Unit sinaran. Dos yang diserap

Manual untuk rakyat "Awas! Sinaran"

Unit asas ukuran sinaran mengion

Dos pendedahan(dua unit)

X-ray (P) - unit bukan sistemik dos pendedahan. Ini ialah jumlah sinaran gamma atau x-ray yang dalam 1 cm^3 udara kering (mempunyai berat 0.001293 g dalam keadaan normal) membentuk 2.082 x 10^9 pasang ion. Ion ini membawa cas 1 unit elektron-statik setiap tanda (dalam sistem SGSE), yang dalam unit kerja dan tenaga (dalam sistem SGSE) akan menjadi kira-kira 0.114 erg tenaga yang diserap oleh udara (6.77 x 10^4 MeV). (1 erg = 10^-7 J = 2.39 x 10^-8 kal). Apabila ditukar kepada 1 g udara, ini akan menjadi 1.610 x 10^12 pasangan ion atau 85 erg/g udara kering. Oleh itu, tenaga fizikal yang setara dengan roentgen ialah 85 erg/g untuk udara. (Menurut beberapa sumber ia adalah 83.8, menurut yang lain - 88.0 erg/g).

1 C/kg - unit dos pendedahan dalam sistem SI. Ini ialah jumlah sinaran gamma atau sinar-x yang dalam 1 kg udara kering membentuk 6.24 x 10^18 pasang ion yang membawa muatan 1 coulomb bagi setiap tanda. (1 loket = 3 x 10^9 unit SGSE = 0.1 unit SGSM). Setara fizikal 1 C/kg adalah bersamaan dengan 33 J/kg (untuk udara).

Hubungan antara sinar-X dan C/kg adalah seperti berikut:

1 P = 2.58 x 10^-4 C/kg - betul-betul.

1 C/kg = 3.88 x 10^3 R - lebih kurang.

Dos yang diserap(dua unit)

Gembira - unit tambahan sistemik dos yang diserap. Sepadan dengan tenaga sinaran 100 erg yang diserap oleh bahan seberat 1 gram (seperseratus daripada Kelabu - lihat).

1 rad = 100 erg/g = 0.01 J/kg = 0.01 Gy = 2.388 x 10^-6 kal/g

Dengan dos pendedahan 1 roentgen, dos yang diserap dalam udara ialah 0.85 rad (85 erg/g).

Kelabu (Gr.) - unit dos yang diserap dalam sistem unit SI. Sepadan dengan 1 J tenaga sinaran yang diserap oleh 1 kg bahan.

1 Gr. = 1 J/kg = 10^4 erg/g = 100 rad.

Dos yang setara(dua unit)

telanjang - persamaan biologi x-ray (dalam beberapa buku - rad). Unit ukuran bukan sistemik bagi dos yang setara. Secara umum:

1 rem = 1 rad * K = 100 erg/g * ​​​​K = 0.01 Gy * K = 0.01 J/kg * K = 0.01 Sievert

Dengan faktor kualiti sinaran K = 1, iaitu, untuk sinar-x, gamma, sinaran beta, elektron dan positron, 1 rem sepadan dengan dos yang diserap sebanyak 1 rad.

1 rem = 1 rad = 100 erg/g = 0.01 Gy = 0.01 J/kg = 0.01 Sievert

Fakta berikut perlu diberi perhatian khusus. Pada tahun 50-an, telah ditetapkan bahawa jika, dengan dos pendedahan 1 roentgen, udara menyerap 83.8?88.0 erg/g (bersamaan fizikal dengan roentgen), maka tisu biologi menyerap 93?95 erg/g (bersamaan biologi roentgen). Oleh itu, ternyata apabila menilai dos, kita boleh mengandaikan (dengan ralat minimum) bahawa dos pendedahan 1 roentgen untuk tisu biologi sepadan (bersamaan) dengan dos yang diserap 1 rad dan dos bersamaan 1 rem (pada K = 1), iaitu, secara kasar mengatakan bahawa 1 R, 1 rad dan 1 rem adalah perkara yang sama.

sievert (Sv) ialah unit SI bagi dos setara yang setara dan berkesan. 1 Sv adalah sama dengan dos setara di mana produk dos yang diserap dalam Kelabu (dalam tisu biologi) oleh pekali K akan bersamaan dengan 1 J/kg. Dalam erti kata lain, ini ialah dos yang diserap di mana 1 J tenaga dibebaskan dalam 1 kg bahan.

Secara umum:

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

Pada K = 1 (untuk sinar-x, gamma, sinaran beta, elektron dan positron) 1 Sv sepadan dengan dos yang diserap 1 Gy:

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

Sebagai kesimpulan, mari kita ingat sekali lagi bahawa untuk sinar-x, gamma, sinaran beta, elektron dan positron, nilai roentgen, rad dan rem, serta (secara berasingan) nilai Grey dan Sievert ternyata menjadi setara apabila menilai pendedahan manusia.

Contoh.

Jika latar belakang (dari sinaran gamma) sebanyak 25 μR/jam (25 μrad/jam; 0.25 μGy/jam; 0.25 μSv/jam) direkodkan di mana-mana tempat, maka selama 1 jam tinggal di tempat ini seseorang akan menerima dos yang setara (ED) sebanyak 25 μrem (0.25 μSv). Untuk seminggu masing-masing:

ED = 25 μR/jam * 168 jam = 4200 μrem = 4.2 mrem = 42 μSv atau 0.042 mSv,

dan untuk tahun:

ED = 25 µR/jam * 8760 jam = 219000 µrem = 219 mrem = 2.19 mSv.

Tetapi jika dos yang diserap yang sama dicipta oleh sinaran alfa (contohnya, semasa penyinaran dalaman), maka, dengan mengambil kira faktor kualiti (20), dos yang sama selama 1 jam ialah:

ED = 25 µR/jam * 20 * 1 jam = 500 µR = 500 µrem = 0.5 mrem = 5 µSv,

iaitu, ia akan bersamaan dengan dos yang diserap daripada sinaran X-ray, gamma dan beta sebanyak 500 μrad (5 μGy).

Tetapi saya ingin menarik perhatian khusus pembaca kepada percanggahan tajam antara dos yang diterima, iaitu tenaga yang dikeluarkan dalam badan, dan kesan biologi. Sejak dahulu lagi menjadi jelas bahawa dos yang sama yang diterima oleh seseorang daripada sinaran luaran dan dalaman, serta dos yang diterima daripada pelbagai jenis sinaran mengion, daripada radionuklid yang berbeza (apabila ia masuk ke dalam badan) menyebabkan kesan yang berbeza! Dan dos yang benar-benar maut untuk manusia sebanyak 1000 roentgen dalam unit tenaga haba hanyalah 0.0024 kalori. Jumlah tenaga haba ini hanya boleh memanaskan kira-kira 0.0024 ml air (0.0024 cm^3 0.0024 g) sebanyak 1 C, iaitu hanya 2.4 mg air. Dengan segelas teh panas kita dapat beribu kali ganda. Pada masa yang sama, doktor, saintis, dan saintis nuklear beroperasi dengan dos milli dan juga mikro-roentgen. Iaitu, mereka menunjukkan ketepatan yang sebenarnya tidak wujud.

Pengaruh radiasi pada tubuh manusia. Kesan sinaran

Sinaran radioaktif dipanggil sinaran mengion, dan zarah radioaktif dipanggil zarah pengion.

Seperti yang telah disebutkan, zarah radioaktif, yang mempunyai tenaga yang besar dan kelajuan yang sangat besar, apabila melalui mana-mana bahan berlanggar dengan atom dan molekul bahan ini dan membawa kepada kemusnahan, pengionan, dan pembentukan "panas" (tenaga tinggi) dan sangat reaktif. zarah - serpihan molekul : ion dan radikal bebas.

Perkara yang sama berlaku dalam tisu objek biologi. Lebih-lebih lagi, kerana tisu biologi manusia adalah 70% air, ia adalah molekul air yang terutamanya tertakluk kepada pengionan. Dari serpihan molekul air - daripada ion dan radikal bebas - sebatian peroksida yang sangat berbahaya dan reaktif terbentuk, yang mencetuskan keseluruhan rantaian tindak balas biokimia berurutan dan secara beransur-ansur membawa kepada pemusnahan membran sel (dinding sel dan struktur lain).

Secara umum, kesan sinaran pada objek biologi dan, pertama sekali, pada tubuh manusia menyebabkan tiga kesan negatif yang berbeza.

Pertama - Ini adalah kesan genetik pada sel keturunan (seks) badan. Ia boleh dan tidak nyata hanya dalam keturunan. Ini adalah kelahiran kanak-kanak dengan pelbagai penyimpangan daripada norma (kecacatan pelbagai peringkat, demensia, dll.), Atau kelahiran janin yang tidak berdaya maju sepenuhnya - dengan penyimpangan yang tidak serasi dengan kehidupan.

Sebahagian besar, "pembekal" kanak-kanak tersebut ke hospital yang sepadan adalah perusahaan tenaga nuklear dan zon pengaruh mereka.

Kedua - ini juga kesan genetik, tetapi untuk alat keturunan sel somatik - sel badan. Ia menunjukkan dirinya semasa hayat seseorang tertentu dalam bentuk pelbagai penyakit (terutamanya kanser). "Pembekal" pesakit kanser juga, sebahagian besarnya, perusahaan tenaga nuklear dan zon pengaruh mereka.

Ketiga kesannya adalah kesan somatik, atau lebih tepat lagi, kesan imun. Ini adalah kelemahan pertahanan badan dan sistem imun akibat pemusnahan membran sel dan struktur lain. Ia memanifestasikan dirinya dalam bentuk pelbagai jenis penyakit, termasuk yang kelihatan tidak berkaitan langsung dengan pendedahan radiasi, dalam peningkatan bilangan dan keterukan penyakit, dalam komplikasi, serta dalam melemahkan ingatan, kebolehan intelektual, dan lain-lain. sistem imun mencetuskan berlakunya sebarang penyakit, termasuk kanser.

Perlu diingatkan terutamanya bahawa semua penyimpangan fizikal yang kelihatan dari norma, semua penyakit disertai dengan kelemahan kebolehan mental, ingatan, dan kecerdasan.

Analisis retrospektif dan kajian keadaan kesihatan semasa penduduk di zon pengaruh perlombongan dan kompleks kimia Krasnoyarsk menunjukkan bahawa peningkatan dalam pelbagai jenis penyakit pada kedua-dua kanak-kanak dan orang dewasa adalah berkali-kali lebih besar daripada di kawasan kawalan. Gambaran yang sama adalah tipikal untuk zon pengaruh semua kemudahan nuklear di seluruh dunia.

Anda harus sentiasa ingat bahawa perlindungan terbaik terhadap sinaran, sebarang sinaran, adalah jarak dan masa:

- lebih pendek masa yang dihabiskan di zon penyinaran, lebih baik.

Radiasi memberi kesan kepada orang secara berbeza bergantung pada jantina dan umur, keadaan badan, sistem imunnya, dsb., tetapi terutamanya pada bayi, kanak-kanak dan remaja.

Apabila terdedah kepada radiasi (terutamanya sinaran latar belakang rendah), tempoh tersembunyi (pengeraman, pendam), iaitu, masa kelewatan sebelum permulaan kesan yang boleh dilihat, boleh bertahan selama bertahun-tahun dan bahkan beberapa dekad. (dari buku "The Petco Effect: The Effects of Low Doses of Radiation on People, Animals and Trees" oleh Ralph Grabe)

Kesan Petko: dimensi baru ancaman sinaran?

Pada tahun 1972, Abram Petko dari kemudahan penyelidikan nuklear Whiteshell Suruhanjaya Tenaga Atom Kanada di Manitoba membuat penemuan tidak sengaja yang memperoleh (menurut Ralph Grabe) Hadiah Nobel. Beliau mendapati bahawa dengan penyinaran yang berpanjangan, membran sel telah dipecahkan pada jumlah dos yang jauh lebih rendah berbanding jika dos ini diberikan dalam sekelip mata, seperti dalam kajian sinar-X.

Oleh itu, penyinaran dengan keamatan 26 rad/min memusnahkan membran sel dalam masa 130 minit dengan jumlah dos sebanyak 3500 rad. Apabila disinari dengan keamatan 0.001 rad/min (26,000 kali kurang), 0.7 rad adalah mencukupi (masa kira-kira 700 min). Iaitu, untuk kesan yang sama, dos 5000 kali kurang sudah cukup.

Disimpulkan bahawa semakin lama tempoh penyinaran, semakin rendah jumlah dos yang diperlukan.

Ia adalah satu wahyu. Dos pendedahan kronik yang rendah ternyata lebih berbahaya dari segi akibat daripada pendedahan jangka pendek (akut) yang besar. Penemuan revolusi baru ini bercanggah dengan kesan genetik penyinaran pada nukleus sel. Dalam semua kajian sedemikian, tiada perbezaan kesan antara jumlah dos yang diterima dalam tempoh masa yang singkat atau dalam tempoh yang panjang. Kesan hampir berterusan sebanyak 1 rad telah diperhatikan untuk julat keseluruhan keamatan dos, berbeza dari yang terkecil hingga yang terbesar. Untuk masa yang lama dipercayai bahawa molekul DNA, yang membawa maklumat genetik, secara langsung dimusnahkan dalam nukleus sel di bawah pengaruh radiasi. Petko mendapati bahawa dalam kes membran sel mekanisme yang berbeza beroperasi, menghasilkan kemusnahan tidak langsung.

Bagaimanakah dos kecil boleh lebih berbahaya daripada dos besar?

Terdapat banyak air dalam sel. Di bawah pengaruh sinaran, bentuk oksigen tidak stabil yang sangat toksik timbul - radikal bebas dan sebatian peroksida. Mereka bertindak balas dengan membran sel, di mana mereka mencetuskan tindak balas rantai transformasi kimia - pengoksidaan molekul membran, akibatnya ia dimusnahkan. Iaitu, bukan kesan langsung sinaran yang diperhatikan, tetapi akibatnya.

Petikan

"Kerosakan teruk daripada dos sinaran yang rendah, jangka panjang atau kronik: semakin sedikit radikal bebas yang terdapat dalam plasma selular, semakin berkesan ia menyebabkan kerosakan. Ini kerana radikal bebas boleh menyahaktifkan satu sama lain untuk membentuk molekul oksigen biasa. atau lain-lain (penggabungan semula). Semakin kurang radikal bebas dicipta oleh sinaran dalam jumlah tertentu per unit masa (pada intensiti sinaran yang lebih rendah), semakin kurang peluang mereka untuk mencapai dinding sel."

"Kurang kerosakan daripada dos sinaran jangka pendek yang besar: lebih banyak radikal bebas dihasilkan dalam jumlah tertentu (pada dos yang lebih tinggi bagi setiap unit masa), lebih cepat ia bergabung semula dan menjadi tidak berkesan sebelum mencapai dan merosakkan membran."

Di samping itu, terdapat kesan jangka panjang. Membran sel mencipta medan elektrik dalam plasma sel yang menarik molekul bercas negatif, seperti radikal bebas yang sangat toksik. Pengiraan komputer telah menunjukkan bahawa semakin tinggi kepekatan radikal bebas, semakin lemah daya tarikan oleh medan elektrik. Oleh itu, jika kepekatan radikal adalah tinggi, mereka kurang berkemungkinan untuk mencapai membran daripada jika terdapat sedikit daripada mereka.

Oleh itu, berbeza dengan nukleus sel, membran sel kurang rosak teruk (setiap unit dos yang diserap) dengan dos jangka pendek tetapi berkuasa (sinar alfa, penyinaran sinar-X yang sengit, dsb.) berbanding dengan pendedahan jangka panjang atau kronik. kepada sinaran latar belakang yang rendah. tahap, daripada kejatuhan radioaktif, pelepasan daripada loji kuasa nuklear.

Latar belakang sinaran

Sumber sinaran mengion (IRR) terbahagi kepada semula jadi (semula jadi) dan buatan (buatan manusia, buatan manusia).

Sumber sinaran semula jadi termasuk pelbagai jenis sinaran kosmik dan radionuklid semula jadi yang terkandung dalam kerak bumi, dalam persekitaran, dalam tumbuh-tumbuhan dan haiwan, termasuk badan manusia.

Menurut PBB, sumbangan pelbagai sumber sinaran kepada purata dos sinaran setara berkesan tahunan bagi orang biasa adalah seperti berikut. Sumber sinaran semula jadi menyumbang 2 mSv (atau 82.61%), dan sinaran buatan manusia menyumbang 0.421 mSv (17.39%); sejumlah 2.421 mSv.

Dalam kes ini, sinaran semula jadi (semula jadi) terdiri daripada sinaran "daratan" dan "kosmik". Bahagian pendedahan "daratan" ialah 1.675 mSv (69.186%), termasuk bahagian pendedahan dalaman - 1.325 mSv (54.729%), bahagian pendedahan luaran - 0.35 mSv (14.457%). Dan bahagian sinaran kosmik ialah 0.315 mSv (13.011%). Semua % adalah berdasarkan jumlah 2.421 mSv.

Pendedahan teknogenik terdiri daripada pendedahan semasa pemeriksaan dan rawatan perubatan (0.4 mSv; 16.522%), pendedahan daripada kejatuhan radioaktif (0.02 mSv; 0.826%) dan daripada tenaga nuklear (0.001 mSv; 0.041%).

Latar belakang semula jadi sinaran luaran di wilayah USSR berbeza secara meluas, tetapi dipercayai bahawa secara purata ia menghasilkan kadar dos pendedahan 4.20 μR/jam (40,200 mR/tahun). Dos yang setara daripada sumber sinaran semula jadi juga adalah 40-200 mrem/tahun (0.05-0.2 μSv/jam; 0.4-2.0 mSv/tahun) dan dianggap benar-benar selamat.

Tetapi semua ini adalah purata, data statistik purata. Oleh itu (untuk tujuan ilustrasi sahaja) kami akan mengemukakan beberapa fakta dan angka yang lebih spesifik.

Oleh itu, semasa penerbangan selama 4 jam, penumpang dalam pesawat jet menerima dos purata 0.027 mSv (2.7 mrem), kerana tahap (atau latar belakang) sinaran kosmik dalam kabin pesawat mencapai 200 µR/jam dan lebih tinggi, bergantung pada ketinggian penerbangan. Pada ketinggian 12 ribu m di atas paras laut, tahap sinaran kosmik mencapai 5 μSv/jam (500 μR/jam). Orang yang tinggal di ketinggian 2000 m di atas paras laut menerima dos 3-4 kali lebih besar daripada mereka yang tinggal di paras laut (tanpa mengambil kira sinaran "daratan"), kerana di aras laut latar belakang "kosmik" ialah 0.03 μSv/jam (3 μR/jam), dan pada ketinggian yang ditunjukkan - 0.1 μSv/jam (10 μR/jam). Mereka yang tinggal di khatulistiwa menerima dos yang lebih rendah daripada orang utara, dsb.

Gambar sinaran "daratan" semata-mata juga berbeza-beza. 95% penduduk Perancis, Jerman, Itali, Jepun dan Amerika Syarikat (menurut PBB) tinggal di tempat di mana kadar dos sinaran tahunan berkisar antara 0.3 hingga 0.6 mSv (latar belakang dari 3-5 hingga 8-10 μR/jam ); 3% daripada populasi menerima purata 1 mSv (11-15 μR/jam); 1.5% - lebih daripada 1.4 mSv (18-20 μR/jam). Tetapi terdapat kawasan tanah (termasuk pusat peranginan) dengan kediaman penduduk tetap, di mana tahap sinaran "daratan" adalah 600-800 kali lebih tinggi daripada purata. Kumpulan orang tertentu menerima lebih daripada 17 mSv setahun sahaja daripada pendedahan luaran kepada sinaran "daratan", iaitu 50 kali ganda lebih daripada purata dos tahunan pendedahan luaran; selalunya tinggal (tinggal sementara) di kawasan di mana tahap sinaran mencapai 175 mSv/tahun (227 μR/jam), dsb.

Batu granit, sebagai contoh, boleh memberikan latar belakang sehingga 30-40 atau lebih mikroR/jam.

Sisa (slag, abu, jelaga, habuk arang batu) daripada loji janakuasa haba arang batu, loji janakuasa daerah negeri, rumah dandang, dsb. telah meningkatkan keradioaktifan.

Penilaian jumlah radium dan torium dalam beberapa bahan binaan (dijalankan di beberapa negara) memberikan gambaran berikut (dalam Bq/kg):

Seperti yang anda lihat, pasir dan kerikil biasa berpuluh-puluh kali lebih aktif, dan batu bata, granit, dan abu ratusan kali lebih aktif daripada kayu.

• pokok (Finland) - 1.1
• pasir dan kerikil (Jerman) - 30
• bata (Jerman) - 126
• granit (UK) - 170
• abu terbang (Jerman) - 341
• alumina (Sweden) - 500-1400
• sanga kalsium silikat (AS) - 2140
• sisa daripada loji pengayaan uranium (AS) - 4625

Sinaran dalaman seseorang adalah lebih besar daripada sinaran luaran dan secara purata ialah 2/3 daripada dos setara berkesan yang diterima oleh seseorang daripada sumber sinaran semula jadi. Ia dicipta oleh radionuklid yang memasuki badan dengan makanan, air, dan udara.

Ini termasuk radioisotop kalium-40 dan nuklida daripada siri pereputan radioaktif uranium-238 dan torium-232. Ini adalah, pertama sekali, plumbum-210, polonium-210 dan, yang paling penting, radon-222 dan 220.

Plumbum dan polonium tertumpu pada ikan dan kerang, serta dalam daging rusa (yang mendapatkannya dengan memakan lichen). Tetapi sumbangan utama kepada pendedahan dalaman manusia dibuat oleh radon. Ia menyumbang 3/4 daripada dos daripada sumber sinaran "daratan" dan kira-kira separuh daripada semua yang semula jadi.

Secara paradoks, seseorang menerima bahagian utama dos sinaran "radon" dalam bilik tertutup dan tidak berventilasi. Di zon iklim sederhana, kepekatan radon di dalam bilik tersebut secara purata 8 kali lebih tinggi daripada di udara luar. Tetapi ini secara purata. Dan jika bilik itu tertutup rapat (contohnya, untuk tujuan penebat) dan jarang berventilasi, maka kepekatan radon boleh berpuluh-puluh atau ratusan kali lebih tinggi, yang diperhatikan di beberapa negara utara. Sumber radon adalah asas bangunan, bahan binaan (terutamanya yang disediakan menggunakan sisa daripada loji janakuasa haba, rumah dandang, sanga, abu, batu sisa dan tempat pembuangan beberapa lombong, lombong, loji pemprosesan, dll.), serta air , gas asli dan tanah. Sebagai gas lengai, ia mudah menembusi ke dalam bilik melalui semua retakan, liang dari tanah, ruang bawah tanah (terutama pada musim sejuk), dinding, serta dengan habuk, jelaga, abu dari loji janakuasa arang batu, dll.

Secara amnya, sumber sinaran "daratan" menyediakan sejumlah kira-kira 5/6 daripada dos bersamaan berkesan tahunan daripada semua sumber semula jadi.

Sekarang beberapa contoh mengenai sumber buatan AI. Seperti yang telah ditunjukkan, sumbangan mereka kepada jumlah dos adalah, mengikut anggaran PBB, 0.421 mSv (17.39%), dengan bahagian utama datang daripada pendedahan semasa pemeriksaan dan rawatan perubatan - 0.4 mSv (atau 95% daripada angka yang ditunjukkan) . Sememangnya, bagi orang tertentu yang tidak pernah melawat bilik X-ray, dsb., tidak boleh bercakap tentang sebarang dos "perubatan". Sebaliknya, dos yang diterima oleh seseorang akibat kemalangan di loji janakuasa nuklear, ujian senjata nuklear, dsb., mungkin menjadi ratusan dan beribu kali lebih besar daripada semasa pemeriksaan perubatan. Oleh itu, pendedahan kumpulan orang tertentu semasa kemalangan, ujian, dsb. diambil kira dalam angka di atas hanya dalam bentuk purata untuk seluruh penduduk Bumi.

Radiometer - direka untuk mengukur ketumpatan fluks sumber sinaran dan aktiviti radionuklid.

Spektrometer - untuk mengkaji pengagihan sinaran oleh tenaga, caj, jisim zarah II (iaitu, untuk menganalisis sampel mana-mana bahan, sumber II).

Dosimeter - untuk mengukur dos, kadar dos dan keamatan sinaran.

Antara yang disenaraikan terdapat peranti universal yang menggabungkan fungsi tertentu. Terdapat instrumen untuk mengukur aktiviti bahan (iaitu, jumlah penyebaran sesaat), instrumen untuk merekodkan sinaran alfa, beta dan lain-lain, dsb. Ini, sebagai peraturan, pemasangan pegun.

Terdapat medan khas, atau carian, instrumen yang direka untuk mencari, mengesan sumber sinaran, menilai latar belakang, dsb., yang mampu merakam sinaran gamma dan beta dan menilai tahapnya (roentgenometer, radiometer, dsb.).

Terdapat peranti penunjuk yang direka hanya untuk mendapatkan jawapan kepada persoalan sama ada terdapat atau tidak sinaran di tempat tertentu, selalunya bekerja pada prinsip "lebih atau kurang".

Tetapi, malangnya, beberapa peranti dihasilkan yang tergolong dalam kelas dosimeter, iaitu, peranti yang direka khusus untuk mengukur dos atau kadar dos.

Terdapat lebih sedikit dosimeter universal, yang boleh digunakan untuk mengukur pelbagai jenis sinaran - alfa, beta, gamma.

Dosimeter domestik utama mempunyai singkatan "DRG" ​​dalam namanya - "Dosimeter gamma sinar-X"; ia boleh mudah alih atau bersaiz kecil (bersaiz poket) dan direka untuk mengukur kadar dos sinaran X dan sinaran gamma . Oleh itu, mengesan dan mengukur kuasa sinaran gamma dengan bantuan mereka sama sekali tidak bermakna sinaran alfa dan beta terdapat di tempat ini. Sebaliknya, ketiadaan sinaran X-ray dan gamma tidak bermakna sama sekali tiada pemancar alfa dan beta.

Kementerian Kesihatan USSR, melalui surat bertarikh 01.09.87 No. 129-4/428-6, melarang penggunaan peranti pencarian geologi seperti SRP-68-01 dan lain-lain yang serupa sebagai instrumen dosimetrik untuk mengukur kadar dos pendedahan . Untuk mengukur kadar dos pendedahan sinaran gamma dan x-ray, hanya dosimeter jenis DRG-3-01 (0.2; 03) harus digunakan; DRG-05; DRG-01; DRG-01T dan analognya.

Tetapi dalam apa jua keadaan, sebelum menggunakan mana-mana peranti untuk mengukur kuasa atau dos pendedahan, anda harus mengkaji arahan dan mengetahui untuk tujuan apa ia dimaksudkan. Ia mungkin ternyata tidak sesuai untuk pengukuran dosimetrik. Anda harus sentiasa memberi perhatian kepada unit ukuran yang mana peranti itu ditentukur.

Sebagai tambahan kepada peranti yang ditunjukkan, terdapat juga peranti (peranti, kaset, penderia, dsb.) untuk pemantauan dosimetrik individu bagi orang yang bekerja secara langsung dengan sumber sinaran mengion.

Selepas sinaran beta dan sinaran alfa ditemui, timbul persoalan untuk menilai sinaran ini dalam interaksi dengan alam sekitar. Dos pendedahan untuk menilai sinaran ini ternyata tidak sesuai, kerana tahap pengionan daripadanya ternyata berbeza di udara, dalam pelbagai bahan yang disinari dan dalam tisu biologi. Oleh itu, ciri sejagat telah dicadangkan - dos yang diserap.

Dos yang diserap ialah jumlah tenaga E yang dipindahkan ke bahan dengan sinaran mengion dalam apa jua jenis, dikira per unit jisim m bagi sebarang bahan.

Dalam erti kata lain, dos yang diserap (D) ialah nisbah tenaga dE, yang dipindahkan kepada bahan dengan sinaran mengion dalam isipadu asas, kepada jisim dm bahan dalam isipadu ini:

1 J/kg = 1 Kelabu. Unit tambahan sistemik ialah rad (dos penjerapan sinaran). 1 Kelabu = 100 rad.

Anda juga boleh menggunakan nilai unit pecahan, contohnya: mGy, μGy, mrad, μrad, dsb.

Catatan. Menurut RD50-454-84, penggunaan unit "rad" tidak disyorkan. Walau bagaimanapun, dalam praktiknya terdapat instrumen dengan penentukuran ini, dan ia masih digunakan.

Takrifan dos yang diserap termasuk konsep tenaga purata yang dipindahkan kepada bahan dalam isipadu tertentu. Hakikatnya adalah kerana sifat statistik sinaran dan sifat kemungkinan interaksi sinaran dengan jirim, jumlah tenaga yang dipindahkan kepada jirim tertakluk kepada turun naik. Adalah mustahil untuk meramalkan nilainya semasa pengukuran terlebih dahulu. Walau bagaimanapun, selepas menjalankan satu siri pengukuran, adalah mungkin untuk mendapatkan nilai purata nilai ini.

Dos dalam organ atau tisu biologi (D,r) - purata dos yang diserap dalam organ atau tisu tertentu badan manusia:

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

di mana E T ialah jumlah tenaga yang dipindahkan oleh sinaran mengion ke tisu atau organ; m T ialah jisim organ atau tisu.

Apabila bahan disinari, dos yang diserap meningkat. Kadar peningkatan dos dicirikan oleh kadar dos yang diserap.

Kadar dos terserap sinaran mengion ialah nisbah kenaikan dos sinaran diserap dD sepanjang selang masa dt kepada selang ini:

Unit kadar dos: rad/s, Gy/s, rad/j, Gy/j, dsb.

Kadar dos yang diserap dalam beberapa kes boleh dianggap sebagai nilai malar dalam selang masa yang singkat atau berubah secara eksponen dalam selang masa yang ketara, maka kita boleh mengandaikan bahawa:

Kerma ialah singkatan perkataan Inggeris yang diterjemahkan sebagai "tenaga kinetik melemahkan bahan." Ciri ini digunakan untuk menilai kesan sinaran mengion secara tidak langsung terhadap alam sekitar. Kerma ialah nisbah jumlah tenaga kinetik awal dE k semua zarah bercas yang dibentuk secara tidak langsung oleh sinaran dalam isipadu asas kepada jisim dm bahan dalam isipadu ini:

K = dE k /dm. (7)

Unit ukuran dalam SI dan bukan sistemik: Kelabu dan rad, masing-masing.

Kerma diperkenalkan untuk lebih mengambil kira medan sinaran, khususnya ketumpatan fluks tenaga, dan digunakan untuk menilai kesan sinaran mengion secara tidak langsung terhadap alam sekitar.

Dos yang setara

Telah ditetapkan bahawa apabila tisu biologi manusia disinari dengan tenaga yang sama (iaitu, apabila menerima dos yang sama), tetapi dengan jenis sinar yang berbeza, akibat kesihatan akan berbeza. Sebagai contoh, apabila tubuh manusia disinari dengan zarah alfa, kebarangkalian untuk mendapat kanser adalah lebih tinggi daripada apabila disinari dengan zarah beta atau sinar gamma. Oleh itu, satu ciri telah diperkenalkan untuk tisu biologi - dos yang setara.

Dos setara (HTR) ialah dos yang diserap dalam organ atau tisu yang didarab dengan faktor kualiti sinaran sepadan WR bagi jenis sinaran R tertentu.

Diperkenalkan untuk menilai akibat penyinaran tisu biologi dengan dos yang rendah (dos tidak melebihi 5 dos maksimum yang dibenarkan untuk penyinaran seluruh tubuh manusia), iaitu, 250 mSv/tahun. Ia tidak boleh digunakan untuk menilai kesan pendedahan dos tinggi.

Dos yang setara ialah:

H T . R = D T . R · W R ,(8)

di mana D T . R ialah dos yang diserap oleh tisu biologi oleh sinaran R; W R ialah faktor pemberat (faktor kualiti) sinaran R (zarah alfa, zarah beta, sinar gamma, dll.), dengan mengambil kira keberkesanan relatif pelbagai jenis sinaran dalam mendorong kesan biologi (Jadual 1). Pengganda ini bergantung kepada banyak faktor, khususnya pada magnitud pemindahan tenaga linear, pada ketumpatan pengionan di sepanjang landasan zarah pengion, dsb.

Formula (8) adalah sah untuk menilai dos kedua-dua penyinaran luaran dan dalaman hanya organ dan tisu individu atau penyinaran seragam seluruh tubuh manusia.

Apabila terdedah kepada jenis sinaran yang berbeza secara serentak dengan faktor pemberat yang berbeza, dos yang setara ditentukan sebagai jumlah dos yang setara untuk semua jenis sinaran ini R:

H T = Σ H T . R (9)

Telah ditetapkan bahawa pada dos yang diserap yang sama, kesan biologi bergantung pada jenis sinaran mengion dan ketumpatan fluks sinaran.

Catatan. Apabila menggunakan formula (8), faktor kualiti purata diambil dalam jumlah tertentu tisu biologi komposisi standard: 10.1% hidrogen, 11.1% karbon, 2.6% nitrogen, 76.2% oksigen.

Unit SI bagi dos setara ialah Sievert (Sv).

Sievert ialah unit dos sinaran setara dalam sebarang sifat dalam tisu biologi, yang menghasilkan kesan biologi yang sama seperti dos serapan 1 Gy sinaran sinar-X standard dengan tenaga foton 200 keV. Unit pecahan juga digunakan - μSv , mSv. Terdapat juga unit bukan sistemik - rem (setara biologi rad), yang secara beransur-ansur ditarik balik daripada digunakan.

1 Sv = 100 rem.

Unit pecahan juga digunakan - mrem, µrem.

Jadual 1. Faktor kualiti sinaran

Jenis sinaran dan julat tenaga	faktor kualiti KAMI
Foton semua tenaga
Elektron semua tenaga
Neutron dengan tenaga:
dari 10 keV hingga 100 keV
> 100 keV sehingga 2 msv
> 2 MeV hingga 20 MeV
Proton dengan tenaga lebih besar daripada 2 MeV, kecuali proton berundur
Zarah alfa, serpihan pembelahan, nukleus berat
Catatan. Semua nilai merujuk kepada kejadian sinaran pada badan dan, dalam kes penyinaran dalaman, dipancarkan semasa transformasi nuklear.

Catatan. Pekali WR mengambil kira pergantungan kesan biologi buruk penyinaran dos rendah pada jumlah pemindahan tenaga linear (LET) sinaran. Jadual 2 menunjukkan pergantungan pekali berat kualiti W R pada LET.

Jadual 2. Kebergantungan faktor kualiti WR pada LET

Kadar dos setara ialah nisbah kenaikan dos setara dH sepanjang masa dt hingga selang masa ini:

Unit kadar dos yang setara mSv/s, μSv/s, rem/s, mrem/s, dsb.

Kesan sinaran terhadap organisma hidup dicirikan oleh dos sinaran.

Dos pendedahan X sinaran mengion ialah jumlah cas yang terbentuk akibat sinaran dalam 1 cm 3 udara dalam tempoh masa t.

Diukur dalam loket pada kilogram (C/kg), unit bukan sistemik - x-ray (R).

Pada dos 1 R dalam 1 cm 3 dalam keadaan normal, 2.08 terbentuk. 10 9 pasangan ion, yang sepadan dengan 2.58. 10 -4 C/kg. Pada masa yang sama, pada 1 cm 3 udara akibat pengionan menyerap tenaga sama dengan 1.1. 10 -8 J, iaitu 8.5 mJ/kg.

Dos sinaran diserap D p ialah kuantiti fizik yang sama dengan nisbah tenaga yang diserap W p kepada jisim M p bahan yang disinari. Nilai dos yang diserap ditentukan menggunakan ungkapan

D p = W p / M p.

Unit SI bagi dos yang diserap ialah Kelabu. Unit ini dinamakan sempena ahli fizik Inggeris A. Gray. Dos ini diterima oleh badan seberat 1 kg, jika ia menyerap tenaga sebanyak 1 J.

Sehingga tahun 1980, unit dos yang diserap adalah rad dan roentgen. Ini adalah unit bukan sistemik.

Gembira - daripada bahasa Inggeris. dos sinaran yang diserap.

1 gembira= 10 -2 J/kg = 10 -2 Gr.

1 Kelabu (Gy) = 100 rad » 110 R (untuk sinaran gamma).

Unit X-ray masih digunakan agak kerap; mungkin ini hanyalah penghormatan kepada tradisi. Mengikut definisi, dos 1 R sepadan dengan sinaran sedemikian yang dalam 1 cm 3 udara di no. ( P 0=760 mm. rt. st, T = 273 KEPADA) bilangan pasangan ion tertentu terbentuk (N » 2.1 10 9), supaya jumlah casnya ialah 3.3 10 -10 Cl. Maksud definisi ini adalah jelas: mengetahui masa semasa dan nyahcas, seseorang boleh secara eksperimen menentukan jumlah caj pengionan dan bilangan pasangan ion yang terhasil daripada penyinaran

N ion = Qtot/e.

Untuk keadaan yang sama (no.s.), kami dapati nilai dos yang diserap:

D p = W p / M p= 112.5·10 -10 /0.128·10 -5 = 8.7·10 -3 J/kg.

Oleh itu, dos 1 roentgen sepadan dengan dos yang diserap sebanyak 8.7 10 -3 J/kg atau 8.7 10 mGy.

1 P = 8.7 10 –3 J/kg = 8.7 mGy.

Dos 1 R dihasilkan oleh sinar yang dipancarkan oleh 1 gram radium pada jarak 1 m dari punca selama 1 jam.

Kadar dos yang diserap D I P. ialah kuantiti fizik yang mencirikan jumlah tenaga yang diserap oleh unit jisim mana-mana badan fizikal per unit masa:

D 1 p = D P / t = W P / M Pp t.

Jumlah sinaran latar belakang biasanya dilaporkan kepada kami dalam mikroroentgen/jam, contohnya 15 mikroR/jam. Kuantiti ini mempunyai dimensi kadar dos yang diserap, tetapi ia tidak dinyatakan dalam unit SI.

Dos setara H setara ialah nilai yang mencirikan dos serapan organisma hidup. Ia sama dengan dos yang diserap didarab dengan pekali yang mencerminkan keupayaan jenis sinaran tertentu untuk merosakkan tisu badan:

H persamaan. = KK × D P,

di mana CC ialah faktor kualiti purata sinaran mengion dalam unsur isipadu tisu biologi tertentu (Jadual 22.1).

Jadual 22.1.e.

Perlu diingatkan bahawa dos yang setara H persamaan mencirikan nilai purata dos yang diserap oleh organisma hidup, walaupun tisu yang sama (tulang, otot, otak, dll.) untuk orang yang berbeza dan dalam keadaan yang berbeza akan menyerap tenaga yang berbeza.

Unit SI bagi dos setara ialah sievert (1 Sv), dinamakan sempena saintis Sweden - ahli radiologi R. Sievert. Dalam amalan, unit bukan sistemik dos setara sering digunakan - rem (setara biologi x-ray).

1 rem= 0,01 J/kg.

Dalam amalan, unit subganda digunakan: millirem (1 mrem = 10 -3 rem); mikrorem (1 µrem= 10 -6 rem); nanorem (1 nber = 10 -9 rem).

Terdapat satu lagi definisi konsep rem.

Rem ialah jumlah tenaga yang diserap oleh organisma hidup apabila disinari dengan sebarang jenis sinaran mengion dan menyebabkan kesan biologi yang sama seperti dos yang diserap 1 rad sinar-x atau sinaran g dengan tenaga 200 keV.

Hubungan antara unit yang dinamakan (1 Sv, 1 rem, 1 R) adalah seperti ini:

1 Sv = 100 rem» 110 R(untuk sinaran gamma).

Apabila anda bergerak menjauhi sumber titik, dos berkurangan dalam perkadaran songsang kepada kuasa dua jarak (~ 1 / r 2).

Dos yang diserap

D p = D 1 tingkat t kawasan /r 2. [D 1 e t ] = 1 R· 1m2/jam,

di mana D 1 et ialah kuasa sumber mata; rantau t - masa penyinaran, h; r - jarak dari sumber, m.

Aktiviti pemancar titik dan kadar dos dikaitkan dengan hubungan:

R = Kepada g ,

di mana Kepada g- pemalar pengionan, r- jarak dari sumber sinaran, d- ketebalan skrin pelindung, - pekali penyerapan sinaran dalam bahan skrin.

Pemalar pengionan Kepada g dan pekali penyerapan skrin bergantung dengan cara yang kompleks pada jenis dan tenaga sinaran. Untuk sinar gamma dengan tenaga kira-kira 1 MeV nisbah pekali penyerapan kepada ketumpatan bahan untuk banyak bahan (air, aluminium, besi, kuprum, plumbum, konkrit, bata) adalah hampir 7. 10 -3 m 2 /kg.

Sinaran latar belakang semula jadi (sinar kosmik; keradioaktifan alam sekitar dan badan manusia) berjumlah dos sinaran kira-kira Gy setiap orang setahun. Suruhanjaya Antarabangsa mengenai Perlindungan Sinaran telah menetapkan dos tahunan maksimum yang dibenarkan sebanyak 0.05 Gy untuk orang yang bekerja dengan sinaran. Dos sinaran 3–10 Gy yang diterima dalam masa yang singkat adalah membawa maut.

Apabila bekerja dengan mana-mana sumber sinaran (isotop radioaktif, reaktor, dsb.), adalah perlu untuk mengambil langkah untuk perlindungan sinaran semua orang yang mungkin jatuh ke dalam zon sinaran.

Kaedah perlindungan yang paling mudah ialah mengeluarkan kakitangan dari sumber sinaran pada jarak yang cukup besar. Walaupun tanpa mengambil kira penyerapan di udara, keamatan sinaran berkurangan mengikut kadar kuasa dua jarak dari sumber. Oleh itu, ampul dengan ubat radioaktif tidak boleh dikendalikan dengan tangan. Anda mesti menggunakan penyepit khas dengan pemegang yang panjang.

Dalam kes-kes yang mustahil untuk menempuh jarak yang cukup jauh dari sumber sinaran, penghalang yang diperbuat daripada bahan penyerap digunakan untuk melindungi daripada sinaran.

Perlindungan yang paling sukar adalah terhadap sinar-g dan neutron kerana keupayaan penembusannya yang tinggi. Penyerap g-ray terbaik ialah plumbum. Neutron yang perlahan diserap dengan baik oleh boron dan kadmium. Neutron cepat mula-mula diperlahankan menggunakan grafit.

Fon pada 15 mikroR/jam sepadan dengan kadar dos 36.2·10 –12 Gr/s(atau 4.16·10 -9 R/s). Dengan kadar dos sedemikian, seseorang dalam satu tahun, dengan syarat pengionan tisu berlaku dengan cara yang sama seperti pengionan udara, akan menerima dos sinaran bersamaan dengan 1.1 mGy(atau 0.13 R). Dos sinaran ini sangat kecil dan tidak berbahaya kepada manusia. Tetapi kita juga harus ingat bahawa sinaran boleh terkumpul dalam bahan binaan yang digunakan dalam pembinaan bangunan kediaman dan perindustrian. Pengaruh sinaran daripada bahan struktur boleh menjadi lebih ketara daripada latar belakang udara luar.

Mengetahui jumlah dos setara, anda boleh mencari dos serapan setara organ individu ( H org, i = K pp ×D persamaan) dan menilai kemungkinan kerosakan sinaran mereka. Pada masa yang sama, apabila menggunakan terapi sinaran dalam perubatan, adalah sangat penting untuk mengetahui dan menetapkan kuasa sumber sinaran dan masa pendedahan supaya dos serapan yang setara untuk organ tertentu (contohnya, untuk paru-paru) tidak melebihi yang dibenarkan. had dos.

Sinaran adalah faktor yang mempengaruhi organisma hidup yang tidak dikenali oleh mereka dalam apa cara sekalipun. Malah orang tidak mempunyai reseptor unik yang akan merasakan kehadiran sinaran latar belakang. Pakar telah mengkaji dengan teliti kesan sinaran terhadap kesihatan dan kehidupan manusia. Instrumen juga telah dicipta yang boleh digunakan untuk merekod penunjuk. Dos sinaran mencirikan tahap sinaran di bawah pengaruh yang seseorang itu terdedah pada tahun tersebut.

Bagaimanakah sinaran diukur?

Anda boleh menemui banyak kesusasteraan mengenai sinaran radioaktif di World Wide Web. Hampir setiap sumber mengandungi penunjuk berangka standard pendedahan dan akibat melebihinya. Tidak mungkin untuk memahami unit ukuran yang tidak dapat difahami dengan serta-merta. Banyaknya maklumat yang mencirikan dos radiasi maksimum yang dibenarkan untuk penduduk dengan mudah boleh mengelirukan walaupun orang yang berpengetahuan. Mari kita pertimbangkan konsep dalam jumlah yang minimum dan lebih mudah difahami.

Senarai kuantiti sangat mengagumkan: curie, rad, grey, becquerel, rem - ini hanya ciri utama dos sinaran. Mengapa begitu ramai? Ia digunakan untuk bidang perubatan dan perlindungan alam sekitar tertentu. Dos yang diserap setiap unit pendedahan sinaran kepada sebarang bahan ialah 1 kelabu (Gy), bersamaan dengan 1 J/kg.

Apabila terdedah kepada sinaran pada organisma hidup, mereka bercakap tentang Ia adalah sama dengan dos yang diserap oleh tisu badan, dikira per unit jisim, didarab dengan pekali kerosakan. Pemalar diperuntukkan untuk setiap organ. Hasil pengiraan ialah nombor dengan unit ukuran baharu - sievert (Sv).

Berdasarkan data yang telah diperolehi mengenai kesan sinaran yang diterima pada tisu organ tertentu, dos sinaran setara yang berkesan ditentukan. Penunjuk ini dikira dengan mendarabkan nombor sebelumnya dalam ayak dengan pekali yang mengambil kira sensitiviti berbeza tisu kepada sinaran radioaktif. Nilainya membolehkan kita menganggarkan, dengan mengambil kira tindak balas biologi badan, jumlah tenaga yang diserap.

Apakah dos sinaran yang dibenarkan dan bila ia muncul?

Pakar keselamatan sinaran, berdasarkan data tentang kesan sinaran terhadap kesihatan manusia, telah membangunkan nilai tenaga maksimum yang dibenarkan yang boleh diserap oleh badan tanpa bahaya. Dos maksimum yang dibenarkan (MAD) ditunjukkan untuk pendedahan tunggal atau jangka panjang. Dalam kes ini, ciri-ciri orang yang terdedah kepada sinaran latar belakang diambil kira.

• A - orang yang bekerja dengan sumber sinaran mengion. Semasa menjalankan tugas mereka, mereka terdedah kepada radiasi.
• B - penduduk zon tertentu, pekerja yang tugasnya tidak berkaitan dengan menerima radiasi.
• B ialah penduduk negara itu.

Di kalangan kakitangan, dua kumpulan dibezakan: pekerja zon terkawal (dos penyinaran melebihi 0.3 peraturan lalu lintas tahunan) dan pekerja di luar zon tersebut (0.3 daripada peraturan lalu lintas tidak melebihi). Dalam had dos, 4 jenis organ kritikal dibezakan, iaitu, yang dalam tisunya jumlah kemusnahan terbesar diperhatikan disebabkan oleh sinaran terion. Dengan mengambil kira kategori orang yang disenaraikan dalam kalangan penduduk dan pekerja, serta pihak berkuasa kritikal, menetapkan peraturan lalu lintas.

Had sinaran pertama kali muncul pada tahun 1928. Penyerapan tahunan sinaran latar belakang ialah 600 millisieverts (mSv). Ia dipasang untuk pekerja perubatan - ahli radiologi. Dengan kajian tentang pengaruh sinaran terion ke atas tempoh dan kualiti hidup, peraturan lalu lintas menjadi lebih ketat. Sudah pada tahun 1956, bar telah diturunkan kepada 50 millisieverts, dan pada tahun 1996 Suruhanjaya Antarabangsa mengenai Perlindungan Sinaran mengurangkannya kepada 20 mSv. Perlu diingat bahawa apabila menetapkan peraturan lalu lintas, penyerapan semula jadi tenaga terion tidak diambil kira.

Sinaran semula jadi

Sekiranya masih mungkin untuk mengelakkan pertemuan unsur radioaktif dan sinaran mereka, maka tidak ada tempat untuk bersembunyi dari latar belakang semula jadi. Pendedahan semula jadi di setiap rantau mempunyai penunjuk individu. Ia sentiasa ada dan selama bertahun-tahun ia tidak hilang di mana-mana, tetapi hanya terkumpul.

Tahap sinaran semula jadi bergantung kepada beberapa faktor:

• penunjuk ketinggian (semakin rendah, semakin rendah latar belakang, dan sebaliknya);
• struktur tanah, air, batu;
• sebab buatan (pengeluaran, loji kuasa nuklear).

Seseorang menerima sinaran melalui makanan, sinaran tanah, matahari, dan semasa pemeriksaan perubatan. Sumber pendedahan tambahan termasuk loji pembuatan, loji tenaga nuklear, tapak ujian dan lapangan terbang pelancaran.

Pakar menganggap pendedahan yang paling boleh diterima ialah sinaran yang tidak melebihi 0.2 μSv sejam. Dan had atas norma sinaran ditentukan sebagai 0.5 μSv sejam. Selepas beberapa lama pendedahan berterusan kepada bahan terion, dos sinaran yang dibenarkan untuk manusia meningkat kepada 10 μSv/j.

Menurut doktor, sepanjang hayat seseorang boleh menerima radiasi tidak lebih daripada 100-700 millisieverts. Malah, orang yang tinggal di kawasan pergunungan terdedah kepada tahap radiasi yang lebih tinggi sedikit. Purata penyerapan tenaga terion setiap tahun adalah kira-kira 2-3 millisieverts.

Bagaimanakah sebenarnya sinaran menjejaskan sel?

Sebilangan sebatian kimia mempunyai sifat radiasi. Pembelahan aktif nukleus atom berlaku, yang membawa kepada pembebasan sejumlah besar tenaga. Daya ini mampu mengoyakkan elektron secara literal daripada atom sel sesuatu bahan. Proses itu sendiri dipanggil pengionan. Atom yang telah menjalani prosedur sedemikian mengubah sifatnya, yang membawa kepada perubahan dalam keseluruhan struktur bahan. Molekul berubah di belakang atom, dan di belakang molekul sifat umum tisu hidup berubah. Apabila tahap sinaran meningkat, bilangan sel yang berubah juga meningkat, yang membawa kepada lebih banyak perubahan global. Dalam hubungan ini, dos sinaran yang dibenarkan untuk manusia telah dikira. Hakikatnya ialah perubahan dalam sel hidup juga mempengaruhi molekul DNA. Sistem imun secara aktif membaiki tisu dan juga boleh "membaiki" DNA yang rosak. Tetapi dalam kes pendedahan yang ketara atau gangguan pertahanan badan, penyakit berkembang.

Sukar untuk meramalkan dengan tepat kemungkinan mengembangkan penyakit yang berlaku pada tahap selular dengan penyerapan sinaran normal. Jika dos sinaran berkesan (kira-kira 20 mSv setahun untuk pekerja industri) melebihi nilai yang disyorkan sebanyak beratus-ratus kali, status kesihatan keseluruhan berkurangan dengan ketara. Sistem imun tidak berfungsi, yang membawa kepada perkembangan pelbagai penyakit.

Dos sinaran yang besar yang boleh diterima akibat kemalangan di loji kuasa nuklear atau letupan bom atom tidak selalunya serasi dengan kehidupan. Tisu di bawah pengaruh sel yang diubah mati dalam jumlah yang banyak dan tidak mempunyai masa untuk pulih, yang mengakibatkan gangguan fungsi penting. Jika sebahagian daripada tisu itu dipelihara, maka orang itu akan mempunyai peluang untuk pulih.

Penunjuk dos sinaran yang dibenarkan

Mengikut piawaian keselamatan sinaran, nilai maksimum sinaran mengion yang dibenarkan setiap tahun telah ditetapkan. Mari kita lihat penunjuk yang diberikan dalam jadual.

Seperti yang dapat dilihat dari jadual, dos sinaran yang dibenarkan setiap tahun untuk pekerja dalam industri berbahaya dan loji tenaga nuklear adalah sangat berbeza daripada penunjuk yang diperoleh untuk penduduk zon terlindung kebersihan. Masalahnya ialah dengan penyerapan sinaran pengion yang dibenarkan yang berpanjangan, tubuh menghadapi pemulihan sel yang tepat pada masanya tanpa menjejaskan kesihatan.

Dos tunggal sinaran manusia

Peningkatan ketara dalam sinaran latar belakang membawa kepada kerosakan tisu yang lebih serius, akibatnya organ mula tidak berfungsi atau bahkan gagal. hanya berlaku apabila sejumlah besar tenaga pengionan diterima. Lebihan sedikit dos yang disyorkan boleh membawa kepada penyakit yang boleh disembuhkan.

Dos dan akibat sinaran yang berlebihan

Dos tunggal (mSv)	Apa yang berlaku kepada badan
	Tiada perubahan dalam status kesihatan diperhatikan
	Jumlah bilangan limfosit berkurangan (imuniti berkurangan)
	Penurunan ketara dalam limfosit, tanda-tanda kelemahan, loya, muntah
	Dalam 5% kes, hasilnya membawa maut, majoriti mengalami apa yang dipanggil mabuk radiasi (tanda yang serupa dengan mabuk alkohol)
	Perubahan darah, pensterilan lelaki sementara, 50% kematian dalam tempoh 30 hari selepas pendedahan
	Dos radiasi yang mematikan, tidak boleh dirawat
	Koma berlaku, kematian dalam masa 5-30 minit
	Kematian serta-merta oleh rasuk

Pendedahan satu kali kepada sejumlah besar sinaran memberi kesan negatif kepada keadaan badan: sel-sel cepat musnah tanpa mempunyai masa untuk pulih. Lebih kuat kesannya, lebih banyak lesi muncul.

Perkembangan penyakit radiasi: punca

Penyakit radiasi adalah keadaan umum badan yang disebabkan oleh pengaruh sinaran radioaktif yang melebihi had maksimum yang dibenarkan. Kerosakan diperhatikan dari semua sistem. Menurut Suruhanjaya Antarabangsa mengenai Perlindungan Radiologi, dos sinaran yang menyebabkan penyakit radiasi bermula pada 500 mSv pada satu masa atau lebih daripada 150 mSv setahun.

Kesan merosakkan keamatan tinggi (lebih daripada 500 mSv pada satu masa) berlaku akibat penggunaan senjata atom, ujiannya, kejadian bencana buatan manusia, dan prosedur radiasi intensif dalam rawatan penyakit onkologi, reumatologi dan penyakit darah.

Pekerja perubatan di jabatan terapi sinaran dan diagnostik, serta pesakit yang sering terdedah kepada pemeriksaan radionuklid dan x-ray, terdedah kepada perkembangan penyakit sinaran kronik.

Klasifikasi penyakit radiasi, bergantung kepada dos radiasi

Penyakit ini dicirikan berdasarkan dos sinaran mengion yang diterima pesakit dan berapa lama ia bertahan. Pendedahan tunggal membawa kepada keadaan akut, dan sentiasa berulang, tetapi kurang besar, membawa kepada proses kronik.

Mari kita pertimbangkan bentuk utama penyakit radiasi, bergantung pada pendedahan tunggal yang diterima:

• kecederaan radiasi (kurang daripada 1 Sv) - perubahan boleh balik berlaku;
• bentuk sumsum tulang (dari 1 hingga 6 Sv) - mempunyai empat darjah, bergantung pada dos yang diterima. Kadar kematian untuk diagnosis ini adalah lebih daripada 50%. Sel sumsum tulang merah terjejas. Keadaan ini boleh diperbaiki dengan pemindahan. Tempoh pemulihan adalah panjang;
• gastrousus (10-20 Sv) dicirikan oleh keadaan teruk, sepsis, pendarahan gastrousus;
• vaskular (20-80 Sv) - gangguan hemodinamik dan mabuk teruk badan diperhatikan;
• serebral (80 Sv) - kematian dalam masa 1-3 hari akibat edema serebrum.

Pesakit dengan bentuk sumsum tulang mempunyai peluang untuk pemulihan dan pemulihan (dalam separuh daripada kes). Keadaan yang lebih teruk tidak boleh dirawat. Kematian berlaku dalam beberapa hari atau minggu.

Kursus penyakit radiasi akut

Selepas dos sinaran yang tinggi telah diterima, dan dos sinaran telah mencapai 1-6 Sv, penyakit sinaran akut berkembang. Doktor membahagikan keadaan yang menggantikan satu sama lain kepada 4 peringkat:

1. Kereaktifan utama. Berlaku pada jam pertama selepas penyinaran. Dicirikan oleh kelemahan, tekanan darah rendah, loya dan muntah. Apabila terdedah kepada sinaran melebihi 10 Sv, ia serta-merta memasuki fasa ketiga.
2. Tempoh terpendam. Selepas 3-4 hari dari saat penyinaran dan sehingga sebulan, keadaan bertambah baik.
3. Gejala yang dibangunkan. Diiringi oleh sindrom berjangkit, anemia, usus, hemoragik. Keadaannya serius.
4. Pemulihan.

Keadaan akut dirawat bergantung pada sifat gambar klinikal. Dalam kes umum, ia ditetapkan dengan mentadbir agen yang meneutralkan bahan radioaktif. Sekiranya perlu, pemindahan darah dan pemindahan sumsum tulang dilakukan.

Pesakit yang berjaya bertahan dalam 12 minggu pertama penyakit radiasi akut secara amnya mempunyai prognosis yang menggalakkan. Tetapi walaupun dengan pemulihan penuh, orang seperti itu mempunyai peningkatan risiko mendapat kanser, serta kelahiran anak dengan kelainan genetik.

Penyakit radiasi kronik

Dengan pendedahan berterusan kepada sinaran radioaktif dalam dos yang lebih kecil, tetapi jumlahnya melebihi 150 mSv setahun (tidak mengira latar belakang semula jadi), satu bentuk penyakit radiasi yang kronik bermula. Perkembangannya melalui tiga peringkat: pembentukan, pemulihan, hasil.

Peringkat pertama berlaku selama beberapa tahun (sehingga 3). Keterukan keadaan boleh digredkan daripada ringan kepada teruk. Sekiranya pesakit diasingkan dari tempat radiasi diterima, fasa pemulihan akan bermula dalam tempoh tiga tahun. Selepas itu pemulihan lengkap mungkin atau, sebaliknya, perkembangan penyakit dengan hasil maut yang cepat.

Sinaran terion boleh memusnahkan sel-sel badan dengan serta-merta dan menjadikannya tidak boleh digunakan. Itulah sebabnya pematuhan had dos sinaran merupakan kriteria penting untuk bekerja dalam industri berbahaya dan tinggal berhampiran loji janakuasa nuklear dan tapak ujian.

Pemeriksaan sinar-X dalam bidang perubatan masih memainkan peranan utama. Kadangkala tanpa data adalah mustahil untuk mengesahkan atau membuat diagnosis yang betul. Setiap tahun, teknik dan teknologi sinar-X dipertingkatkan, menjadi lebih kompleks, dan menjadi lebih selamat, tetapi, bagaimanapun, bahaya daripada sinaran kekal. Meminimumkan kesan negatif sinaran diagnostik adalah tugas keutamaan radiologi.

Tugas kami adalah untuk memahami, pada tahap yang boleh diakses oleh sesiapa sahaja, angka sedia ada dos sinaran, unit pengukuran dan ketepatan mereka. Kami juga akan menyentuh realiti masalah kesihatan yang mungkin disebabkan oleh jenis diagnosis perubatan ini.

Kami mengesyorkan membaca:

Apakah sinaran X-ray

Sinar-X ialah aliran gelombang elektromagnet dengan panjang gelombang dalam julat antara sinaran ultraungu dan gamma. Setiap jenis gelombang mempunyai kesan tertentu pada tubuh manusia.

Pada terasnya, sinaran sinar-X sedang mengion. Ia mempunyai keupayaan penembusan yang tinggi. Tenaganya mendatangkan bahaya kepada manusia. Semakin tinggi dos yang diterima, semakin tinggi bahaya sinaran.

Mengenai bahaya pendedahan kepada sinaran X-ray pada tubuh manusia

Melalui tisu badan manusia, sinar-X mengionkannya, mengubah struktur molekul, atom, secara ringkas - "mengecas" mereka. Akibat sinaran yang terhasil boleh menampakkan diri dalam bentuk penyakit pada orang itu sendiri (komplikasi somatik), atau pada keturunannya (penyakit genetik).

Setiap organ dan tisu dipengaruhi secara berbeza oleh radiasi. Oleh itu, pekali risiko sinaran telah dicipta, yang boleh dilihat dalam gambar. Semakin tinggi nilai pekali, semakin tinggi kerentanan tisu terhadap kesan sinaran, dan seterusnya risiko komplikasi.

Organ hematopoietik yang paling terdedah kepada radiasi ialah sumsum tulang merah.

Komplikasi yang paling biasa yang muncul sebagai tindak balas kepada radiasi adalah patologi darah.

Seseorang mengalami:

• perubahan yang boleh diterbalikkan dalam komposisi darah selepas sejumlah kecil sinaran;
• leukemia - penurunan dalam bilangan leukosit dan perubahan dalam strukturnya, yang membawa kepada gangguan dalam fungsi badan, kelemahannya, dan penurunan imuniti;
• trombositopenia - penurunan dalam kandungan platelet, sel darah yang bertanggungjawab untuk pembekuan. Proses patologi ini boleh menyebabkan pendarahan. Keadaan ini diperburuk oleh kerosakan pada dinding saluran darah;
• perubahan hemolitik tidak dapat dipulihkan dalam komposisi darah (penguraian sel darah merah dan hemoglobin) akibat pendedahan kepada dos radiasi yang kuat;
• erythrocytopenia - penurunan dalam kandungan eritrosit (sel darah merah), menyebabkan proses hipoksia (kebuluran oksigen) dalam tisu.

kawantidakahli patologiDan:

• perkembangan penyakit malignan;
• penuaan pramatang;
• kerosakan pada kanta mata dengan perkembangan katarak.

penting: Sinaran sinar-X menjadi berbahaya sekiranya berlaku keamatan dan tempoh pendedahan. Peralatan perubatan menggunakan sinaran tenaga rendah dalam tempoh yang singkat, jadi ia dianggap agak tidak berbahaya apabila digunakan, walaupun peperiksaan perlu diulang berkali-kali.

Pendedahan tunggal kepada sinaran yang diterima pesakit semasa radiografi konvensional meningkatkan risiko untuk membangunkan proses malignan pada masa hadapan kira-kira 0.001%.

Nota: tidak seperti pendedahan kepada bahan radioaktif, kesan sinaran berbahaya berhenti serta-merta selepas peranti dimatikan.

Sinaran tidak boleh terkumpul dan membentuk bahan radioaktif, yang kemudiannya akan menjadi sumber sinaran bebas. Oleh itu, selepas x-ray, tiada langkah perlu diambil untuk "mengeluarkan" sinaran dari badan.

Dalam unit apakah dos sinaran yang diterima diukur?

Adalah sukar bagi seseorang yang jauh dari perubatan dan radiologi untuk memahami banyaknya istilah tertentu, nombor dos dan unit di mana ia diukur. Mari cuba bawa maklumat ke tahap minimum yang boleh difahami.

Jadi bagaimanakah dos X-ray diukur? Terdapat banyak unit ukuran untuk sinaran. Kami tidak akan membincangkan semuanya secara terperinci. Becquerel, curie, rad, grey, rem - ini adalah senarai kuantiti utama sinaran. Ia digunakan dalam pelbagai sistem pengukuran dan bidang radiologi. Marilah kita hanya memikirkan perkara-perkara yang boleh dikatakan penting dalam diagnostik x-ray.

Kami akan lebih berminat dengan X-ray dan sieverts.

Tahap sinaran menembusi yang dipancarkan oleh mesin sinar-X diukur dalam unit yang dipanggil "roentgen" (P).

Untuk menilai kesan sinaran pada manusia, konsep itu diperkenalkan dos serapan setara (EDD). Sebagai tambahan kepada EPD, terdapat jenis dos lain - semuanya dibentangkan dalam jadual.

Dos serapan setara (dalam gambar - Dos setara berkesan) ialah jumlah kuantitatif tenaga yang diserap oleh badan, tetapi ia mengambil kira tindak balas biologi tisu badan kepada sinaran. Ia diukur dalam sieverts (Sv).

Sievert adalah lebih kurang setanding dengan nilai 100 roentgens.

Sinaran latar belakang semula jadi dan dos yang dihantar oleh peralatan X-ray perubatan adalah jauh lebih rendah daripada nilai ini, jadi ia diukur menggunakan nilai seperseribu (mili) atau satu juta (mikro) Sievert dan Roentgen.

Dalam nombor ia kelihatan seperti ini:

• 1 sievert (Sv) = 1000 millisievert (mSv) = 1,000,000 microsievert (µSv)
• 1 roentgen (R) = 1000 milliroentgen (mR) = 1,000,000 milliroentgen (µR)

Untuk menganggar bahagian kuantitatif sinaran yang diterima setiap unit masa (jam, minit, saat), konsep digunakan - kadar dos, diukur dalam Sv/j (sievert-hour), μSv/h (microsievert-hour), R/h (roentgen-hour), μR/h (micro-roentgen-hour). Begitu juga - dalam minit dan saat.

Ia boleh menjadi lebih mudah:

• jumlah sinaran diukur dalam roentgens;
• dos yang diterima oleh seseorang adalah dalam sieverts.

Dos sinaran yang diterima dalam ayak terkumpul sepanjang hayat. Sekarang mari kita cuba untuk mengetahui berapa banyak sieverts yang diterima oleh seseorang.

Latar belakang sinaran semula jadi

Tahap sinaran semula jadi adalah berbeza di mana-mana, ia bergantung kepada faktor berikut:

• ketinggian di atas paras laut (semakin tinggi, semakin sukar latar belakang);
• struktur geologi kawasan (tanah, air, batu);
• sebab luaran - bahan bangunan, kehadiran perusahaan berdekatan yang memberikan pendedahan radiasi tambahan.

Catatan:Latar belakang yang paling boleh diterima dianggap sebagai latar belakang yang tahap sinaran tidak melebihi 0.2 μSv/j (microsievert-hour), atau 20 μR/h (micro-roentgen-hour)

Had atas norma dianggap sehingga 0.5 μSv/j = 50 μR/j.

Selama beberapa jam pendedahan, dos sehingga 10 μSv/j = 1 mR/j dibenarkan.

Semua jenis pemeriksaan X-ray sesuai dengan piawaian selamat untuk pendedahan sinaran, diukur dalam mSv (milisieverts).

Dos sinaran yang dibenarkan untuk manusia terkumpul sepanjang hayat tidak boleh melebihi had 100-700 mSv. Nilai pendedahan sebenar untuk orang yang tinggal di altitud tinggi mungkin lebih tinggi.

Secara purata, seseorang menerima dos 2-3 mSv setahun.

Ia diringkaskan daripada komponen berikut:

• sinaran daripada matahari dan sinaran kosmik: 0.3 mSv – 0.9 mSv;
• latar belakang landskap tanah: 0.25 – 0.6 mSv;
• sinaran daripada bahan perumahan dan bangunan: 0.3 mSv dan ke atas;
• udara: 0.2 – 2 mSv;
• makanan: daripada 0.02 mSv;
• air: dari 0.01 – 0.1 mSv:

Sebagai tambahan kepada dos luaran sinaran yang diterima, tubuh manusia juga mengumpul deposit sebatian radionuklidnya sendiri. Mereka juga mewakili sumber sinaran mengion. Sebagai contoh, dalam tulang tahap ini boleh mencapai nilai dari 0.1 hingga 0.5 mSv.

Di samping itu, terdapat penyinaran dengan kalium-40, yang terkumpul di dalam badan. Dan nilai ini mencapai 0.1 – 0.2 mSv.

Nota: Untuk mengukur sinaran latar belakang, anda boleh menggunakan dosimeter konvensional, contohnya RADEKS RD1706, yang memberikan bacaan dalam sieverts.

Dos diagnostik paksa penyinaran sinar-X

Jumlah dos serapan yang setara untuk setiap pemeriksaan x-ray mungkin berbeza dengan ketara bergantung pada jenis pemeriksaan. Dos sinaran juga bergantung pada tahun pembuatan peralatan perubatan dan beban kerja padanya.

penting: peralatan X-ray moden menghasilkan sinaran berpuluh kali lebih rendah daripada yang sebelumnya. Kita boleh mengatakan ini: teknologi X-ray digital terkini selamat untuk manusia.

Tetapi kami masih akan cuba memberikan angka purata untuk dos yang boleh diterima oleh pesakit. Mari kita perhatikan perbezaan antara data yang dihasilkan oleh peralatan X-ray digital dan konvensional:

• fluorografi digital: 0.03-0.06 mSv (peranti digital paling moden menghasilkan sinaran dalam dos 0.002 mSv, iaitu 10 kali lebih rendah daripada pendahulunya);
• fluorografi filem: 0.15-0.25 mSv, (fluorograf lama: 0.6-0.8 mSv);
• X-ray organ dada: 0.15-0.4 mSv;
• radiografi digital pergigian (pergigian): 0.015-0.03 mSv., konvensional: 0.1-0.3 mSv.

Dalam semua kes ini kita bercakap tentang satu gambar. Kajian dalam unjuran tambahan meningkatkan dos mengikut kadar kekerapan kelakuan mereka.

Kaedah fluoroskopi (melibatkan tidak mengambil gambar kawasan badan, tetapi pemeriksaan visual oleh ahli radiologi pada skrin monitor) menghasilkan radiasi yang kurang ketara setiap unit masa, tetapi jumlah dos mungkin lebih tinggi disebabkan tempoh prosedur. . Oleh itu, untuk 15 minit sinar-X dada, jumlah dos sinaran yang diterima boleh dari 2 hingga 3.5 mSv.

Diagnosis saluran gastrousus – dari 2 hingga 6 mSv.

Tomografi yang dikira menggunakan dos antara 1-2 mSv hingga 6-11 mSv, bergantung pada organ yang diperiksa. Semakin moden mesin X-ray, semakin rendah dos yang diberikannya.

Kami terutamanya perhatikan kaedah diagnostik radionuklid. Satu prosedur berasaskan radiotracer menghasilkan jumlah dos 2 hingga 5 mSv.

Perbandingan dos berkesan sinaran yang diterima semasa ujian diagnostik yang paling biasa digunakan dalam perubatan dan dos yang diterima setiap hari oleh manusia daripada persekitaran dibentangkan dalam jadual.

Prosedur	Dos sinaran berkesan	Setanding dengan pendedahan semula jadi yang diterima dalam tempoh masa tertentu
X-Ray dada	0.1 mSv	10 hari
Fluorografi dada	0.3 mSv	30 hari
Tomografi dikira rongga perut dan pelvis	10 mSv	3 tahun
Tomografi dikira seluruh badan	10 mSv	3 tahun
Pielografi intravena	3 mSv	1 tahun
X-ray perut dan usus kecil	8 mSv	3 tahun
X-ray usus besar	6 mSv	2 tahun
X-ray tulang belakang	1.5 mSv	6 bulan
X-ray tulang lengan atau kaki	0.001 mSv	kurang dari 1 hari
Tomografi yang dikira - kepala	2 mSv	8 bulan
Tomografi yang dikira - tulang belakang	6 mSv	2 tahun
Mielografi	4 mSv	16 bulan
Tomografi yang dikira - organ dada	7 mSv	2 tahun
Cystourethrography vaksin	5-10 tahun: 1.6 mSv Bayi: 0.8 mSv	6 bulan 3 bulan
Tomografi yang dikira - sinus tengkorak dan paranasal	0.6 mSv	2 bulan
Densitometri tulang (penentuan ketumpatan)	0.001 mSv	kurang dari 1 hari
Galaktografi	0.7 mSv	3 bulan
Histerosalpingografi	1 mSv	4 bulan
mamografi	0.7 mSv	3 bulan

Penting:Pengimejan resonans magnetik tidak menggunakan x-ray. Dalam jenis kajian ini, nadi elektromagnet dihantar ke kawasan yang didiagnosis, mengujakan atom hidrogen tisu, kemudian tindak balas yang menyebabkannya diukur dalam medan magnet yang dihasilkan dengan tahap keamatan yang tinggi.Sesetengah orang tersilap mengklasifikasikan kaedah ini sebagai X-ray.