Влияние радиации на живые организмы

Радиоактивные излучения, которые действуют на человека, разнообразны. Это не только β- и γ-лучи, но также, например, осколки ядер и нейтроны, возникающие в результате радиоактивного распада веществ. Основную часть облучения люди получают от естественных источников радиации, таких как горные породы, космические лучи, атмосферный воздух и пища. Совокупность излучения всех источников образует так называемый радиационный фон. Его влияние можно выразить формулой:

Форм. 15.18.D – поглощённая доза, Гр
E – поглощённая энергия, Дж
m – масса вещества, кг

Согласно формуле, единицей поглощённой дозы является 1 грей (1 Гр = 1 Дж/кг). Например, для человека смертельная доза γ-излучения равна 6 Гр. Принимая массу человека за 70 кг, несложно подсчитать, что в организм попадает 420 Дж энергии – столько же, сколько при одном глотке горячего чая или кофе. Понятно, что тепловое воздействие γ-излучения не является непосредственной причиной поражения. Действительно, главным фактором возникновения лучевой болезни и последующей гибели организма является нарушение биохимических процессов клеток, возникающее по причине ионизации внутриклеточных веществ.

Поэтому необходимо учитывать не только энергию излучения, но и степень его опасности для живых клеток и тканей. Например, установлено, что поглощённая доза 1 Гр в виде α-излучения оказывает на организм примерно такое же воздействие, как и γ-излучение дозой 20 Гр. Поэтому для учёта биологического действия излучения применяют формулу:

Форм. 15.19.H – эквивалентная доза, Зв
k – нормировочный коэффициент
D – поглощённая доза, Гр

Единицей эквивалентной дозы является 1 зиверт (1 Зв = 1 Дж/кг). Для рентгеновского и γ-излучения нормировочные коэффициенты равны единице, для остальных видов излучений они лежат в пределах от 1 до 20, что определяют по специальным таблицам. Их значения учитывают усреднённое биологическое воздействие разных видов ионизирующих излучений на живые ткани, органы и организмы в целом.

Из всех видов ионизирующих излучений α-лучи представляют наименьшую опасность для человека. В воздухе эти частицы могут пролететь всего лишь несколько сантиметров, кроме того, защитой может служить плотная одежда. Важно лишь не вдыхать радиоактивные газы и не употреблять продукты с радиоактивными примесями. Намного большую опасность представляет γ-излучение, поскольку летящие электроны, как правило, обладают значительной энергией. Они проходят в воздухе расстояние около 5 метров и легко проникают через одежду. Защитой могут служить обычные материалы, например каменные стены, толстый слой земли. Наибольший вред наносят γ- и нейтронное излучения. Например, γ-лучи проникают даже через метровый слой воды и 6-сантиметровый лист свинца. Для защиты применяют специальные многослойные материалы.

Рис. 15.20.

Для измерения мощности радиоактивного излучения есть специальные приборы – дозиметры. Как правило, в них используются счётчики Гейгера-Мюллера (см. § 15-е) и процессоры, автоматически пересчитывающие результаты в усреднённые по времени эквивалентные дозы для конкретного вида излучения. Например, на фотографии справа изображён дозиметр, измеряющий мощность γ-излучения в микрозивертах в час (мкЗв/ч). На табло вы видите значение 18,17 мкЗв/ч.

Допустимая доза, обусловленная суммарным воздействием природных (естественных) источников излучения, для населения нашей страны не регламентируется. Соответственно, не регламентируется и допустимая мощность дозы – радиационный фон. Для справки: радиационный фон 0,10-0,15 мкЗв/ч типичен для большинства местностей большинства стран. Однако в законодательстве нашей страны говорится, что если мощность γ-излучения в помещениях превышает радиационный фон на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч, то должны проводиться защитные мероприятия. Следовательно, если на индикаторе дозиметра вы видите менее 0,30-0,35 мкЗв/ч, радиационную обстановку вокруг вас можно считать безопасной. Примечание: радиационный фон 2,0-2,5 мкЗв/ч типичен для высот порядка 10 км над уровнем моря – это высота большинства пассажирских авиамаршрутов.

Еще статьи в этой категории:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *