak radiologije.

Naš zadatak je razumjeti postojeće brojke doza zračenja, njihove mjerne jedinice i točnost na razini dostupnoj svakoj osobi. Također, dotaknimo se realnosti mogućih zdravstvenih problema koje ova vrsta medicinske dijagnoze može uzrokovati.

Preporučujemo čitanje:

Što je rendgensko zračenje

X-zračenje je tok elektromagnetskih valova valne duljine između ultraljubičastog i gama zračenja. Svaka vrsta valova ima svoj specifičan učinak na ljudsko tijelo.

U svojoj srži X-zrake su ionizirajuće. Ima visoku moć prodora. Njegova energija je opasnost za ljude. Štetnost zračenja je to veća što je veća primljena doza.

O opasnostima izlaganja rendgenskim zrakama na ljudsko tijelo

Prolazeći kroz tkiva ljudskog tijela, X-zrake ih ioniziraju, mijenjajući strukturu molekula, atoma, jednostavnim rječnikom – „puneći“ ih. Posljedice primljenog zračenja mogu se očitovati u obliku bolesti kod same osobe (somatske komplikacije), ili kod njezinog potomstva (genetske bolesti).

Na svaki organ i tkivo zračenje djeluje drugačije. Stoga su izrađeni koeficijenti rizika od zračenja koji se nalaze na slici. Što je vrijednost koeficijenta veća, to je veća osjetljivost tkiva na djelovanje zračenja, a time i rizik od komplikacija.

Zračenju su najviše izloženi krvotvorni organi, crvena koštana srž.

Najčešća komplikacija koja se javlja kao odgovor na zračenje je patologija krvi.

Osoba ima:

• reverzibilne promjene u sastavu krvi nakon manjih izlaganja;
• leukemija - smanjenje broja leukocita i promjena u njihovoj strukturi, što dovodi do poremećaja u radu tijela, njegove ranjivosti i smanjenja imuniteta;
• trombocitopenija - smanjenje sadržaja trombocita, krvnih stanica odgovornih za zgrušavanje. Ovaj patološki proces može izazvati krvarenje. Stanje se pogoršava oštećenjem stijenki krvnih žila;
• hemolitičke ireverzibilne promjene u sastavu krvi (razgradnja crvenih krvnih stanica i hemoglobina), kao rezultat izloženosti snažnim dozama zračenja;
• eritrocitopenija - smanjenje sadržaja eritrocita (crvenih krvnih stanica), što uzrokuje proces hipoksije (gladovanja kisikom) u tkivima.

PrijateljtjpatoloziI:

• razvoj malignih bolesti;
• prerano starenje;
• oštećenje očne leće s razvojem katarakte.

Važno: X-zračenje postaje opasno u slučaju intenziteta i trajanja izloženosti. Medicinska oprema koristi niskoenergetsko zračenje kratkog trajanja, stoga se, kada se koristi, smatra relativno bezopasnom, čak i ako se pregled mora ponavljati mnogo puta.

Jednokratno izlaganje koje pacijent primi tijekom konvencionalne radiografije povećava rizik od razvoja malignog procesa u budućnosti za oko 0,001%.

Bilješka: za razliku od utjecaja radioaktivnih tvari, štetno djelovanje zraka prestaje odmah nakon isključivanja uređaja.

Zrake se ne mogu nakupljati i stvarati radioaktivne tvari, koje će tada biti samostalni izvori zračenja. Stoga nakon rendgenske snimke ne treba poduzimati nikakve mjere za "uklanjanje" zračenja iz tijela.

U kojim jedinicama se mjere doze primljenog zračenja?

Osobi koja je daleko od medicine i radiologije teško je razumjeti obilje specifične terminologije, brojeve doza i jedinice u kojima se one mjere. Pokušajmo svesti informacije na jasan minimum.

Dakle, u kojoj se mjeri doza rendgenskog zračenja? Postoji mnogo jedinica mjerenja zračenja. Nećemo sve detaljno analizirati. Becquerel, curie, rad, gray, rem - ovo je popis glavnih količina zračenja. Koriste se u raznim mjernim sustavima i područjima radiologije. Zadržimo se samo na praktično značajnom u rendgenskoj dijagnostici.

Nas će više zanimati rentgen i sievert.

Karakteristika razine prodornog zračenja koju emitira rendgenski uređaj mjeri se u jedinici koja se naziva "rentgen" (R).

Za procjenu učinka zračenja na osobu uvodi se koncept ekvivalentna apsorbirana doza (EPD). Osim EPD, postoje i druge vrste doza - sve su prikazane u tablici.

Ekvivalentna apsorbirana doza (na slici - Effective Equivalent Dose) je kvantitativna vrijednost energije koju tijelo apsorbira, ali pri tome se uzima u obzir biološki odgovor tjelesnih tkiva na zračenje. Mjeri se u sivertima (Sv).

Sivert je otprilike usporediv sa 100 rentgena.

Prirodno pozadinsko zračenje i doze koje daje medicinska rendgenska oprema mnogo su niže od ovih vrijednosti, stoga se za mjerenje koriste vrijednosti od tisućinke (mili) ili milijuntinke (mikro) Sieverta i Roentgena ih.

U brojkama to izgleda ovako:

• 1 sievert (Sv) = 1000 milisieverta (mSv) = 1000000 mikrosivert (µSv)
• 1 rendgen (R) \u003d 1000 milirendgena (mR) \u003d 1000000 milirendgena (mR)

Za procjenu kvantitativnog dijela zračenja primljenog po jedinici vremena (sat, minuta, sekunda), koristi se koncept - brzina doze, mjereno u Sv/h (sievert-sat), µSv/h (mikro-sievert-h), R/h (rentgen-sat), µr/h (mikro-rentgen-sat). Slično - u minutama i sekundama.

Može biti još jednostavnije:

• ukupna radijacija se mjeri u rentgenima;
• doza koju osoba primi je u sivertima.

Doze zračenja primljene u sivertima nakupljaju se tijekom života. Pokušajmo sada saznati koliko osoba prima upravo tih siverta.

Prirodna pozadina zračenja

Razina prirodnog zračenja svugdje je različita, ovisi o sljedećim čimbenicima:

• nadmorska visina iznad razine mora (što je više, to je tvrđa pozadina);
• geološka građa područja (tlo, voda, stijene);
• vanjski razlozi - materijal zgrade, prisutnost brojnih poduzeća koja daju dodatnu izloženost zračenju.

Bilješka:najprihvatljivija pozadina je kada razina zračenja ne prelazi 0,2 µSv/h (mikrosievert-sat), odnosno 20 µR/h (mikrorentgen-sat)

Gornja granica norme smatra se do 0,5 μSv / h = 50 μR / h.

Za višesatno izlaganje dopuštena je doza do 10 µSv/h = 1 mR/h.

Sve vrste rendgenskih studija uklapaju se u sigurne standarde izloženosti zračenju, mjereno u mSv (milisieverts).

Dopuštene doze zračenja za osobu akumulirane tijekom života ne smiju prelaziti 100-700 mSv. Stvarne vrijednosti izloženosti za ljude koji žive u visokim planinama mogu biti veće.

U prosjeku, osoba godišnje primi dozu od 2-3 mSv.

Sažeto je od sljedećih komponenti:

• zračenje sunca i kozmičko zračenje: 0,3 mSv - 0,9 mSv;
• pozadina tla i krajolika: 0,25 - 0,6 mSv;
• zračenje stambenih materijala i zgrada: 0,3 mSv i više;
• zrak: 0,2 - 2 mSv;
• hrana: od 0,02 mSv;
• voda: od 0,01 - 0,1 mSv:

Uz primljenu vanjsku dozu zračenja, ljudsko tijelo nakuplja i vlastite naslage radionuklidnih spojeva. Također predstavljaju izvor ionizirajućeg zračenja. Na primjer, u kostima ova razina može doseći vrijednosti od 0,1 do 0,5 mSv.

Osim toga, postoji izloženost kaliju-40, koji se nakuplja u tijelu. I ova vrijednost doseže 0,1 - 0,2 mSv.

Bilješka: za mjerenje pozadine zračenja, možete koristiti konvencionalni dozimetar, na primjer RADEX RD1706, koji daje očitanja u sivertima.

Prisilne dijagnostičke doze izlaganja X-zrakama

Vrijednost ekvivalentne apsorbirane doze za svaki rendgenski pregled može značajno varirati ovisno o vrsti pregleda. Doza zračenja također ovisi o godini proizvodnje medicinske opreme, radnom opterećenju na njoj.

Važno: moderna rendgenska oprema daje deset puta manje zračenje od prethodne. Možemo reći sljedeće: najnovija digitalna rendgenska tehnologija sigurna je za ljude.

Ipak, pokušat ćemo dati prosječne brojke doza koje pacijent može primiti. Obratimo pozornost na razliku između podataka dobivenih digitalnom i konvencionalnom rendgenskom opremom:

• digitalna fluorografija: 0,03-0,06 mSv, (najmoderniji digitalni uređaji emitiraju zračenje u dozi od 0,002 mSv, što je 10 puta manje od svojih prethodnika);
• filmska fluorografija: 0,15-0,25 mSv, (stari fluorografi: 0,6-0,8 mSv);
• radiografija prsne šupljine: 0,15-0,4 mSv .;
• dentalna (zubna) digitalna radiografija: 0,015-0,03 mSv., konvencionalna: 0,1-0,3 mSv.

U svim navedenim slučajevima riječ je o jednoj slici. Studije u dodatnim projekcijama povećavaju dozu proporcionalno učestalosti njihovog provođenja.

Fluoroskopska metoda (koja ne predviđa fotografiranje područja tijela, već vizualni pregled radiologa na ekranu monitora) daje znatno manje zračenja u jedinici vremena, ali ukupna doza može biti veća zbog trajanja postupka. . Dakle, za 15 minuta RTG prsnog koša ukupna primljena doza zračenja može biti od 2 do 3,5 mSv.

Dijagnostika gastrointestinalnog trakta - od 2 do 6 mSv.

Kompjuterizirana tomografija koristi doze od 1-2 mSv do 6-11 mSv, ovisno o organima koji se pregledavaju. Što je rendgenski aparat moderniji, to manje doze daje.

Zasebno bilježimo radionuklidne dijagnostičke metode. Jedan postupak na bazi radiofarmaka daje ukupnu dozu od 2 do 5 mSv.

U tablici je prikazana usporedba efektivnih doza zračenja primljenih tijekom najčešće korištenih dijagnostičkih vrsta istraživanja u medicini i doza koje osoba dnevno prima iz okoline.

Postupak	Efektivna doza zračenja	Usporedivo s prirodnom izloženošću tijekom određenog vremenskog razdoblja
Rtg prsnog koša	0,1 mSv	10 dana
Fluorografija prsnog koša	0,3 mSv	30 dana
Kompjuterizirana tomografija trbušne šupljine i zdjelice	10 mSv	3 godine
Kompjuterizirana tomografija cijelog tijela	10 mSv	3 godine
Intravenska pijelografija	3 mSv	1 godina
Radiografija želuca i tankog crijeva	8 mSv	3 godine
Rtg debelog crijeva	6 mSv	2 godine
Rtg kralježnice	1,5 mSv	6 mjeseci
Rtg kostiju ruku ili nogu	0,001 mSv	manje od 1 dana
Kompjuterizirana tomografija - glava	2 mSv	8 mjeseci
Kompjuterizirana tomografija - kralježnica	6 mSv	2 godine
Mijelografija	4 mSv	16 mjeseci
Kompjuterizirana tomografija - organi prsnog koša	7 mSv	2 godine
Cistouretrografija pražnjenja	5-10 godina: 1,6 mSv Dojenče: 0,8 mSv	6 mjeseci 3 mjeseca
Kompjuterizirana tomografija lubanje i paranazalnih sinusa	0,6 mSv	2 mjeseca
Denzitometrija kostiju (određivanje gustoće)	0,001 mSv	manje od 1 dana
Galaktografija	0,7 mSv	3 mjeseca
Histerosalpingografija	1 mSv	4 mjeseca
Mamografija	0,7 mSv	3 mjeseca

Važno:Magnetska rezonancija ne koristi x-zrake. U ovoj vrsti studije, elektromagnetski puls šalje se na područje koje se dijagnosticira, koji pobuđuje atome vodika u tkivima, zatim se odgovor koji ih uzrokuje mjeri u formiranom magnetskom polju s visokom razinom intenziteta.Neki ljudi ovu metodu pogrešno klasificiraju kao rendgensko snimanje.