Radiacijos vienetas. Absorbuota dozė

Pašalpa piliečiams "Atsargiai! Radiacija"

Pagrindiniai jonizuojančiosios spinduliuotės matavimo vienetai

Ekspozicijos dozė(du vienetai)

rentgenas (P) – nesisteminis apšvitos dozės vienetas. Tai yra gama arba rentgeno spinduliuotės kiekis, kuris 1 cm^3 sauso oro (kurio normaliomis sąlygomis sveria 0,001293 g) sudaro 2,082 x 10^9 jonų poras. Šie jonai turi 1 elektrostatinį kiekvieno ženklo krūvį (CGS sistemoje), kuris darbo ir energijos vienetais (CGS sistemoje) bus apie 0,114 erg oro sugertos energijos (6,77 x 10^4). MeV). (1 erg = 10^-7 J = 2,39 x 10^-8 cal). Pavertus 1 g oro, tai bus 1,610 x 10 ^ 12 porų jonų arba 85 erg/g sauso oro. Taigi rentgeno spinduliuotės fizinės energijos ekvivalentas yra 85 erg/g orui. (Pagal kai kuriuos šaltinius jis yra 83,8, pagal kitus - 88,0 erg / g).

1 C/kg - apšvitos dozės vienetas SI sistemoje. Tai yra gama arba rentgeno spinduliuotės kiekis, kuris 1 kg sauso oro sudaro 6,24 x 10 ^ 18 jonų porų, kurios turi 1 kiekvieno ženklo pakabuko krūvį. (1 pakabukas = 3 x 10^9 CGSE vienetai = 0,1 CGSM vieneto). Fizinis 1 C/kg ekvivalentas yra 33 J/kg (orui).

Ryšys tarp rentgeno ir C/kg yra toks:

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

1 C/kg = 3,88 x 10^3 R – apytiksliai.

Absorbuota dozė(du vienetai)

Malonu - nesisteminis absorbuotos dozės vienetas. Atitinka 100 erg spinduliuotės energiją, kurią sugeria 1 gramą sverianti medžiaga (šimta „Gray“ dalis – žr.).

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

Kai ekspozicijos doze yra 1 rentgenas, ore sugertoji dozė bus 0,85 rad (85 erg/g).

Pilka (Gy) – sugertos dozės vienetas SI vienetų sistemoje. Atitinka 1 J spinduliavimo energiją, kurią sugeria 1 kg medžiagos.

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

Dozės ekvivalentas(du vienetai)

Baer - biologinis rentgeno atitikmuo (kai kuriose knygose - malonu). Nesisteminis ekvivalentinės dozės vienetas. Apskritai:

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

Kai spinduliuotės kokybės koeficientas K = 1, ty rentgeno, gama, beta spinduliuotės, elektronų ir pozitronų atveju 1 rem atitinka sugertą 1 rad dozę.

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

Ypač reikėtų atkreipti dėmesį į šį faktą. Dar šeštajame dešimtmetyje buvo nustatyta, kad jei, esant 1 rentgeno ekspozicijos dozei, oras sugeria 83,8?. Todėl paaiškėja, kad vertindami dozes galime daryti prielaidą (su minimalia paklaida), kad 1 rentgeno apšvitos dozė biologiniam audiniui atitinka (ekvivalentiškai) sugertą 1 rad dozę ir ekvivalentinę 1 rem dozę (esant K = 1), tai yra, grubiai sakant, kad 1 R, 1 rad ir 1 rem yra tas pats dalykas.

Sivertas (Sv) yra ekvivalentinių ir efektyviųjų ekvivalentinių dozių SI vienetas. 1 Sv yra lygi ekvivalentinei dozei, kuriai esant sugertos dozės pilka spalva (biologiniame audinyje) ir koeficiento K sandauga bus lygi 1 J/kg. Kitaip tariant, tai tokia sugerta dozė, kuriai esant 1 kg medžiagos išsiskiria 1 J energija.

Apskritai:

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

Esant K=1 (rentgeno, gama, beta spinduliuotei, elektronams ir pozitronams) 1 Sv atitinka 1 Gy sugertąją dozę:

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

Baigdami dar kartą primename, kad rentgeno, gama, beta spinduliuotės, elektronų ir pozitronų atveju rentgeno, rad ir rem, taip pat (atskirai) Gray ir Sievert reikšmės yra lygiavertis vertinant poveikį žmogui.

Pavyzdys.

Jei bet kurioje vietoje fiksuojamas fonas (nuo gama spinduliuotės) 25 μR/val. (ED) 25 μrem (0,25 μSv). Atitinkamai per savaitę:

ED \u003d 25 mikroR / valanda * 168 valandos \u003d 4200 mikrorem \u003d 4,2 mrem \u003d 42 mikroSv arba 0,042 mSv,

ir metams:

ED \u003d 25 mikroR / valanda * 8760 val. \u003d 219 000 mikrorem \u003d 219 mrem \u003d 2,19 mSv.

Bet jei tą pačią sugertą dozę sukuria alfa spinduliuotė (pavyzdžiui, vidinės ekspozicijos metu), tada, atsižvelgiant į kokybės koeficientą (20), ekvivalentinė dozė 1 valandai bus:

ED \u003d 25 mikroR / valanda * 20 * 1 valanda \u003d 500 mikroR \u003d 500 mikroremi \u003d 0,5 mrem \u003d 5 mikroSv,

y., ji bus lygi sugertai rentgeno, gama, beta spinduliuotės dozei, 500 mikroradų (5 mikroGy).

Tačiau noriu atkreipti ypatingą skaitytojo dėmesį į ryškų neatitikimą tarp gaunamos dozės, tai yra, organizme išsiskiriančios energijos, ir biologinio poveikio. Taip seniai tapo akivaizdu, kad tos pačios dozės, kurias žmogus gauna nuo išorinės ir vidinės spinduliuotės, taip pat dozės, gautos iš skirtingų rūšių jonizuojančiosios spinduliuotės, iš skirtingų radionuklidų (patekus į organizmą) sukelia skirtingą poveikį! O absoliučiai mirtina 1000 rentgenų šiluminės energijos vienetų dozė žmogui yra tik 0,0024 kalorijos. Toks šiluminės energijos kiekis gali pašildyti tik 1 C apie 0,0024 ml vandens (0,0024 cm^3 0,0024 g), tai yra tik 2,4 mg vandens. Su stikline karštos arbatos gauname tūkstantį kartų daugiau. Tuo pačiu metu gydytojai, mokslininkai, branduolinės energijos mokslininkai veikia su mili- ir net mikro-rentgenų dozėmis. Tai yra, jie rodo tikslumą, kurio iš tikrųjų nėra.

Radiacijos poveikis žmogaus organizmui. Radiacijos poveikis

Radioaktyvioji spinduliuotė vadinama jonizuojančia spinduliuote, o radioaktyviosios dalelės – jonizuojančiomis dalelėmis.

Kaip jau minėta, radioaktyviosios dalelės, turinčios milžinišką energiją, milžinišką greitį, prasiskverbdamos pro bet kokią medžiagą, susiduria su šios medžiagos atomais ir molekulėmis ir sukelia jų sunaikinimą, jonizaciją, susidaro „karšta“ (didelės energijos) ir itin reaktyviosios dalelės – molekulių fragmentai : jonai ir laisvieji radikalai.

Tas pats vyksta ir biologinių objektų audiniuose. Tuo pačiu metu, kadangi žmogaus biologiniai audiniai sudaro 70% vandens, daugiausia jonizuojamos vandens molekulės. Iš vandens molekulių fragmentų – iš jonų ir laisvųjų radikalų – susidaro itin kenksmingi ir reaktyvūs peroksido junginiai, kurie pradeda visą nuoseklių biocheminių reakcijų grandinę ir palaipsniui veda prie ląstelių membranų (ląstelių sienelių ir kitų struktūrų) irimo.

Apskritai radiacijos poveikis biologiniams objektams ir, visų pirma, žmogaus organizmui sukelia tris skirtingus neigiamus padarinius.

Pirmas - tai genetinis poveikis paveldimoms (lytinėms) organizmo ląstelėms. Jis gali pasireikšti ir pasireikšti tik palikuonims. Tai gimsta vaikai su įvairiais nukrypimais nuo normos (įvairaus laipsnio apsigimimai, demencija ir kt.), arba gimsta visiškai negyvybingas vaisius – su nukrypimais, nesuderinamais su gyvybe.

Didele dalimi tokių vaikų „tiekėjai“ atitinkamoms ligoninėms yra atominės elektrinės ir jų įtakos sritys.

Antra – tai irgi genetinis poveikis, bet paveldimam somatinių ląstelių aparatui – kūno ląstelėms. Tai pasireiškia per konkretaus žmogaus gyvenimą įvairių (daugiausia vėžinių) ligų forma. Vėžiu sergančių pacientų „tiekėjai“ taip pat didžiąja dalimi yra atominės elektrinės ir jų įtakos sritys.

Trečias poveikis yra somatinis, tiksliau, imuninis. Tai yra organizmo apsaugos, imuninės sistemos susilpnėjimas dėl ląstelių membranų ir kitų struktūrų sunaikinimo. Tai pasireiškia įvairiomis ligomis, įskaitant iš pažiūros visiškai nesusijusias su radiacijos poveikiu, ligų eigos padidėjimu ir sunkumu, komplikacijomis, taip pat atminties, intelektinių gebėjimų ir kt. Susilpnėjęs imunitetas provokuoja bet kokios ligos, įskaitant vėžį, atsiradimą.

Ypač reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad visus matomus fizinius nukrypimus nuo normos, visas ligas lydi protinių gebėjimų, atminties, intelekto susilpnėjimas.

Atliekant retrospektyvinę dabartinės Krasnojarsko kasybos ir chemijos kombinato įtakos zonos gyventojų sveikatos būklės analizę ir tyrimą, paaiškėjo, kad čia įvairių ligų, tiek vaikų, tiek suaugusiųjų, padaugėjimas daug kartų didesnis nei kontrolinėje. srityse. Panašus vaizdas būdingas visų pasaulio branduolinių objektų įtakos zonoms.

Visada turėtumėte nepamiršti, kad geriausia apsauga nuo radiacijos, nuo bet kokios spinduliuotės, yra atstumas ir laikas:

- kuo trumpesnis laikas praleistas radiacijos zonoje, tuo geriau.

Spinduliuotė žmones veikia skirtingai, priklausomai nuo lyties ir amžiaus, organizmo būklės, imuninės sistemos ir kt., tačiau ypač stipriai ji veikia kūdikius, vaikus ir paauglius.

Veikiant spinduliuotei (ypač žemo fono), latentinis (inkubacinis, latentinis) periodas, tai yra uždelsimo laikas iki matomo poveikio pradžios, gali trukti metus ir net dešimtmečius. (iš Ralpho Grabe'o knygos „Petco efektas: mažų radiacijos dozių poveikis žmonėms, gyvūnams ir medžiams“)

Petko efektas: nauja radiacijos grėsmės dimensija?

1972 m. Abramas Petko iš Kanados atominės energijos komisijos „Whiteshell Nuclear Research Establishment“ Manitoboje atsitiktinai atrado, kad (pagal Ralphą Grabe'ą) pelnė Nobelio premiją. Jis nustatė, kad ilgalaikio švitinimo metu ląstelių membranos plyšo esant žymiai mažesnei bendrajai dozei, nei tuo atveju, jei ši dozė būtų sušvirkšta trumpu blyksniu, kaip rentgeno tyrimo metu.

Taigi, švitinimas 26 rad/min intensyvumu sunaikino ląstelės membraną per 130 minučių, kai bendra dozė buvo 3500 rad. Švitinant 0,001 rad/min (26 000 kartų mažesniu) intensyvumu, pakako 0,7 rad (laikas apie 700 min.). Tai reiškia, kad tam pačiam poveikiui pakako 5000 kartų mažesnės dozės.

Buvo padaryta išvada, kad kuo ilgesnis ekspozicijos laikotarpis, tuo mažesnė reikalinga bendra dozė.

Tai buvo atradimas. Mažos dozės lėtinio poveikio metu buvo pavojingesnės pasekmių požiūriu nei didelės trumpalaikio (ūmaus) poveikio dozės. Šis naujas revoliucinis atradimas smarkiai prieštarauja genetiniam švitinimo poveikiui ląstelės branduoliui. Visuose tokiuose tyrimuose nenustatyta jokio poveikio skirtumo tarp bendros dozės, sušvirkštos per trumpą ar ilgą laiką. Beveik pastovus 1 rad poveikis buvo stebimas visam dozių intensyvumo diapazonui, svyruojančiam nuo mažiausio iki didžiausio. Ilgą laiką buvo manoma, kad DNR molekulė, nešanti genetinę informaciją, veikiama spinduliuotės, tiesiogiai sunaikinama ląstelių branduoliuose. Kita vertus, Petko atrado, kad ląstelių membranų atveju veikia kitoks mechanizmas, sukeliantis netiesioginį sunaikinimą.

Kaip mažos dozės gali būti pavojingesnės už dideles?

Ląstelėse yra daug vandens. Spinduliuotės metu susidaro labai toksiškos nestabilios deguonies formos - laisvieji radikalai, peroksido junginiai. Jie reaguoja su ląstelės membrana, kur pradeda grandininę cheminių virsmų reakciją – membranos molekulių oksidaciją, ko pasekoje ji sunaikinama. Tai yra, yra ne tiesioginis radiacijos poveikis, o pasekmės.

Citatos

"Sunki žala dėl mažų ilgalaikių ar lėtinių spinduliuotės dozių: kuo mažiau laisvųjų radikalų ląstelės plazmoje, tuo didesnis jų veiksmingumas sukeliant žalą. Taip yra todėl, kad laisvieji radikalai gali deaktyvuoti vienas kitą, sudarydami įprastą deguonies molekulę ar kitas (rekombinacija). Kuo mažiau laisvųjų radikalų sukuria tam tikro tūrio spinduliuotė per laiko vienetą (esant mažesniam spinduliavimo intensyvumui), tuo mažesnė tikimybė, kad jie pasieks ląstelės sienelę.

„Mažesnė žala dėl didelių trumpalaikių radiacijos dozių: kuo daugiau laisvųjų radikalų susidaro tam tikrame tūryje (didelėmis dozėmis per laiko vienetą), tuo greičiau jie rekombinuojasi ir tampa neveiksmingi, kol nepasiekia ir nepataikė į membraną.

Be to, yra ilgalaikis poveikis. Ląstelių membranos sukuria ląstelės plazmoje elektrinį lauką, kuris pritraukia neigiamai įkrautas molekules, tokias kaip labai toksiškas laisvasis radikalas. Kompiuteriniai skaičiavimai parodė, kad kuo didesnė laisvųjų radikalų koncentracija, tuo silpnesnis elektrinio lauko pritraukimas. Todėl, jei radikalų koncentracija yra didelė, mažesnė tikimybė, kad jie pasieks membraną nei tuo atveju, jei jų yra mažai.

Taigi, skirtingai nuo ląstelių branduolių, ląstelės membrana yra mažiau pažeidžiama (absorbuotos dozės vienetui) naudojant trumpą, bet galingą dozę (alfa spinduliuotę, intensyvų rentgeno spindulių poveikį ir kt.), nei ilgai ar lėtiniu spinduliuotės fono poveikiu. nedidelis lygis, dėl radioaktyvių kritulių, atominių elektrinių išmetamų teršalų.

Radiacinis fonas

Jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniai (IRS) skirstomi į natūralius (natūralius) ir dirbtinius (žmogaus sukurtus, žmogaus sukurtus).

Natūralūs spinduliuotės šaltiniai yra įvairių rūšių kosminė spinduliuotė ir natūralūs radionuklidai, esantys žemės plutoje, aplinkoje, augaluose ir gyvūnuose, įskaitant žmogaus kūną.

JT duomenimis, įvairių IRS indėlis į vidutinę metinę efektinę ekvivalentinę radiacijos dozę vidutiniam žmogui yra toks. Natūralių IRS dalis yra 2 mSv (arba 82,61%), o technogeninių - 0,421 mSv (17,39%); iš viso 2,421 mSv.

Tuo pačiu metu natūralų (natūralų) švitinimą sudaro „žemė“ ir „kosminė“. „Antžeminės“ dalis yra 1,675 mSv (69,186%), įskaitant vidinės apšvitos dalį - 1,325 mSv (54,729%), išorinės - 0,35 mSv (14,457%). O už erdvės dalį - 0,315 mSv (13,011%). Visi % pateikti nuo bendros 2,421 mSv.

Technogeninę apšvitą sudaro apšvita medicininių apžiūrų ir gydymo metu (0,4 mSv; 16,522 %), radioaktyviųjų kritulių (0,02 mSv; 0,826 %) ir branduolinės energijos apšvita (0,001 mSv; 0,041 %).

Natūralus išorinės spinduliuotės fonas SSRS teritorijoje yra labai įvairus, tačiau manoma, kad jis vidutiniškai sukuria 4,20 mR/val (40,200 mR/metus) apšvitos dozės galią. Natūralių IR šaltinių ekvivalentinė dozė taip pat yra 40–200 mrem/metus (0,05–0,2 µSv/val.; 0,4–2,0 mSv/metus) ir laikoma visiškai saugia.

Bet visa tai yra vidutiniai, vidutiniai duomenys. Taigi (tik iliustracijos tikslais) pateikiame keletą konkretesnių faktų ir skaičių.

Taigi reaktyvinio lėktuvo keleivis 4 valandas skrydžio gauna vidutinę 0,027 mSv (2,7 mrem) dozę, nes kosminės spinduliuotės lygis (arba fonas) orlaivio salone siekia 200 mikror/val ir daugiau, priklausomai nuo skrydžio aukštis. 12 tūkstančių metrų aukštyje virš jūros lygio kosminės spinduliuotės lygis siekia 5 μSv/val. (500 μR/val.). Žmonės, gyvenantys 2000 m aukštyje virš jūros lygio, gauna 3–4 kartus didesnę dozę nei gyvenantys jūros lygyje (išskyrus „žemės“ spinduliuotę), nes jūros lygyje „kosminis“ fonas yra 0,03 μSv / h (3 μR). /val.), o nurodytame aukštyje - 0,1 μSv/val. (10 μR/val.). Tie, kurie gyvena ant pusiaujo, gauna mažesnę dozę nei šiauriečiai ir kt.

Grynai „žemiškos“ spinduliuotės vaizdas taip pat įvairus. 95% Prancūzijos, Vokietijos, Italijos, Japonijos ir JAV gyventojų (pagal JT) gyvena vietose, kur metinė dozės galia svyruoja nuo 0,3 iki 0,6 mSv (fonas nuo 3-5 iki 8-10 mikroR/val. ) ; 3% gyventojų gauna vidutiniškai 1 mSv (11-15 mikroR/val.); 1,5% – daugiau nei 1,4 mSv (18-20 mikroR/val.). Tačiau yra žemės plotų (įskaitant kurortus), kuriuose nuolat gyvena gyventojai, kur „sausumos“ radiacijos lygis yra 600–800 kartų didesnis nei vidutinis. Atskiros žmonių grupės vien nuo išorinės „žemiškos“ spinduliuotės apšvitos gauna daugiau kaip 17 mSv per metus, o tai 50 kartų viršija vidutinę metinę išorinės apšvitos dozę; dažnai gyvena (laikinai gyvena) vietovėse, kur radiacijos lygis siekia 175 mSv per metus (227 μR / val.) ir kt.

Pavyzdžiui, granito uolienos gali duoti iki 30–40 ar daugiau mikroR/val.

Atliekos (šlakas, pelenai, suodžiai, anglių dulkės) iš anglimi kūrenamų šiluminių elektrinių, valstybinių rajonų elektrinių, katilinių ir kt. turi padidintą radioaktyvumą.

Kai kuriose statybinėse medžiagose apskaičiavus radžio ir torio kiekį (atlikta daugelyje šalių), gaunamas toks vaizdas (Bq/kg):

Kaip matote, paprastas smėlis ir žvyras yra dešimt kartų aktyvesni, o plytos, granitas, uosis šimtus kartų aktyvesni nei medis.

• medis (Suomija) - 1.1
• smėlis ir žvyras (Vokietija) - 30
• plyta (Vokietija) - 126
• granitas (JK) - 170
• lakieji pelenai (Vokietija) - 341
• aliuminio oksidas (Švedija) - 500-1400
• kalcio silikato šlakas (JAV) - 2140
• atliekos iš urano sodrinimo gamyklų (JAV) - 4625

Vidinė žmogaus apšvita yra didesnė už išorinę ir vidutiniškai sudaro 2/3 efektinės ekvivalentinės dozės, kurią žmogus gauna iš natūralių spinduliuotės šaltinių. Jį sukuria radionuklidai, patenkantys į organizmą su maistu, vandeniu, oru.

Tai apima radioaktyvųjį kalio-40 izotopą ir urano-238 bei torio-232 radioaktyvaus skilimo serijų nuklidus. Tai, visų pirma, švinas-210, polonis-210 ir, svarbiausia, radonas-222 ir 220.

Švinas ir polonis koncentruojasi žuvyje ir vėžiagyviuose, taip pat šiaurės elnių mėsoje (kurie jų gauna maitindamiesi kerpėmis). Tačiau pagrindinį indėlį į vidinę žmogaus apšvitą daro radonas. Ji sudaro 3/4 dozės iš „žeminių“ spinduliuotės šaltinių ir maždaug pusę visų natūralių spinduliuotės šaltinių.

Pagrindinę „radono“ dozės dalį, paradoksalu, žmogus gauna uždarose, nevėdinamose patalpose. Teritorijose, kuriose yra vidutinio klimato, radono koncentracija tokiose patalpose yra vidutiniškai 8 kartus didesnė nei lauko ore. Bet tai yra vidurkis. O jei patalpa labai sandari (pavyzdžiui, izoliacijos tikslais) ir retai vėdinama, tai radono koncentracija gali būti dešimtis ir šimtus kartų didesnė, kas pastebima kai kuriose šiaurinėse šalyse. Radono šaltiniai yra pastatų pamatai, statybinės medžiagos (ypač paruoštos naudojant šiluminių elektrinių atliekas, katilus, šlaką, pelenus, atliekas ir kai kurių kasyklų, kasyklų, perdirbimo įmonių sąvartynus ir kt.), taip pat vanduo. , gamtinės dujos, gruntas. Būdamos inertinės dujos, lengvai prasiskverbia į patalpą per visus plyšius, poras iš grunto, rūsių (ypač žiemą), sienų, taip pat su dulkėmis, suodžiais, pelenais iš anglimi kūrenamų šiluminių elektrinių ir kt.

Apskritai „antžeminiai“ spinduliuotės šaltiniai iš visų natūralių šaltinių iš viso suteikia apie 5/6 metinės efektinės ekvivalentinės dozės.

Dabar keli pavyzdžiai apie dirbtinius AI šaltinius. Kaip jau buvo parodyta, jų indėlis į bendrą dozę, JT skaičiavimais, yra 0,421 mSv (17,39 %), o pagrindinė dalis tenka apšvitai medicininių apžiūrų ir gydymo metu – 0,4 mSv (arba 95 % šio skaičiaus). Natūralu, kad konkrečiam žmogui, kuris niekada nesilankė rentgeno kabinete ir pan., apie jokias dozes „nuo vaistų“ negali būti nė kalbos. Kita vertus, dozė, kurią žmogus gauna įvykus avarijai atominėje elektrinėje, bandant branduolinį ginklą ir pan., gali būti šimtus ir tūkstančius kartų didesnė nei bet kokios medicininės apžiūros metu. Todėl į tam tikrų žmonių grupių apšvitą nelaimingų atsitikimų, bandymų ir pan. metu aukščiau pateiktuose skaičiuose atsižvelgiama tik tokia forma, kuri yra apskaičiuota visos Žemės populiacijos vidurkiu.

radiometrai - skirtas matuoti IR srauto tankį ir radionuklidų aktyvumą.

Spektrometrai - tirti spinduliuotės pasiskirstymą pagal energiją, krūvį, IR dalelių mases (ty analizuoti bet kokių medžiagų pavyzdžius, IR šaltinius).

Dozimetrai - matuoti dozes, dozės galias ir IR intensyvumą.

Tarp išvardytų yra universalių įrenginių, kurie derina tam tikras funkcijas. Yra medžiagos aktyvumo matavimo prietaisai (ty išsklaidytų per sekundę skaičius), alfa, beta ir kitos spinduliuotės registravimo prietaisai ir tt Tai, kaip taisyklė, yra stacionarūs įrenginiai.

Yra specialūs lauko arba paieškos įrenginiai, skirti ieškoti, aptikti IRS, įvertinti foną ir pan., galintys aptikti gama ir beta spinduliuotę bei įvertinti jos lygį (rentgeno matuokliai, radiometrai ir kt.).

Yra indikatorių prietaisai, skirti tik gauti atsakymą į klausimą, ar tam tikroje vietoje yra spinduliuotės, dažnai veikiantys principu „daugiau – mažiau“.

Bet, deja, gaminama nedaug prietaisų, kurie priklauso dozimetrų klasei, tai yra tie, kurie yra specialiai sukurti dozei ar dozės galiai matuoti.

Dar mažiau yra universalių dozimetrų, kuriais galima matuoti įvairių tipų spinduliuotę – alfa, beta, gama.

Pagrindinių buitinių dozimetrų pavadinimuose yra santrumpa "DRG" ​​- "rentgeno gama dozimetras", jie gali būti nešiojami arba mažo dydžio (kišeniniai) ir yra skirti rentgeno ir gama spinduliuotės dozės galiai matuoti. . Todėl jų pagalba aptikimas ir gama spinduliuotės galios matavimas visiškai nereiškia, kad šioje vietoje yra alfa ir beta spinduliuotė. Ir atvirkščiai, rentgeno ir gama spinduliuotės nebuvimas visai nereiškia, kad nėra alfa ir beta spinduliuotės spindulių.

SSRS sveikatos apsaugos ministerija 1987 m. rugsėjo 1 d. raštu Nr. 129-4/428-6 uždraudė naudoti SRP-68-01 tipo geologinės žvalgybos paieškos prietaisus ir kitus panašius į juos kaip dozimetrinius matavimo prietaisus. ekspozicijos dozės galia. Gama ir rentgeno spinduliuotės apšvitos dozės galios dydžiui matuoti turėtų būti naudojami tik DRG-3-01 tipo (0,2; 03) dozimetrai; DRG-05; DRG-01; DRG-01T ir jų analogai.

Tačiau bet kuriuo atveju, prieš naudodami bet kokį prietaisą ekspozicijos dozės galiai ar dydžiui išmatuoti, turėtumėte perskaityti instrukcijas ir išsiaiškinti, kokiems tikslams jis skirtas. Gali pasirodyti, kad jis netinka dozimetriniams matavimams. Visada turėtumėte atkreipti dėmesį į matavimo vienetus, kuriuose prietaisas kalibruojamas.

Be šių prietaisų, taip pat yra prietaisai (prietaisai, kasetės, jutikliai ir kt.), skirti individualiai dozimetrinei asmenų, tiesiogiai dirbančių su jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniais, kontrolei.

Po to, kai buvo atrasta beta spinduliuotė ir alfa spinduliuotė, iškilo klausimas, kaip įvertinti šią spinduliuotę sąveikaujant su aplinka. Apšvitos dozė šiems spinduliams įvertinti pasirodė netinkama, nes ore, įvairiose apšvitintose medžiagose ir biologiniame audinyje jonizacijos laipsnis iš jų buvo skirtingas. Todėl buvo pasiūlyta universali charakteristika – sugerta dozė.

Sugertoji dozė – energijos E kiekis, perduotas medžiagai bet kokios rūšies jonizuojančia spinduliuote, skaičiuojant bet kurios medžiagos masės vienetui m.

Kitaip tariant, sugertoji dozė (D) yra energijos dE, kuri medžiagai perduodama jonizuojančia spinduliuote elementariu tūriu, ir medžiagos masės dm šiame tūryje santykis:

1 J/kg = 1 pilka spalva. Nesisteminis vienetas yra rad (radiacijos adsorbcijos dozė). 1 pilka = 100 rad.

Taip pat galite naudoti trupmeninius vienetus, pavyzdžiui: mGy, µGy, mrad, µrad ir kt.

Pastaba. Pagal RD50-454-84 nerekomenduojama naudoti vieneto "rad". Tačiau praktikoje yra prietaisų su tokiu kalibravimu ir jis vis dar naudojamas.

Sugertos dozės apibrėžimas apima vidutinės energijos, perduodamos tam tikro tūrio medžiagai, sąvoką. Faktas yra tas, kad dėl statistinio spinduliuotės pobūdžio ir tikimybinio spinduliuotės sąveikos su medžiaga pobūdžio medžiagos perduodamos energijos vertė svyruoja. Neįmanoma iš anksto numatyti jo vertės matavimo metu. Tačiau atlikę daugybę matavimų galite gauti vidutinę šios vertės vertę.

Dozė organe arba biologiniame audinyje (D,r) yra vidutinė absorbuota dozė konkrečiame žmogaus kūno organe ar audinyje:

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

čia ET – bendra energija, jonizuojančia spinduliuote perduota audiniui arba organui; m T – organo arba audinio masė.

Kai medžiaga apšvitinama, sugertoji dozė didėja. Dozės poslinkio greitis apibūdinamas sugertos dozės galia.

Jonizuojančiosios spinduliuotės sugertosios dozės galia yra sugertosios spinduliuotės dozės dD padidėjimo per laiko intervalą dt ir šio intervalo santykis:

Dozės galios vienetai: rad/s, Gy/s, rad/h, Gy/h ir kt.

Kai kuriais atvejais sugertos dozės galia gali būti laikoma pastovia verte per trumpą laiko intervalą arba eksponentiškai kintančia per reikšmingą laiko intervalą, tada galime daryti prielaidą, kad:

Kerma - angliškų žodžių santrumpa vertime reiškia "kinetinę medžiagos susilpnėjimo energiją". Charakteristika naudojama netiesioginės jonizuojančiosios spinduliuotės poveikiui aplinkai įvertinti. Kerma yra visų įkrautų dalelių, kurias netiesiogiai suformuoja AI elementariame tūryje, pradinių kinetinių energijų dE k sumos ir šio tūrio medžiagos masės dm santykis:

K = dEk/dm. (7)

Matavimo vienetai SI ir už sistemos ribų: atitinkamai pilka ir rad.

Kerma buvo pradėtas naudoti siekiant išsamiau atsižvelgti į spinduliuotės lauką, ypač į energijos srauto tankį, ir yra naudojamas netiesioginės jonizuojančiosios spinduliuotės poveikiui terpei įvertinti.

Dozės ekvivalentas

Nustatyta, kad apšvitinant žmogaus biologinius audinius ta pačia energija (tai yra gavus tą pačią dozę), bet skirtingų tipų spinduliais, pasekmės sveikatai bus skirtingos. Pavyzdžiui, veikiamas alfa dalelių, žmogaus organizmas daug labiau linkęs susirgti vėžiu, nei veikiamas beta dalelių ar gama spindulių. Todėl biologiniam audiniui buvo įvesta charakteristika - lygiavertė dozė.

Lygiavertė dozė (HTR) – tai organe arba audinyje sugerta dozė, padauginta iš atitinkamo tam tikro tipo spinduliuotės R spinduliuotės kokybės koeficiento WR.

Įvestas siekiant įvertinti biologinio audinio švitinimo mažomis dozėmis (dozės neviršija 5 didžiausių leistinų viso žmogaus kūno apšvitinimo dozių), tai yra 250 mSv per metus, pasekmes. Jis negali būti naudojamas vertinant didelių dozių poveikį.

Lygiavertė dozė yra:

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

kur D T. R – spinduliuotės R sugerta biologinio audinio dozė; W R – spinduliuotės R svorio koeficientas (kokybės faktorius) (alfa dalelės, beta dalelės, gama kvantai ir kt.), kuriame atsižvelgiama į santykinį įvairių tipų spinduliuotės efektyvumą sukeliant biologinį poveikį (1 lentelė). Šis veiksnys priklauso nuo daugelio veiksnių, ypač nuo linijinės energijos perdavimo dydžio, nuo jonizacijos tankio jonizuojančiosios dalelės kelyje ir pan.

(8) formulė galioja vertinant tik atskirų organų ir audinių išorinio ir vidinio apšvitinimo dozes arba vienodą viso žmogaus kūno apšvitą.

Vienu metu veikiant skirtingų tipų spinduliuotei su skirtingais svoriniais koeficientais, ekvivalentinė dozė nustatoma kaip visų šių tipų spinduliuotės R ekvivalentinių dozių suma:

H T = Σ H T . R(9)

Nustatyta, kad esant tokiai pačiai sugertai dozei, biologinis poveikis priklauso nuo jonizuojančiosios spinduliuotės rūšies ir spinduliuotės srauto tankio.

Pastaba. Naudojant (8) formulę, vidutinis kokybės koeficientas imamas tam tikrame standartinės sudėties biologinio audinio tūryje: 10,1% vandenilio, 11,1% anglies, 2,6% azoto, 76,2% deguonies.

Ekvivalentinės dozės SI vienetas yra Sivertas (Sv).

Sivertas yra bet kokio pobūdžio spinduliuotės ekvivalentinės dozės vienetas biologiniame audinyje, sukuriantis tokį patį biologinį efektą, kaip ir sugerta 1 Gy dozė pavyzdinės rentgeno spinduliuotės, kurios fotono energija yra 200 keV. Taip pat naudojami trupmeniniai vienetai - μSv , mSv. Taip pat yra nesisteminis vienetas - rem (biologinis rad atitikmuo), kuris palaipsniui pašalinamas iš naudojimo.

1 Sv = 100 rem.

Taip pat naudojami trupmeniniai vienetai - mrem, mkrem.

1 lentelė. Radiacinės kokybės veiksniai

Spinduliuotės tipas ir energijos diapazonas	Kokybės veiksniai MES
Visų energijų fotonai
Visų energijų elektronai
Energiją turintys neutronai:
nuo 10 keV iki 100 keV
> 100 keV iki 2 Msv
> 2 MeV iki 20 MeV
Protonai, kurių energija viršija 2 MeV, išskyrus atatrankos protonus
Alfa dalelės, dalijimosi fragmentai, sunkieji branduoliai
Pastaba. Visos vertės reiškia spinduliuotę, patenkančią į kūną, o vidinės apšvitos atveju, išskiriamą branduolinės transformacijos metu.

Pastaba. Koeficientas W R atsižvelgia į mažos dozės poveikio neigiamo biologinio poveikio priklausomybę nuo bendros linijinės spinduliuotės energijos perdavimo (LET). 2 lentelėje parodyta kokybės svertinio koeficiento W R priklausomybė nuo LET.

2 lentelė. Kokybės koeficiento WR priklausomybė nuo LET

Ekvivalentinės dozės galia yra lygiavertės dozės dH padidėjimo per laikotarpį dt ir šio laiko intervalo santykis:

Ekvivalentinės dozės galios vienetai mSv/s, µSv/s, rem/s, mrem/s ir kt.

Radiacijos poveikis gyviems organizmams būdingas radiacijos dozė.

Jonizuojančiosios spinduliuotės apšvitos dozė X – bendras krūvis, susidaręs dėl spinduliavimo 1 cm 3 oro tam tikrą laiką t.

išmatuota pakabučiaiįjungta kilogramas (C/kg), ne sistemos blokas - rentgenas (R).

Vartojant 1 dozę R 1 cm 3 normaliomis sąlygomis susidaro 2,08. 10 9 jonų poros, o tai atitinka 2,58. 10-4 C/kg. Tuo pačiu metu 1 cm 3 oras dėl jonizacijos sugeria energiją, lygią 1,1. 10-8 J, t.y. 8.5 mJ/kg.

Sugertoji spinduliuotės dozė D p yra fizikinis dydis, lygus sugertos energijos W p ir apšvitintos medžiagos masės M p santykiui. Absorbuotos dozės reikšmės nustatomos naudojant išraišką

D p \u003d W p / M p.

SI sistemoje absorbuotos dozės vienetas yra pilkas. Šis vienetas pavadintas anglų fiziko A. Grėjaus vardu. Šią dozę gauna kūnas, sveriantis 1 kilogramas, jei jis sugeria energiją per 1 J.

Iki 1980 m. kaip sugertos dozės vienetas buvo naudojami rad ir rentgenas. Tai nesisteminiai vienetai.

Džiugu – iš anglų kalbos. sugertos spinduliuotės dozė.

1 džiaugiuosi= 10 -2 j/kg = 10 -2 Gr.

1 pilka (Gy) \u003d 100 rad » 110 R (gama spinduliuotei).

Dabar gana dažnai naudojamas vienetas „rentgenas“; gal tai tik duoklė tradicijai. Pagal apibrėžimą dozė yra 1 R atitinka tokią spinduliuotę, kuriai esant 1 cm 3 oras n.o. ( P 0=760 mm. rt. Šv, T = 273 KAM) susidaro tam tikras jonų porų skaičius (N » 2,1 10 9), todėl jų bendras krūvis yra 3,3 10 -10 Cl. Šio apibrėžimo prasmė aiški: žinant iškrovos srovę ir laiką, galima eksperimentiniu būdu nustatyti bendrą jonizacijos krūvį ir jonų porų, susidariusių dėl švitinimo, skaičių.

N jonas \u003d Q bendras /e.

Tomis pačiomis sąlygomis (n.c.) randame sugertos dozės reikšmę:

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

Taigi 1 rentgeno dozė atitinka absorbuotą 8,7 10 -3 dozę. j/kg arba 8,7 10 mGy.

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

1 R dozę sukuria spinduliai, skleidžiami 1 gramo radžio 1 m atstumu nuo šaltinio 1 valandą.

Sugertos dozės galia D I P. yra fizinis dydis, apibūdinantis energijos kiekį, kurį sugeria bet kurio fizinio kūno masės vienetas per laiko vienetą:

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

Foninės spinduliuotės vertė mums paprastai pranešama mikrorentgenais per valandą, pavyzdžiui, 15 mikrorentgenas/val. Ši vertė turi sugertos dozės galios matmenį, tačiau ji nėra išreikšta SI vienetais.

Ekvivalentinė dozė H ekv. – reikšmė, apibūdinanti sugertą gyvo organizmo dozę. Jis lygus sugertajai dozei, padaugintai iš koeficiento, atspindinčio šios rūšies spinduliuotės gebėjimą pažeisti kūno audinius:

H ekv. = KK × D P,

čia KK – vidutinis jonizuojančiosios spinduliuotės kokybės koeficientas tam tikrame biologinio audinio tūrio elemente (22.1 lentelė).

22.1.e lentelė.

Reikėtų pažymėti, kad lygiavertė dozė H ekv apibūdina vidutinę gyvo organizmo sugertos dozės vertę, nors tie patys audiniai (kaulai, raumenys, smegenys ir kt.) skirtingiems žmonėms ir skirtingomis sąlygomis sugers skirtingą energiją.

SI sistemoje dozės ekvivalento vienetas yra Sivertas (1 Šv), pavadintas švedų mokslininko – radiologo R. Sieverto vardu. Praktikoje dažnai naudojamas nesisteminis ekvivalentinės dozės vienetas – rem (biologinis rentgeno ekvivalentas).

1 rem= 0,01 j/kg.

Praktikoje naudojami keli vienetai: miliremas (1 mbre = 10 -3 rem); mikroremas (1 mikroremas= 10 -6 rem); nanorem (1 nber = 10 -9 rem).

Yra dar vienas šios sąvokos apibrėžimas rem.

Rem – tai energijos kiekis, kurį sugeria gyvas organizmas, veikiamas bet kokios rūšies jonizuojančiosios spinduliuotės ir sukelia tokį patį biologinį poveikį kaip ir 1 rad rentgeno spinduliuotės arba 200 keV energijos g-spinduliacijos sugertoji dozė.

Santykis tarp įvardintų vienetų (1 Sv, 1 rem, 1 R) yra:

1 Šv = 100 rem» 110 R(gama spinduliuotei).

Kai tolstate nuo taškinio šaltinio, dozė mažėja atvirkščiai, atsižvelgiant į atstumo kvadratą (~ 1 / r 2).

Absorbuota dozė

D p \u003d D 1 aukštas t sritis / r 2. [D 1 e t] = 1 R· 1m2/val.,

Kur D1 et - taškinio šaltinio galia; t sritis – ekspozicijos laikas, h; r - atstumas nuo šaltinio, m.

Taškinio skleidėjo aktyvumas ir dozės galia yra susiję su ryšiu:

R = Kilogramas ,

Kur Kilogramas- jonizacijos konstanta, r- atstumas nuo spinduliuotės šaltinio, d- apsauginio ekrano storis, - spinduliuotės sugerties koeficientas ekrano medžiagoje.

Jonizacijos konstanta Kilogramas o ekrano sugerties koeficientas kompleksiškai priklauso nuo spinduliuotės tipo ir energijos. Gama spinduliams, kurių energija yra apie 1 MeV daugelio medžiagų (vandens, aliuminio, geležies, vario, švino, betono, plytų) sugerties koeficiento ir medžiagos tankio santykis yra artimas 7 . 10-3 m 2 /kg.

Natūralus radiacijos fonas (kosminiai spinduliai; aplinkos ir žmogaus kūno radioaktyvumas) yra maždaug Gy vienam žmogui tenkanti metinė radiacijos dozė. Tarptautinė radiacinės saugos komisija nustatė didžiausią leistiną 0,05 Gy metinę dozę asmenims, dirbantiems su spinduliuote. Per trumpą laiką gauta 3-10 Gy spinduliuotės dozė yra mirtina.

Dirbant su bet kokiu spinduliuotės šaltiniu (radioaktyviais izotopais, reaktoriais ir kt.), būtina imtis visų žmonių, galinčių patekti į radiacijos zoną, radiacinės saugos priemonių.

Paprasčiausias apsaugos būdas – personalo pašalinimas iš radiacijos šaltinio pakankamai dideliu atstumu. Net neatsižvelgiant į sugertį ore, spinduliuotės intensyvumas mažėja proporcingai atstumo nuo šaltinio kvadratui. Todėl ampulių su radioaktyviais preparatais negalima imti rankomis. Būtina naudoti specialias žnyples su ilga rankena.

Tais atvejais, kai neįmanoma nutolti nuo spinduliuotės šaltinio pakankamai dideliu atstumu, apsaugai nuo spinduliuotės naudojamos užtvaros iš sugeriančių medžiagų.

Sunkiausia apsauga nuo g-spindulių ir neutronų dėl didelės jų prasiskverbimo galios. Geriausias g-spindulių sugėriklis yra švinas. Lėtuosius neutronus gerai sugeria boras ir kadmis. Greitieji neutronai iš anksto moderuojami grafitu.

Fon 15 val mikrorentgenas/val atitinka dozės galią 36,2 10 –12 Gy/s(arba 4.16 10 -9 R/s). Esant tokiai dozės galiai, žmogus per vienerius metus, jei audinių jonizacija vyksta taip pat, kaip ir oro jonizacija, gaus 1,1 spindulio dozę. mGy(arba 0,13 R). Ši spinduliuotės dozė yra labai maža ir nekenksminga žmonėms. Tačiau taip pat turime nepamiršti, kad radiacija gali kauptis statybinėse medžiagose, naudojamose gyvenamųjų ir pramoninių pastatų statybai. Konstrukcinių medžiagų spinduliuotės įtaka gali būti reikšmingesnė nei išorinio oro fono.

Žinant bendrą ekvivalentinę dozę, galima rasti atskirų organų ekvivalentinę absorbuotą dozę ( H org, i \u003d K pp × D ekv) ir įvertinti jų radiacinio sužalojimo tikimybę. Tuo pačiu metu, taikant spindulinę terapiją medicinoje, labai svarbu žinoti ir nustatyti spinduliuotės šaltinio galios ir ekspozicijos laiko reikšmes taip, kad atitinkamam organui būtų lygiavertė sugertoji dozė (pvz. plaučiai) neviršija leistinos dozės.

Radiacija yra gyviems organizmams įtakos turintis veiksnys, kurio jie niekaip nepripažįsta. Net žmonės neturi savotiškų receptorių, kurie jaustų radiacinio fono buvimą. Ekspertai kruopščiai ištyrė radiacijos poveikį žmonių sveikatai ir gyvybei. Taip pat buvo sukurti instrumentai, kurių pagalba galima fiksuoti rodiklius. Apšvitos dozės apibūdina apšvitos lygį, kurio veikiamas žmogus buvo apšvitintas per metus.

Kaip matuojama radiacija?

Pasauliniame žiniatinklyje galite rasti daug literatūros apie radioaktyviąją spinduliuotę. Beveik kiekviename šaltinyje yra skaitiniai poveikio standartų rodikliai ir jų viršijimo pasekmės. Suprasti nesuprantamus matavimo vienetus iš karto neįmanoma. Informacijos, apibūdinančios didžiausias leistinas gyventojų apšvitos dozes, gausa gali lengvai suklaidinti net išmanantį žmogų. Apsvarstykite sąvokas minimaliu ir suprantamiau.

Kiekių sąrašas gana įspūdingas: curie, rad, grey, becquerel, rem – tai tik pagrindinės spinduliuotės dozės charakteristikos. Kodėl tiek daug? Jie naudojami tam tikrose medicinos ir aplinkos apsaugos srityse. Bet kurios medžiagos apšvitos vienetui imama absorbuota dozė - 1 pilka (Gy), lygi 1 J / kg.

Kai gyvus organizmus veikia spinduliuotė, jie kalba apie Tai yra lygi kūno audinių sugertai dozei masės vieneto atžvilgiu, padauginta iš žalos koeficiento. Konstanta priskiriama kiekvienam kūnui savo. Skaičiavimų metu gaunamas skaičius su nauju matavimo vienetu – sivertu (Sv).

Remiantis jau gautais duomenimis apie gautos spinduliuotės poveikį tam tikro organo audiniams, nustatoma efektyvioji ekvivalentinė spinduliuotės dozė. Šis rodiklis apskaičiuojamas padauginus ankstesnį skaičių sivertais iš koeficiento, kuriame atsižvelgiama į skirtingą audinių jautrumą radioaktyviajai spinduliuotei. Jo vertė leidžia įvertinti sugertos energijos kiekį, atsižvelgiant į biologinę organizmo reakciją.

Kokios yra priimtinos radiacijos dozės ir kada jos atsirado?

Radiacinės saugos specialistai, remdamiesi duomenimis apie poveikio žmonių sveikatai poveikį, sukūrė didžiausias leistinas energijos vertes, kurias organizmas gali pasisavinti be žalos. Didžiausios leistinos dozės (MPD) nurodytos vienkartiniam arba ilgalaikiam poveikiui. Kartu atsižvelgiama į radiacinio fono paveiktų asmenų savybes.

• A – asmenys, dirbantys su jonizuojančiosios spinduliuotės šaltiniais. Vykdydami savo pareigas jie yra veikiami radiacijos.
• B - tam tikros zonos gyventojai, darbuotojai, kurių pareigos nėra susijusios su radiacijos gavimu.
• B – šalies gyventojų skaičius.

Tarp personalo išskiriamos dvi grupės: kontroliuojamos zonos darbuotojai (švitinimo dozės viršija 0,3 metinio SDA) ir darbuotojai už tokios zonos ribų (0,3 SDA neviršijama). Dozių ribose išskiriami 4 kritinių organų tipai, tai yra tie, kurių audiniuose stebimas didžiausias sunaikinimas dėl jonizuotos spinduliuotės. Atsižvelgdama į išvardytas asmenų ir darbuotojų kategorijas, taip pat kritinius organus, nustato kelių eismo taisykles.

Ekspozicijos ribos pirmą kartą pasirodė 1928 m. Metinės foninės spinduliuotės sugerties vertė buvo 600 milisivertų (mSv). Ji buvo įsteigta medicinos darbuotojams – radiologams. Tiriant jonizuotos spinduliuotės poveikį gyvenimo trukmei ir kokybei, eismo taisyklės tapo griežtesnės. Jau 1956 metais baras nukrito iki 50 milisivertų, o 1996 metais Tarptautinė radiacinės saugos komisija ją sumažino iki 20 mSv. Verta paminėti, kad nustatant eismo taisykles neatsižvelgiama į natūralų jonizuotos energijos absorbciją.

natūrali spinduliuotė

Jei dar kažkaip įmanoma išvengti susitikimo su radioaktyviais elementais ir jų spinduliuote, tai nėra kur slėptis nuo natūralaus fono. Natūrali ekspozicija kiekviename regione turi individualius rodiklius. Jis visada buvo ir bėgant metams niekur nedingsta, o tik kaupiasi.

Natūralios radiacijos lygis priklauso nuo kelių veiksnių:

• aukščio indikatorius (kuo žemesnis, tuo mažiau fono ir atvirkščiai);
• dirvožemio, vandens, uolienų struktūros;
• dirbtinės priežastys (gamyba, atominės elektrinės).

Žmogus gauna spinduliuotę per maistą, spinduliuotę iš dirvožemio, saulės, medicininės apžiūros metu. Pramonės įmonės, atominės elektrinės, bandymų aikštelės ir paleidimo aerodromai tampa papildomais poveikio šaltiniais.

Ekspertai laiko priimtiniausia apšvita, kuri neviršija 0,2 μSv per valandą. O viršutinė spinduliuotės normos riba nustatoma 0,5 μSv per valandą. Po tam tikro laiko nuolatinio jonizuotų medžiagų poveikio žmogui leistinos spinduliuotės dozės padidėja iki 10 µSv/val.

Gydytojų teigimu, per gyvenimą žmogus gali gauti ne daugiau kaip 100–700 milisivertų spinduliuotės. Tiesą sakant, žmonės, gyvenantys kalnuotose vietovėse, yra veikiami radiacijos kiek didesniu mastu. Vidutinė jonizuotos energijos absorbcija per metus yra apie 2-3 milisivertus.

Kaip tiksliai spinduliuotė veikia ląsteles?

Nemažai cheminių junginių turi spinduliavimo savybę. Vyksta aktyvus atomų branduolių dalijimasis, dėl kurio išsiskiria daug energijos. Ši jėga gali tiesiogine prasme ištraukti elektronus iš materijos ląstelių atomų. Pats procesas vadinamas jonizacija. Atomas, kuriam buvo atlikta tokia procedūra, pakeičia savo savybes, todėl pasikeičia visa materijos struktūra. Už atomų keičiasi molekulės, o už molekulių – bendrosios gyvo audinio savybės. Didėjant radiacijos lygiui, didėja ir pakitusių ląstelių skaičius, o tai lemia daugiau globalių pokyčių. Šiuo atžvilgiu buvo apskaičiuotos leistinos radiacijos dozės žmonėms. Faktas yra tas, kad pokyčiai gyvose ląstelėse taip pat veikia DNR molekulę. Imuninė sistema aktyviai taiso audinius ir netgi sugeba „attaisyti“ pažeistą DNR. Tačiau reikšmingo poveikio ar organizmo apsaugos pažeidimo atvejais išsivysto ligos.

Sunku tiksliai numatyti ligų, atsirandančių ląstelių lygmeniu, atsiradimo tikimybę, kai įprasta spinduliuotės absorbcija. Jei efektyvioji spinduliuotės dozė (apie 20 mSv per metus pramonės darbuotojams) viršija rekomenduojamas reikšmes šimtus kartų, bendra sveikatos būklė gerokai pablogėja. Imuninė sistema sutrinka, o tai lemia įvairių ligų vystymąsi.

Didžiulės radiacijos dozės, kurias galima gauti įvykus avarijai atominėje elektrinėje ar sprogus atominei bombai, ne visada suderinamos su gyvybe. Audiniai, veikiami pakitusių ląstelių, miršta daug ir tiesiog neturi laiko atsigauti, o tai reiškia, kad pažeidžiamos gyvybinės funkcijos. Jei dalis audinio bus išsaugota, žmogus turės galimybę pasveikti.

Leidžiamų radiacijos dozių rodikliai

Pagal radiacinės saugos normas buvo nustatytos didžiausios leistinos jonizuojančiosios spinduliuotės vertės per metus. Apsvarstykite lentelėje pateiktus rodiklius.

Kaip matyti iš lentelės, leistina metinė apšvitos dozė pavojingų pramonės šakų ir atominių elektrinių darbuotojams labai skiriasi nuo rodiklių, išvestų sanitarinių saugomų zonų gyventojams. Reikalas tas, kad ilgai sugerdamas leistiną jonizuojančiąją spinduliuotę, organizmas susidoroja su laiku atstatančiomis ląsteles nepakenkdamas sveikatai.

Vienkartinės žmogaus ekspozicijos dozės

Žymus radiacijos fono padidėjimas sukelia rimtesnį audinių pažeidimą, dėl kurio organai pradeda blogai funkcionuoti ar net sugenda. atsiranda tik tada, kai gaunamas didžiulis kiekis jonizuojančios energijos. Šiek tiek viršijus rekomenduojamas dozes, gali atsirasti ligų, kurias galima išgydyti.

Per didelės radiacijos dozės ir pasekmės

Vienkartinė dozė (mSv)	Kas nutinka kūnui
	Sveikatos būklės pokyčių nėra
	Sumažėja bendras limfocitų skaičius (mažėja imunitetas)
	Žymus limfocitų sumažėjimas, silpnumo požymiai, pykinimas, vėmimas
	5% atvejų mirtina baigtis, dauguma turi vadinamąsias radiacines pagirias (požymiai panašūs į alkoholio pagirias).
	Kraujo pokyčiai, laikina vyrų sterilizacija, 50% mirtingumas per 30 dienų nuo poveikio
	Mirtina radiacijos dozė, negydoma
	Ištinka koma, mirtis per 5-30 min
	Momentinė mirtis nuo spindulio

Vienkartinis didelio spinduliuotės kiekio gavimas neigiamai veikia organizmo būklę: ląstelės greitai sunaikinamos, nespėdamos atsigauti. Kuo stipresnis smūgis, tuo daugiau atsiranda pažeidimų.

Spindulinės ligos vystymasis: priežastys

Radiacinė liga yra bendra organizmo būklė, kurią sukelia radioaktyviosios spinduliuotės poveikis, viršijantis SDA. Pažeidimai stebimi visose sistemose. Tarptautinės radiologinės saugos komisijos duomenimis, spindulinės ligos dozės prasideda nuo 500 mSv vienu metu arba daugiau nei 150 mSv per metus.

Didelio intensyvumo (daugiau nei 500 mSv vienu metu) žalingas poveikis atsiranda dėl atominių ginklų panaudojimo, jų bandymų, įvykusių žmogaus sukeltų nelaimių, intensyvių švitinimo procedūrų gydant onkologines, reumatologines ligas ir kraujo ligos.

Lėtinės spindulinės ligos išsivystymas priklauso nuo medicinos darbuotojų, kurie yra spindulinės terapijos ir diagnostikos skyriuje, taip pat pacientai, kuriems dažnai atliekami radionuklidų ir rentgeno tyrimai.

Spindulinės ligos klasifikacija, atsižvelgiant į radiacijos dozes

Liga apibūdinama pagal tai, kokią jonizuojančiosios spinduliuotės dozę pacientas gavo ir kiek laiko tai vyko. Vienkartinis poveikis sukelia ūmią būklę ir nuolat pasikartojančius, bet ne tokius masinius, lėtinius procesus.

Apsvarstykite pagrindines spindulinės ligos formas, atsižvelgiant į gautą vienkartinę apšvitą:

• radiacinis pažeidimas (mažiau nei 1 Sv) - atsiranda grįžtami pokyčiai;
• čiulpinė forma (nuo 1 iki 6 Sv) - turi keturis laipsnius, priklausomai nuo gautos dozės. Mirtingumas su šia diagnoze yra daugiau nei 50%. Pažeidžiamos raudonųjų kaulų čiulpų ląstelės. Būklę galima pagerinti persodinus. Atkūrimo laikotarpis yra ilgas;
• virškinimo traktui (10-20 Sv) būdinga sunki būklė, sepsis, kraujavimas iš virškinamojo trakto;
• kraujagyslių (20-80 Sv) - stebimi hemodinamikos sutrikimai ir sunkus organizmo apsinuodijimas;
• smegenų (80 Sv) - mirtis per 1-3 dienas dėl smegenų edemos.

Pacientai, turintys kaulų čiulpų formą, turi galimybę pasveikti ir reabilituotis (pusėje atvejų). Sunkesnių ligų gydyti negalima. Mirtis įvyksta per kelias dienas ar savaites.

Ūminės spindulinės ligos eiga

Gavus didelę apšvitos dozę, o apšvitos dozei pasiekus 1-6 Sv, išsivysto ūmi spindulinė liga. Gydytojai suskirsto viena kitą sekančias būsenas į 4 etapus:

1. pirminis reaktyvumas. Atsiranda pirmosiomis valandomis po švitinimo. Jam būdingas silpnumas, žemas kraujospūdis, pykinimas ir vėmimas. Veikiant daugiau nei 10 Sv, jis iš karto pereina į trečiąją fazę.
2. Latentinis laikotarpis. Po 3-4 dienų nuo švitinimo momento ir iki mėnesio būklė pagerėja.
3. Išplėsti simptomai. Kartu su infekciniais, aneminiais, žarnyno, hemoraginiais sindromais. Sunki būklė.
4. Atsigavimas.

Ūminė būklė gydoma priklausomai nuo klinikinio vaizdo pobūdžio. Paprastai jis skiriamas įvedant radioaktyviąsias medžiagas neutralizuojančias medžiagas. Jei reikia, atliekamas kraujo perpylimas, kaulų čiulpų transplantacija.

Pacientai, kuriems pavyksta išgyventi pirmąsias 12 ūminės spindulinės ligos savaičių, paprastai turi palankią prognozę. Tačiau net ir visiškai pasveikus, tokiems žmonėms padidėja rizika susirgti vėžiu, taip pat gimsta palikuonys su genetinėmis anomalijomis.

lėtinė spindulinė liga

Nuolat apšvitinant radioaktyviąją spinduliuotę mažesnėmis dozėmis, bet iš viso viršijant 150 mSv per metus (neskaičiuojant natūralaus fono), prasideda lėtinė spindulinės ligos forma. Jo kūrimas vyksta trimis etapais: formavimas, atkūrimas, rezultatas.

Pirmasis etapas vyksta keletą metų (iki 3). Būklės sunkumas gali būti apibrėžtas nuo lengvos iki sunkios. Jei izoliuosite pacientą nuo radioaktyviosios spinduliuotės gavimo vietos, per trejus metus prasidės atsigavimo etapas. Po to galimas visiškas pasveikimas arba, atvirkščiai, ligos progresavimas su greita mirtimi.

Jonizuotoji spinduliuotė gali akimirksniu sunaikinti kūno ląsteles ir padaryti jas nepajėgias. Būtent todėl didžiausių radiacijos dozių laikymasis yra svarbus kriterijus dirbant pavojingoje gamyboje ir gyvybei šalia atominių elektrinių ir bandymų aikštelių.

Radiologiniai tyrimai medicinoje vis dar atlieka pagrindinį vaidmenį. Kartais be duomenų neįmanoma patvirtinti ar nustatyti teisingos diagnozės. Kiekvienais metais technikos ir rentgeno technologijos tobulėja, komplikuojasi, tampa saugesnės, tačiau, nepaisant to, spinduliuotės žala išlieka. Diagnostinės apšvitos neigiamo poveikio sumažinimas yra prioritetinė radiologijos užduotis.

Mūsų užduotis – suprasti esamus spinduliuotės dozių skaičius, jų matavimo vienetus ir tikslumą kiekvienam žmogui prieinamu lygiu. Taip pat pakalbėkime apie galimų sveikatos problemų, kurias gali sukelti tokia medicininė diagnozė, realybę.

Rekomenduojame perskaityti:

Kas yra rentgeno spinduliuotė

Rentgeno spinduliuotė yra elektromagnetinių bangų srautas, kurio bangos ilgis yra tarp ultravioletinių ir gama spindulių. Kiekvienas bangų tipas turi savo specifinį poveikį žmogaus organizmui.

Iš esmės rentgeno spinduliai yra jonizuojantys. Jis turi didelę įsiskverbimo galią. Jo energija kelia pavojų žmonėms. Kuo didesnis spinduliuotės kenksmingumas, tuo didesnė gaunama dozė.

Apie rentgeno spindulių poveikio žmogaus organizmui pavojų

Praeidami pro žmogaus kūno audinius, rentgeno spinduliai juos jonizuoja, keisdami molekulių, atomų struktūrą, paprastai tariant – „įkraudami“. Gautos spinduliuotės pasekmės gali pasireikšti pačiam žmogui (somatinės komplikacijos) arba jo palikuonims (genetinės ligos).

Kiekvieną organą ir audinį spinduliuotė veikia skirtingai. Todėl buvo sukurti radiacijos rizikos koeficientai, kuriuos galima rasti paveikslėlyje. Kuo didesnė koeficiento reikšmė, tuo didesnis audinių jautrumas radiacijos poveikiui, taigi ir komplikacijų rizika.

Labiausiai spinduliuotės veikiami kraujodaros organai – raudonieji kaulų čiulpai.

Dažniausia komplikacija, atsirandanti reaguojant į švitinimą, yra kraujo patologija.

Asmuo turi:

• grįžtami kraujo sudėties pokyčiai po nedidelio poveikio;
• leukemija - leukocitų skaičiaus sumažėjimas ir jų struktūros pasikeitimas, dėl kurio atsiranda organizmo veiklos sutrikimų, jo pažeidžiamumas ir imuniteto sumažėjimas;
• trombocitopenija - trombocitų, kraujo ląstelių, atsakingų už krešėjimą, kiekio sumažėjimas. Šis patologinis procesas gali sukelti kraujavimą. Būklę apsunkina kraujagyslių sienelių pažeidimai;
• hemoliziniai negrįžtami kraujo sudėties pokyčiai (raudonųjų kraujo kūnelių ir hemoglobino skilimas), atsirandantys dėl stiprių radiacijos dozių poveikio;
• eritrocitopenija - eritrocitų (raudonųjų kraujo kūnelių) kiekio sumažėjimas, sukeliantis hipoksijos (deguonies bado) procesą audiniuose.

Draugast.ypatologaiIr:

• piktybinių ligų vystymasis;
• priešlaikinis senėjimas;
• akies lęšiuko pažeidimas su kataraktos išsivystymu.

Svarbu: Rentgeno spinduliuotė tampa pavojinga esant poveikio intensyvumui ir trukmei. Medicinos aparatūra naudoja mažos energijos trumpalaikį švitinimą, todėl naudojama laikoma gana nekenksminga, net jei tyrimą tektų kartoti daug kartų.

Vienkartinė apšvita, kurią pacientas gauna įprastinės rentgenografijos metu, rizika susirgti piktybiniu procesu ateityje padidėja apie 0,001%.

pastaba: skirtingai nuo radioaktyviųjų medžiagų poveikio, kenksmingas spindulių poveikis nutrūksta iš karto po prietaiso išjungimo.

Spinduliai negali kauptis ir formuoti radioaktyviųjų medžiagų, kurios tada bus nepriklausomi spinduliuotės šaltiniai. Todėl po rentgeno nereikėtų imtis jokių priemonių radiacijai „pašalinti“ iš organizmo.

Kokiais vienetais matuojamos gautos spinduliuotės dozės?

Nuo medicinos ir radiologijos nutolusiam žmogui sunku suprasti specifinės terminijos gausą, dozių skaičius ir vienetus, kuriais jos matuojamos. Pabandykime pateikti kuo mažiau informacijos.

Taigi, kokia yra rentgeno spinduliuotės dozė? Yra daug radiacijos matavimo vienetų. Visko detaliai neanalizuosime. Bekerelis, kiuri, rad, pilka, rem – tai pagrindinių radiacijos kiekių sąrašas. Jie naudojami įvairiose matavimo sistemose ir radiologijos srityse. Pakalbėkime tik ties praktiškai reikšmingais rentgeno diagnostikos klausimais.

Mus labiau domins rentgenas ir sivertas.

Rentgeno aparato skleidžiamos prasiskverbiančios spinduliuotės lygio charakteristika matuojama vienetu, vadinamu "rentgenu" (R).

Norint įvertinti radiacijos poveikį žmogui, pristatoma sąvoka ekvivalentinė absorbuota dozė (EPD). Be EPD, yra ir kitų tipų dozių – visos jos pateiktos lentelėje.

Ekvivalentinė sugerta dozė (paveikslėlyje – Efektyvi ekvivalentinė dozė) yra kiekybinė energijos, kurią organizmas sugeria, vertė, tačiau atsižvelgiama į biologinį kūno audinių atsaką į spinduliuotę. Jis matuojamas sivertais (Sv).

Sivertas yra maždaug panašus į 100 rentgenų.

Natūrali foninė spinduliuotė ir medicininės rentgeno įrangos skleidžiamos dozės yra daug mažesnės už šias reikšmes, todėl matuoti naudojamos tūkstantosios (mili) arba vienos milijonosios (mikro) Sieverto ir Rentgeno vertės. juos.

Skaičiais tai atrodo taip:

• 1 sivertas (Sv) = 1000 milisivertas (mSv) = 1000000 mikrosivertas (µSv)
• 1 rentgenas (R) \u003d 1000 milirentgenas (mR) \u003d 1000 000 milirentgenas (mR)

Norint įvertinti kiekybinę spinduliuotės dalį, gautą per laiko vienetą (valandą, minutę, sekundę), naudojama sąvoka - dozės galia, matuojama Sv/h (sivertvalandė), µSv/h (mikrosivertvalanda), R/h (rentgeno valanda), µr/h (mikrorentgeno valanda). Panašiai – minutėmis ir sekundėmis.

Tai gali būti dar paprasčiau:

• bendra spinduliuotė matuojama rentgenais;
• dozė, kurią žmogus gauna, yra sivertuose.

Sivertuose gautos spinduliuotės dozės kaupiasi visą gyvenimą. Dabar pabandykime išsiaiškinti, kiek žmogus gauna šių sivertų.

Natūralus radiacijos fonas

Natūralios spinduliuotės lygis visur skiriasi, tai priklauso nuo šių veiksnių:

• aukštis virš jūros lygio (kuo didesnis, tuo kietesnis fonas);
• vietovės geologinė struktūra (dirvožemis, vanduo, uolienos);
• išorinės priežastys - pastato medžiaga, daugybė įmonių, kurios suteikia papildomą radiacijos apšvitą.

Pastaba:priimtiniausias fonas yra tada, kai radiacijos lygis neviršija 0,2 µSv/h (mikro-sivertvalandė) arba 20 µR/h (mikrorentgeno valanda)

Viršutinė normos riba laikoma iki 0,5 μSv / h = 50 μR / h.

Kelioms ekspozicijos valandoms leidžiama dozė iki 10 µSv/h = 1 mR/h.

Visų tipų rentgeno tyrimai atitinka saugius radiacijos apšvitos standartus, matuojamus mSv (milisivertais).

Per gyvenimą sukauptos leistinos spinduliuotės dozės žmogui neturi viršyti 100-700 mSv. Žmonių, gyvenančių aukštuose kalnuose, faktinės ekspozicijos vertės gali būti didesnės.

Vidutiniškai žmogus per metus gauna 2-3 mSv dozę.

Jis apibendrinamas iš šių komponentų:

• saulės spinduliuotė ir kosminė spinduliuotė: 0,3 mSv - 0,9 mSv;
• dirvožemio ir kraštovaizdžio fonas: 0,25 - 0,6 mSv;
• būsto medžiagų ir pastatų spinduliuotė: 0,3 mSv ir daugiau;
• oras: 0,2 - 2 mSv;
• maistas: nuo 0,02 mSv;
• vanduo: nuo 0,01 iki 0,1 mSv:

Be išorinės gaunamos spinduliuotės dozės, žmogaus organizmas kaupia ir savo radionuklidinių junginių nuosėdas. Jie taip pat yra jonizuojančiosios spinduliuotės šaltinis. Pavyzdžiui, kauluose šis lygis gali siekti nuo 0,1 iki 0,5 mSv.

Be to, susiduriama su kaliu-40, kuris kaupiasi organizme. Ir ši vertė siekia 0,1 - 0,2 mSv.

pastaba: radiaciniam fonui išmatuoti galite naudoti įprastą dozimetrą, pvz., RADEX RD1706, kuris rodo rodmenis sivertais.

Priverstinės diagnostinės rentgeno spinduliuotės dozės

Ekvivalentinės sugertos dozės vertė kiekvienam rentgeno tyrimui gali labai skirtis priklausomai nuo tyrimo tipo. Apšvitos dozė priklauso ir nuo medicinos įrangos pagaminimo metų, darbo krūvio jai.

Svarbu: moderni rentgeno įranga spinduliuoja dešimt kartų mažesnę nei ankstesnė. Galime pasakyti taip: naujausia skaitmeninė rentgeno technologija yra saugi žmonėms.

Bet vis tiek mes stengsimės pateikti vidutines dozes, kurias pacientas gali gauti. Atkreipkime dėmesį į skirtumą tarp skaitmeninės ir įprastinės rentgeno įrangos gaunamų duomenų:

• skaitmeninė fluorografija: 0,03-0,06 mSv, (moderniausi skaitmeniniai įrenginiai skleidžia 0,002 mSv spinduliuotę, kuri yra 10 kartų mažesnė nei jų pirmtakai);
• filmų fluorografija: 0,15-0,25 mSv, (senieji fluorografai: 0,6-0,8 mSv);
• krūtinės ląstos rentgenografija: 0,15-0,4 mSv .;
• dantų (dantų) skaitmeninė rentgenografija: 0,015-0,03 mSv., įprastinė: 0,1-0,3 mSv.

Visais šiais atvejais kalbame apie vieną paveikslą. Papildomų prognozių tyrimai padidina dozę proporcingai jų elgesio dažniui.

Fluoroskopinis metodas (numatantis ne kūno srities fotografavimą, o vizualinį radiologo apžiūrą monitoriaus ekrane) duoda žymiai mažiau spinduliuotės per laiko vienetą, tačiau bendra dozė gali būti didesnė dėl procedūros trukmės. . Taigi 15 minučių krūtinės ląstos rentgenogramoje bendra gauta spinduliuotės dozė gali būti nuo 2 iki 3,5 mSv.

Virškinimo trakto diagnostika – nuo ​​2 iki 6 mSv.

Kompiuterinėje tomografijoje naudojamos dozės nuo 1-2 mSv iki 6-11 mSv, priklausomai nuo tiriamų organų. Kuo modernesnis rentgeno aparatas, tuo mažesnes dozes jis duoda.

Atskirai atkreipiame dėmesį į radionuklidų diagnostikos metodus. Atlikus vieną radiofarmaciniu preparatu pagrįstą procedūrą, bendra dozė yra nuo 2 iki 5 mSv.

Apšvitos efektinių dozių, gautų atliekant dažniausiai medicinoje naudojamus diagnostinius tyrimus, ir kasdien gaunamų žmogaus iš aplinkos dozių palyginimas pateiktas lentelėje.

Procedūra	Efektyvi radiacijos dozė	Palyginti su natūralia apšvita, gauta per tam tikrą laikotarpį
Krūtinės ląstos rentgenograma	0,1 mSv	10 dienų
Krūtinės ląstos fluorografija	0,3 mSv	30 dienų
Pilvo ertmės ir dubens kompiuterinė tomografija	10 mSv	3 metai
Viso kūno kompiuterinė tomografija	10 mSv	3 metai
Intraveninė pielografija	3 mSv	1 metai
Skrandžio ir plonosios žarnos rentgenografija	8 mSv	3 metai
Storosios žarnos rentgenas	6 mSv	2 metai
Stuburo rentgenograma	1,5 mSv	6 mėnesiai
Rankų ar kojų kaulų rentgenas	0,001 mSv	mažiau nei 1 diena
Kompiuterinė tomografija – galvos	2 mSv	8 mėn
Kompiuterinė tomografija – stuburo	6 mSv	2 metai
Mielografija	4 mSv	16 mėnesių
Kompiuterinė tomografija – krūtinės ląstos organai	7 mSv	2 metai
Ištuštinama cistouretrografija	5-10 metų: 1,6 mSv Kūdikis: 0,8 mSv	6 mėnesiai 3 mėnesiai
Kompiuterinė tomografija – kaukolė ir paranaliniai sinusai	0,6 mSv	2 mėnesiai
Kaulų densitometrija (tankio nustatymas)	0,001 mSv	mažiau nei 1 diena
Galaktografija	0,7 mSv	3 mėnesiai
Hysterosalpingografija	1 mSv	4 mėnesiai
Mamografija	0,7 mSv	3 mėnesiai

Svarbu:Magnetinio rezonanso tomografijoje rentgeno spinduliai nenaudojami. Tokio tipo tyrimuose į diagnozuojamą sritį siunčiamas elektromagnetinis impulsas, kuris sužadina audinių vandenilio atomus, tada susidariusiame magnetiniame lauke išmatuojamas juos sukeliantis atsakas su didelio intensyvumo lygiu.Kai kurie žmonės klaidingai priskiria šį metodą rentgeno spinduliams.