После аварии на АЭС« Фукусима» мир захлестнула очередная волна панической радиофобии. На Дальнем Востоке из продажи исчез йод, а производители и продавцы дозиметров не только распродали все имевшиеся на складах приборы, но и собрали предзаказы на полгода-год вперед. Но так ли страшна радиация? Если вы каждый раз вздрагиваете при этом слове, статья написана для вас.
Что же такое радиация? Так называют различные виды ионизирующего излучения, то есть того, которое способно отрывать электроны от атомов вещества. Три основных вида ионизирующего излучения принято обозначать греческими буквами альфа, бета и гамма. Альфа-излучение — это поток ядер гелия-4 (практически весь гелий из воздушных шариков когда-то был альфа-излучением), бета — поток быстрых электронов (реже позитронов), а гамма — поток фотонов высокой энергии. Еще один вид радиации — поток нейтронов. Ионизирующее излучение (за исключением рентгеновского) — результат ядерных реакций, поэтому ни мобильные телефоны, ни микроволновые печи не являются его источниками.
Заряженное оружие
Из всех видов искусства для нас важнейшим, как известно, является кино, а из видов радиации — гамма-излучение. Оно обладает очень высокой проникающей способностью, и теоретически никакая преграда не способна защитить от него полностью. Мы постоянно подвергаемся гамма-облучению, оно приходит к нам сквозь толщу атмосферы из космоса, пробивается сквозь слой грунта и стены домов. Обратная сторона такой всепроникаемости — относительно слабое разрушающее действие: из большого количества фотонов лишь малая часть передаст свою энергию организму. Мягкое (низкоэнергетическое) гамма-излучение (и рентгеновское) в основном взаимодействует с веществом, выбивая из него электроны за счет фотоэффекта, жесткое — рассеивается на электронах, при этом фотон не поглощается и сохраняет заметную часть своей энергии, так что вероятность разрушения молекул в таком процессе значительно меньше.
Бета-излучение по своему воздействию близко к гамма-излучению — оно тоже выбивает электроны из атомов. Но при внешнем облучении оно полностью поглощается кожей и ближайшими к коже тканями, не доходя до внутренних органов. Тем не менее это приводит к тому, что поток быстрых электронов передает облученным тканям значительную энергию, что может привести к лучевым ожогам или спровоцировать, например, катаракту.
Альфа-излучение несет значительную энергию и большой импульс, что позволяет ему выбивать электроны из атомов и даже сами атомы из молекул. Поэтому причиненные им «разрушения» значительно больше — считается, что, передав телу 1 Дж энергии, альфа-излучение нанесет такой же ущерб, как 20 Дж в случае гамма- или бета-излучения. К счастью, проникающая способность альфа-частиц чрезвычайно мала: они поглощаются самым верхним слоем кожи. Но при попадании внутрь организма альфа-активные изотопы крайне опасны: вспомните печально известный чай с альфа-активным полонием-210, которым был отравлен Александр Литвиненко.
Нейтральная опасность
Но первое место в рейтинге опасности, несомненно, занимают быстрые нейтроны. Нейтрон не имеет электрического заряда и поэтому взаимодействует не с электронами, а с ядрами — только при «прямом попадании». Поток быстрых нейтронов может пройти через слой вещества в среднем от 2 до 10 см без взаимодействия с ним. Причем в случае тяжелых элементов, столкнувшись с ядром, нейтрон лишь отклоняется в сторону, почти не теряя энергии. А при столкновении с ядром водорода (протоном) нейтрон передает ему примерно половину своей энергии, выбивая протон с его места. Именно этот быстрый протон (или, в меньшей степени, ядро другого легкого элемента) и вызывает ионизацию в веществе, действуя подобно альфа-излучению. В результате нейтронное излучение, подобно гамма-квантам, легко проникает внутрь организма, но там почти полностью поглощается, создавая быстрые протоны, вызывающие большие разрушения. Кроме того, нейтроны — это то самое излучение, которое вызывает наведенную радиоактивность в облучаемых веществах, то есть превращает стабильные изотопы в радиоактивные. Это крайне неприятный эффект: скажем, с транспортных средств после пребывания в очаге радиационной аварии альфа-, бета- и гамма-активную пыль можно смыть, а вот от нейтронной активации избавиться невозможно — излучает уже сам корпус (на этом, кстати, и был основан поражающий эффект нейтронной бомбы, активировавшей броню танков).
Доза и мощность
При измерении и оценке радиации используется такое количество различных понятий и единиц, что обычному человеку немудрено и запутаться.
Экспозиционная доза пропорциональна количеству ионов, которые создает гамма- и рентгеновское излучения в единице массы воздуха. Ее принято измерять в рентгенах (Р).
Поглощенная доза показывает количество энергии излучения, поглощенное единицей массы вещества. Ранее ее измеряли в радах (рад), а сейчас — в греях (Гр).
Эквивалентная доза дополнительно учитывает разницу в разрушительной способности разных типов радиации. Ранее её измеряли в «биологических эквивалентах рада» — бэрах (бэр), а сейчас — в зивертах (Зв).
Эффективная доза учитывает ещё и различную чувствительность разных органов к радиации: например, облучать руку куда менее опасно, чем спину или грудь. Ранее измерялась в тех же бэрах, сейчас — в зивертах.
Перевод одних единиц измерения в другие не всегда корректен, но в среднем принято считать, что экспозиционная доза гамма-излучения в 1 Р принесёт организму такой же вред, как эквивалентная доза 1/114 Зв. Перевод рад в греи и бэров в зиверты очень прост: 1 Гр = 100 рад, 1 Зв = 100 бэр. Для перевода поглощённой дозы в эквивалентную используют т.н. «коэффициент качества излучения», равный 1 для гамма- и бета-излучения, 20 для альфа-излучения и 10 для быстрых нейтронов. Например, 1 Гр быстрых нейтронов = 10 Зв = 1000 бэр.
Природная мощность эквивалентной дозы (МЭД) внешнего облучения обычно составляет 0,06 — 0,10 мкЗв/ч, но в некоторых местах может быть и менее 0,02 мкЗв/ч или более 0,30 мкЗв/ч. Уровень более 1,2 мкЗв/ч в России официально считается опасным, хотя в салоне самолёта во время перелёта МЭД может многократно превышать это значение. А экипаж МКС подвергается облучению с мощностью примерно 40 мкЗв/ч.
В природе нейтронное излучение весьма незначительно. По сути, риск подвергнуться ему существует лишь при ядерной бомбардировке или серьезной аварии на АЭС с расплавлением и выбросом в окружающую среду большей части активной зоны реактора (да и то лишь в первые секунды).
Газоразрядные счетчики
Радиацию можно обнаружить и измерить с помощью различных датчиков. Самые простые из них — ионизационные камеры, пропорциональные счетчики и газоразрядные счетчики Гейгера-Мюллера. Они представляют собой тонкостенную металлическую трубку с газом (или воздухом), вдоль оси которой натянута проволочка — электрод. Между корпусом и проволочкой прикладывают напряжение и измеряют протекающий ток. Принципиальное отличие между датчиками лишь в величине прикладываемого напряжения: при небольших напряжениях имеем ионизационную камеру, при больших — газоразрядный счетчик, где-то посередине — пропорциональный счетчик.
Сфера из плутония-238 светится в темноте, подобно одноваттной лампочке. Плутоний токсичен, радиоактивен и невероятно тяжел: один килограмм этого вещества умещается в кубике со стороной 4 см.
Ионизационные камеры и пропорциональные счетчики позволяют определить энергию, которую передала газу каждая частица. Счетчик Гейгера-Мюллера только считает частицы, зато показания с него очень легко получать и обрабатывать: мощность каждого импульса достаточна, чтобы напрямую вывести ее на небольшой динамик! Важная проблема газоразрядных счетчиков — зависимость скорости счета от энергии излучения при одинаковом уровне радиации. Для ее выравнивания используют специальные фильтры, поглощающие часть мягкого гамма- и всё бета-излучение. Для измерения плотности потока бета- и альфа-частиц такие фильтры делают съемными. Кроме того, для повышения чувствительности к бета- и альфа-излучению применяются «торцевые счетчики»: это диск с донышком в качестве одного электрода и вторым спиральным проволочным электродом. Крышку торцевых счетчиков делают из очень тонкой (10−20 мкм) пластинки слюды, через которую легко проходит мягкое бета-излучение и даже альфа-частицы.
Полупроводники и сцинтилляторы
Вместо ионизационной камеры можно использовать полупроводниковый датчик. Простейшим примером служит обычный диод, к которому приложено запирающее напряжение: при попадании ионизирующей частицы в p-n-переход она создает дополнительные носители заряда, которые приводят к появлению импульса тока. Чтобы повысить чувствительность, используют так называемые pin-диоды, где между слоями p- и n-полупроводников есть относительно толстый слой нелегированного полупроводника. Такие датчики компактны и позволяют измерять энергию частиц с высокой точностью. Но объем чувствительной области у них мал, а потому чувствительность ограничена. Кроме того, они куда дороже газоразрядных.
Еще один принцип — подсчет и измерение яркости вспышек, которые возникают в некоторых веществах при поглощении частиц ионизирующего излучения. Увидеть невооруженным глазом эти вспышки нельзя, но специальные высокочувствительные приборы — фотоэлектронные умножители — на это способны. Они даже позволяют измерять изменение яркости во времени, что характеризует потери энергии каждой отдельной частицей. Датчики на этом принципе называют сцинтилляторными.
Щит от радиации
Для защиты от гамма-излучения наиболее эффективны тяжелые элементы, такие как свинец. Чем больше номер элемента в таблице Менделеева, тем сильнее в нем проявляется фотоэффект. Степень защиты зависит и от энергии частиц излучения. Даже свинец ослабляет излучение от цезия-137 (662 кэВ) лишь в два раза на каждые 5 мм своей толщины. В случае кобальта-60 (1173 и 1333 кэВ) для двукратного ослабления потребуется уже более сантиметра свинца. Лишь для мягкого гамма-излучения, такого как излучение кобальта-57 (122 кэВ), серьезной защитой будет и достаточно тонкий слой свинца: 1 мм ослабит его раз в десять. Так что противорадиационные костюмы из фильмов и компьютерных игр в реальности защищают лишь от мягкого гамма-излучения.
Бета-излучение полностью поглощается защитой определенной толщины. Например, бета-излучение цезия-137 с максимальной энергией 514 кэВ (и средней 174 кэВ) полностью поглощается слоем воды толщиной в 2 мм или всего 0,6 мм алюминия. А вот свинец для защиты от бета-излучения использовать не стоит: слишком быстрое торможение бета-электронов приводит к образованию рентгеновского излучения. Чтобы полностью поглотить излучение стронция-90, нужно менее 1,5 мм свинца, но для поглощения образовавшегося при этом рентгеновского излучения требуется еще сантиметр!
Народные средства
Существует устоявшийся миф о «защитном» действии спиртного, однако он не имеет под собой никакого научного обоснования. Даже если красное вино содержит природные антиоксиданты, которые теоретически могли бы выступать в роли радиопротекторов, их теоретическая польза перевешивается практическим вредом от этанола, который повреждает клетки и является нейротоксическим ядом.
Чрезвычайно живучая народная рекомендация пить йод, чтобы не «заразиться радиацией» оправдана разве что для 30-километровой зоны вокруг свежевзорвавшейся АЭС. В этом случае используется йодид калия, чтобы «не пустить» в щитовидку радиоактивный йод-131 (период полураспада — 8 суток). Используется тактика меньшего зла: пусть лучше щитовидная железа будет «забита» обычным, а не радиоактивным йодом. И перспектива получить расстройство функций щитовидки меркнет перед раком или даже летальным исходом. Но вне зоны заражения глотать таблетки, пить спиртовой раствор йода или мазать им шею спереди не имеет никакого смысла — профилактического значения это не имеет, а вот заработать йодное отравление и превратить себя в пожизненного пациента эндокринолога можно легко.
От внешнего альфа-облучения защититься проще всего: для этого достаточно листа бумаги. Впрочем, большая часть альфа-частиц не проходит в воздухе и пяти сантиметров, так что защита может потребоваться разве что в случае непосредственного контакта с радиоактивным источником. Куда важнее защититься от попадания альфа-активных изотопов внутрь организма, для чего используется маска-респиратор, а в идеале — герметичный костюм с изолированной системой дыхания.
Наконец, от быстрых нейтронов лучше всего защищают богатые водородом вещества. Например, углеводороды, самый лучший вариант — полиэтилен. Испытывая столкновения с атомами водорода, нейтрон быстро теряет энергию, замедляется и вскоре становится неспособен вызывать ионизацию. Однако такие нейтроны все еще могут активировать, то есть преобразовывать в радиоактивные, многие стабильные изотопы. Поэтому в нейтронную защиту часто добавляют бор, который очень сильно поглощает такие медленные (их называют тепловыми) нейтроны. Увы, толщина полиэтилена для надежной защиты должна быть как минимум 10 см. Так что она получается ненамного легче, чем свинцовая защита от гамма-излучения.
Таблетки от радиации
Человеческий организм более чем на три четверти состоит из воды, так что основное действие ионизирующего излучения — радиолиз (разложение воды). Образующиеся свободные радикалы вызывают лавинный каскад патологических реакций с возникновением вторичных «осколков». Кроме того, излучение повреждает химические связи в молекулах нуклеиновых кислот, вызывая дезинтеграцию и деполимеризацию ДНК и РНК. Инактивируются важнейшие ферменты, имеющие в своем составе сульфгидрильную группу — SH (аденозинтрифосфатаза, сукциноксидаза, гексокиназа, карбоксилаза, холинэстераза). При этом нарушаются процессы биосинтеза и энергетического обмена, из разрушенных органелл в цитоплазму высвобождаются протеолитические ферменты, начинается самопереваривание. В группе риска в первую очередь оказываются половые клетки, предшественники форменных элементов крови, клетки желудочно-кишечного тракта и лимфоциты, а вот нейроны и мышечные клетки к ионизирующему излучению довольно устойчивы.
Препараты, способные защитить от последствий облучения, стали активно разрабатываться в середине XX века. Более-менее эффективными и пригодными для массового использования оказались лишь некоторые аминотиолы, такие как цистамин, цистеамин, аминоэтилизотиуроний. По сути они являются донорами — SH групп, подставляя их под удар вместо «родных».
Радиация вокруг нас
Чтобы столкнуться с радиацией «лицом к лицу», аварии вовсе не обязательны. Радиоактивные вещества широко применяются в быту. Природной радиоактивностью обладает калий — очень важный для всего живого элемент. Из-за малой примеси изотопа K-40 в природном калии «фонит» диетическая соль и калийные удобрения. В некоторых старых объективах использовалось стекло с примесью оксида тория. Этот же элемент добавляют в некоторые современные электроды для аргоновой сварки. До середины ХХ века активно использовали приборы с подсветкой на основе радия (в наше время радий заменили на менее опасный тритий). В некоторых датчиках дыма используется альфа-излучатель на основе америция-241 или высокообогащенного плутония-239 (да-да, того самого, из которого делают ядерные бомбы). Но волноваться не стоит — вред здоровью от всех этих источников значительно меньше вреда от беспокойства по этому поводу.
Ионизирующие излучение или радиация вредна для здоровья, это знаю все. Но какие болезни возникают под действием облучения, какая доза может быть безопасной для человека, а какая может его убить?
Радиация – невидимая опасность
Безопасная доза облучения
Где человек получает дозы радиации? Не стоит забывать о естественной радиации. В разных точках планеты радиационный фон может отличаться в разы. Так, на горных вершинах радиация выше, т. к. там у атмосферы защитные свойства ниже. Повышенная радиация может быть и в местах, где в воздухе много пыли и песка с торием и ураном.
Какая же доза излучения может быть безопасной, предельно допустимой, и организм не пострадает? Оно не должно превышать 0,3- 0,5 мкЗв в час. Но если находиться в этом помещении недолго, то организм человека без вреда для здоровья переносит излучение мощностью в 10 мкЗ в час, это предельно допустимый уровень радиации.
Опасная доза облучения
Если предельно допустимый уровень излучения превышен, в организме пострадавшего происходят изменения. Как действует на человека радиация, что может быть в организме под ее влиянием? В таблице ниже приведены дозы облучения и их воздействие на человека.
| Доза облучения (в год) | Влияние на человека |
| 0,05 мЗв | Допустимый уровень радиации, который должен быть около ядерных объектов. |
| 0,3 — 0,6 мЗв | Излучают искусственные источники излучения (медицинские аппараты) |
| 3 мЗв | Излучают природные источники, норма |
| 3 — 5 мЗв | Получают шахтеры на урановых рудниках |
| 10 мЗв | Предельно допустимый уровень излучения, получаемый шахтерами при добыче урана |
| 20 мЗв | Предельно допустимый уровень проникающего облучения для людей, работающих радиацией |
| 50 мЗв | Это допустимый (самый низкий) уровень облучения, после которого уже возникают онкологические заболевания |
| 1 Зв (1000 мЗв) | Последствия не такие серьезные. Если облучение недолгое, организм может отреагировать недомоганием, которое не грозит жизни человека. Но через несколько лет есть вероятность заболеть раком. |
| 2-10 Зв | Кратковременное облучение приведет к развитию лучевой болезни, это не смертельная доза, но последствия могут быть серьезными: может быть фатальный исход |
| 10 Зв | Поражающее излучение. Это смертельная доза, которую организм человека не вынесет. Болезнь и смерть в течение нескольких недель. |
Заболевания, которые появляются из-за радиации
Есть химические элементы (плутоний, радий, уран и т.д.), которые способны к спонтанным превращениям. Они сопровождаются потоком излучения. Впервые его обнаружили у радия, поэтому назвали радиоактивным распадом, а излучение радиоактивным. Другое его название проникающая радиация.
Генетические последствия проникающего излучения плохо изучены
Мутации
Ученые знают, что из-за радиации бывают мутации. Поражающее излучение вызывает изменения. Но пока генетические последствия, мутации проникающего излучения плохо изучены. Дело в том, что мутации дают о себе знать только через поколения, и понадобится немало сотен лет, чтобы мутации проявились. Да и непонятно, связано ли их возникновение с радиацией или же мутации вызваны другими причинами.
Также трудность заключается в том, что большинство детей с аномалиями не успевают родиться, у женщин происходит спонтанный аборт, ребенок с отклонениями может не родиться. Мутации бывают доминантными (сразу дают о себе знать), и рецессивными, которые проявляются только тогда, если у папы и мамы ребенка один и тот же ген мутантный. Тогда мутации могут не проявляться несколько поколений или же вообще не повлияют на жизнь человека и его потомков.
После трагедии в Хиросиме и Нагасаки изучили 27 тыс. детей. Их родители на себе почувствовали воздействие существенных доз радиации. У них обнаружили всего две мутации в организме. А такое же количество детей, чьи отец и мать подверглись не такому сильному облучению, вообще не было мутации. Однако это еще ни о чем не говорит. Изучение влияния излучения на человека, мутации началось не так давно, и возможно нас ждут и другие «сюрпризы».
Лучевая болезнь
Возникает или при однократном сильном облучении или же при постоянном облучении сравнительно небольшими дозами. Поражающее излучение опасно для жизни человека. Это самое часто встречающееся заболевание, связанное с проникающей радиацией.
Лейкоз
Причиной возникновения лейкоза становится проникающая радиация
Статистика показывает, что часто причиной возникновения лейкоза становится проникающая радиация. Еще в 40-х годах прошлого века заметили, что рентгенологи часто умирали после лейкозов, организм не выдерживал излучения. Позже влияние проникающей радиации на развитие лейкоза подтвердили наблюдения за жителями Хиросимы и Нагасаки.
О точных дозах облучения в этот раз речь не шла, брали приблизительные цифры, ориентируясь на эпицентр взрыва и симптомы острого лучевого поражения. Только через 5 лет после бомбардировки стали регистрировать случаи возникновения лейкоза. Обследовали 109 тыс. человек, переживших бомбардировку:
- Группа облученных (доза более 1 Гр) с 1950 по 1971 – 58 случаев заболевания, что больше в 7 раз той цифры, что ожидали ученые.
- Группа облученных (доза меньше 1 Гр) – заболели 64 человека, хотя ожидалось, что 71.
В последующие года количество заболевших снижалось. Последствия в виде лейкоза опасны для людей, которые пережили облучение в возрасте до 15 лет. Болезнь после проникающей радиации не сразу дает о себе знать. Чаще всего проходит 4-10 лет после того, как поражающее излучение нанесло свой удар. Нет единого мнения, какое количество излучения вызывает такие последствия, все приводят разные допустимые дозы (50, 100, 200 р). Патогенез лучевого лейкоза пока также полностью не понятен, но ученые работают в том направлении и предлагают свои теории.
Другие раковые заболевания
Проникающая радиация влияет на возникновение рака
Ученые изучают воздействие радиации на человека, в том числе пытаются понять, влияет ли проникающая радиация на возникновение рака. Но нельзя говорить о точных сведениях, т. к. ученые не могут проводить эксперименты над людьми. Проводятся опыты с животными, но по ним нельзя судить, как влияет поражающее излучение на организм людей. Чтобы сведения были достоверными, важно соблюдать следующие условия.
- Надо знать величину поглощаемой дозы.
- Необходимо, чтобы излучение равномерно попадало или на все тело, или конкретный орган.
- Обследовать подопытную группу нужно регулярно, и делать это в течение десятилетий.
- Должна иметься другая «контрольная» группа людей, чтобы можно было сопоставить уровень заболевания.
- Обе группы должны включать огромное количество людей.
Провести подобный эксперимент нельзя, поэтому ученым приходится изучать последствия, связанные с воздействием проникающей радиации после случайного облучения. Пока полученные данные неточны. Так, ученые считают, что допустимые дозы проникающей радиации не существует, любая доза увеличивает риск развития рака и может вызвать это заболевание. Чаще всего у людей после проникающей радиации появляется:
- Лейкоз – на первом месте.
- Рак молочной железы. У 10 женщин из 1000 развивается это заболевание.
- Рак щитовидной железы. После облучения у 10 человек из 1000 появляется заболевание. Оно сейчас излечимо, смертность очень низка.
- Последствие облучения – рак легких. Сведения о том, что проникающая радиация влияет на частоту появления этого заболевания, на организм человека, появились не только по данным, собранным после бомбардировки Японии, но и после обследования шахтеров урановых рудников в Канаде, США и Чехословакии.
В самом широком смысле слова, радиация
(лат. "сияние", "излучение") — это процесс распространения энергии в пространстве в форме различных волн и частиц. Сюда можно отнести: инфракрасное (тепловое), ультрафиолетовое, видимое световое излучение, а также различные типы ионизирующего излучения. Наибольший интерес с точки зрения здоровья и безопасности жизнедеятельности представляет ионизирующая радиация, т.е. виды излучений, способные вызывать ионизацию вещества, на которое они воздействуют. В частности, в живых клетках ионизирующая радиация вызывает образование свободных радикалов, накопление которых ведет к разрушению белков, гибели или перерождению клеток, а в итоге может вызвать смерть макроорганизма (животных, растений, человека). Именно поэтому в большинстве случаев под термином радиация принято подразумевать именно ионизирующее излучение.
Стоит также понимать различия между такими терминами, как радиация и радиоактивность
. Если первое можно применить к ионизирующему излучению, находящемуся в свободном пространстве, которое будет существовать, пока не поглотится каким-либо предметом (веществом), то радиоактивность — это способность веществ и предметов испускать ионизирующее излучение, т.е. быть источником радиации. В зависимости от характера предмета и его происхождения разделяют термины: естественная радиоактивность и искусственная радиоактивность.
Естественная радиоактивность
сопровождает спонтанный распад ядер вещества в природе и характерна для "тяжелых" элементов таблицы Менделеева (с порядковым номером более 82). Искусственная радиоактивность
инициируется человеком целенаправленно с помощью различных ядерных реакций. Кроме того, стоит выделить так называемую "наведенную" радиоактивность
, когда какое-то вещество, предмет или даже организм после сильного воздействия ионизирующей радиации сам становится источником опасного излучения за счет дестабилизации атомных ядер.
Мощным источником излучения, опасным для жизни и здоровья человека, может быть любое радиоактивное вещество или предмет
. В отличие от многих других видов опасности, радиация невидима без специальных приборов, что делает её ещё более пугающей.
Причиной радиоактивности вещества являются нестабильные ядра, входящие в состав атомов, которые при распаде выделяют в окружающую среду невидимые излучения или частицы. В зависимости от различных свойств (состав, проникающая способность, энергия), сегодня выделяют множество видов ионизирующего излучения, из которых наиболее значимыми и распространенными являются:
. Альфа-излучение
. Источником радиации в нем являются частицы с положительным зарядом и сравнительно большим весом. Альфа-частицы (2 протона + 2 нейтрона) довольно громоздки и потому легко задерживаются даже незначительными преградами: одеждой, обоями, оконными занавесками и т.д. Даже если альфа-излучение попадает на обнаженного человека, в этом нет ничего страшного, дальше поверхностных слоев кожи оно не пройдет. Однако, несмотря на малую проникающую способность, альфа-излучение обладает мощной ионизацией, что особо опасно, если вещества-источники альфа-частиц попадают непосредственно в организм человека, например в легкие или пищеварительный тракт.
. Бета-излучение
. Представляет собой поток заряженных частиц (позитронов или электронов). Такое излучение обладает более значительной проникающей способностью, чем альфа-частицы, задержать его может деревянная дверь, оконное стек-ло, кузов автомобиля и т.д. Для человека опасно при воздействии на незащищенные кожные покровы, а также при попадании внутрь радиоактивных веществ.
. Гамма-излучение
и близкое к нему рентгеновское излучение. Ещё одна разновидность ионизирующей радиации, которая является родственной световому потоку, но с лучшей способностью к проникновению в окружающие предметы. По своему характеру это высокоэнергетическое коротковолновое электромагнитное излучение. Для того, чтобы задержать гамма-излучение в отдельных случаях может потребоваться стена из нескольких метров свинца, или нескольких десятков метров плотного железобетона. Для человека такое излучение является самым опасным. Основным источником этого вида излучения в природе является Солнце, однако, до человека смертоносные лучи не доходят благодаря защитному слою атмосферы.
Схема образования радиации различных типов
Естественная радиация и радиоактивность
В окружающей нас обстановке, вне зависимости от того, городская она или сельская, имеются естественные источники радиации. Как правило, ионизирующее излучение естественного происхождения редко представляет опасность для человека, его значения обычно находятся в пределах допустимой нормы. Естественной радиоактивностью обладает почва, вода, атмосфера, некоторые продукты и вещи, многие космические объекты. Первоисточником естественной радиации во многих случаях служит излучение Солнца и энергия распада некоторых элементов земной коры. Естественной радиоактивностью обладает даже сам человек. В организме каждого из нас имеются такие вещества как рубидий-87 и калий-40, создающие персональный радиационный фон. Источником радиационного излучения может быть здание, стройматериалы, предметы обихода, в которые входят вещества с нестабильными атомными ядрами. Стоит отметить, что естественный уровень радиации не везде одинаков. Так в некоторых городах, расположенных высоко в горах, уровень радиации превышает таковой на высоте мирового океана почти в пять раз. Также есть зоны земной поверхности, где радиация ощутимо выше за счет расположения в недрах земли радиоактивных веществ.
Искусственная радиация и радиоактивность
В отличие от естественной, искусственная радиоактивность — следствие человеческой деятельности. Источниками искусственной радиации являются: атомные электростанции, военная и мирная техника, использующая ядерные реакторы, места добычи полезных ископаемых с нестабильными атомными ядрами, зоны ядерных испытаний, места захоронения и утечки ядерного топлива, кладбища ядерных отходов, некоторая диагностическая и лечебная техника, а также радиоактивные изотопы в медицине.
Как обнаружить радиацию и радиоактивность?
Единственным доступным для обычного человека способом определить уровень радиации и радиоактивности является использование специального прибора — дозиметра (радиометра). Принцип измерения заключается в регистрации и оценке количества частиц радиационного излучения с помощью счетчика Гейгера-Мюллера.
Персональный дозиметр
От воздействия радиации не застрахован никто. К сожалению, любой предмет вокруг нас может быть источником смертельного излучения: деньги, продукты питания, инструменты, стройматериалы, одежда, мебель, транспорт, земля, вода и т.д. В умеренных дозах наш организм способен без губительных последствий переносить воздействие радиации, однако сегодня редко кто уделяет достаточное внимание радиационной безопасности, ежедневно подвергая себя и свою семью смертельному риску.
Чем опасна радиация для человека?
Как известно, влияние радиации на организм человека или животного может быть двух видов: изнутри или снаружи. Здоровья не добавляет ни один из них. Кроме того, науке известно, что внутреннее влияние радиационных веществ опаснее внешнего. Чаще всего радиационные вещества попадают в наш организм вместе с зараженной водой и пищей. Для того, чтобы избежать внутреннего воздействия радиации достаточно знать, какие продукты питания являются её источником. А вот с внешним радиационным воздействием все немного иначе.
Источники радиации
Радиационный фон классифицируется на естественный и техногенный
. Избежать естественной радиации на нашей планете практически невозможно, так как к ее источниками является Солнце и внутрипочвенный газ радон. Этот вид радиации практически не оказывает негативного воздействия на организм людей и животных, так как на поверхности Земли её уровень находится в рамках ПДК. Правда, в космосе или даже на высоте в 10 км на борту авиалайнера солнечная радиация может представлять реальную опасность. Таким образом, радиация и человек находятся в постоянном взаимодействии.
С техногенными источниками радиации все неоднозначно. В некоторых сферах промышленности и добычи полезных ископаемых рабочие носят специальную защитную одежду от воздействия радиации. Уровень радиационного фона на таких объектах может быть гораздо больше допустимых норм.
Живя в современном мире, важно знать, что такое радиация и каким образом она влияет на людей, животных и растительность. Степень воздействия радиационного излучения на организм человека принято измерять в Зивертах
(сокращенно Зв, 1 Зв = 1000 мЗв = 1000000 мкЗв). Делается это с помощью специальных приборов для измерения радиации — дозиметров.
Под воздействием естественной радиации каждый из нас облучается в год на 2,4 мЗв, и мы этого не ощущаем, так как данный показатель является абсолютно безопасным для здоровья. Но при высоких дозах облучения последствия для организма человека или животного могут быть самые тяжелые. Из известных заболеваний, которые возникают вследствие облучения организма человека, отмечаются такие, как лейкоз, лучевая болезнь со всеми вытекающими отсюда последствиями, всевозможные виды опухолей, катаракта, инфекции, бесплодие. А при сильном облучении радиация может даже вызвать ожоги! Примерная картина последствий радиации при различных дозах выглядит следующим образом:
. при дозе эффективного облучения организма в 1 Зв происходит ухудшение состава крови;
. при дозе эффективного облучения организма в 2-5 Зв возникает облысение и белокровие (т.н. "лучевая болезнь");
. при дозе эффективного облучения организма в 3 Зв около 50 процентов людей умирают в течение одного месяца.
То есть, радиация при определенном уровне воздействия представляет собой чрезвычайно серьзную опасность для всего живого.
Также бытует масса разговоров по поводу того, что радиационное воздействие приводит к мутации на генном уровне. Одни ученые считают радиацию основной причиной мутаций, другие же утверждают, что трансформация генов вовсе не связана с воздействием ионизирующего излучения. В любом случае, вопрос о мутагенном эффекте радиации пока остается открытым. А вот примеров того, что радиация вызывает бесплодие — масса.
Заразна ли радиация?
Опасно ли контактировать с облученными людьми? Вопреки мнению многих, радиация не заразна. С больными, страдающими лучевой болезнью и другими заболеваниями, вызванными воздействием радиации, можно общаться без средств индивидуальной защиты. Но только в том случае, если они не вступали в непосредственный контакт с радиоактивными веществами и сами не являются источниками излучения!
Для кого радиация наиболее опасна?
Наиболее сильное влияние радиация оказывает на подрастающее поколение, то есть, на детей. Научно это объясняется тем, что ионизирующее излучение сильнее воздействует на клетки, находящиеся в стадии роста и деления. На взрослых людей оказывается гораздо меньшее влияние, так как деление клеток у них замедляется или приостанавливается. А вот беременным женщинам нужно опасаться радиации во что бы то ни стало! На стадии внутриутробного развития клетки подрастающего организма особенно чувствительны к облучению, поэтому даже несильное и кратковременное воздействие радиации может крайне негативно сказаться на развитии плода.
Как распознать радиацию?
Обнаружить радиацию без специальных приборов до появления проблем со здоровьем практически невозможно. В этом и заключается главная опасность радиации — она невидима!
Современный рынок товаров (продовольственных и непродовольственных) контролируется специальными службами, которые проверяют соответствие продукции установленным нормам радиационного излучения. Тем не менее, вероятность приобрести вещь или даже продукт питания, радиационный фон которого не соответствует нормам, все же существует. Обычно такие товары привозят с зараженных территорий нелегальным способом. Хотите ли Вы кормить своего ребенка продуктами с содержанием радиационных веществ? Очевидно, нет. Тогда покупайте продукты только в проверенных местах. А еще лучше, купите прибор, измеряющий радиацию, и пользуйтесь им на здоровье!
Как бороться с радиацией?
Самым простым и очевидным ответом на вопрос "Как вывести радиацию из организма?"является следующий: идите в спортзал! Физическая нагрузка приводит к повышенному потовыделению, а вместе с потом выводятся радиационные вещества. Также уменьшить влияние радиации на организм человека можно, если посетить сауну. Она оказывает практически такое же действие, как и физические нагрузки — приводит к повышенному выделению пота. Снизить влияние радиации на здоровье человека позволяет и употребление свежих овощей, фруктов.
Необходимо знать, что на сегодняшний день идеального средства защиты от радиации пока не придумано. Самый простой и эффективный способ защитить себя от негативного воздействия смертоносных лучей — держаться подальше от их источника. Если знать все о радиации и уметь правильно пользоваться приборами для её измерения, то можно практически полностью избежать ее негативного воздействия.
Что может быть источником радиации?
Мы уже говорили, что полностью оградить себя от воздействия радиации на нашей планете практически невозможно. Каждый из нас непрерывно находится под воздействием радиоактивного излучения, естественного и техногенного. Источником радиации может быть все что угодно, начиная от безобидной на первый взгляд детской игрушки и заканчивая расположенным неподалеку предприятием. Однако эти предметы можно считать временными источниками радиации, от которых можно защититься. Кроме них существует ещё и общий радиационный фон, создаваемый сразу несколькими источниками, которые нас окружают.
Фоновое ионизирующее излучение могут создавать газообразные, твердые и жидкие вещества различного назначения. К примеру, самым массовым газообразным источником естественной радиации является газ радон. Он постоянно в небольших количествах выделяется из недр Земли и накапливается в подвалах, низинах, на нижних этажах помещений и т.п. От радиоактивного газа полностью защитить не могут даже стены помещений. Более того, в некоторых случаях и сами стены зданий могут быть источником радиации.
Радиационная обстановка в помещениях
Радиация в помещениях, создаваемая стройматериалами, из которых возведены стены, может представлять серьезную угрозу для жизни и здоровья людей. Для оценки качества помещений и строений с точки зрения радиоактивности в нашей стране организованы специальные службы. Их задача периодически измерять уровень радиации в домах и общественных постройках и сравнивать полученные результаты с существующими нормативами. Если уровень радиации от стройматериалов в помещении находится в пределах этих норм, то комиссия одобряет его дальнейшую эксплуатацию. В противном случае зданию может быть предписан ремонт, а в некоторых случаях — снос с последующей утилизацией стройматериалов.
Надо заметить, определенный радиационный фон создает практически любое строение. Причем, чем старше здание, тем выше уровень радиации в нем. С учетом этого при измерении уровня радиации в здании в расчет принимается и его возраст.
Предприятия — техногенные источники радиации
Бытовая радиация
Существует категория бытовых предметов, которые излучают радиацию, хотя и в пределах допустимых нормативов. Это, например, часы или компас, стрелки которых покрыты солями радия, за счет чего они светятся в темноте (знакомое всем фосфорное свечение). Также можно с уверенностью сказать, что радиация есть в помещении, в котором установлен телевизор или монитор на базе обычной ЭЛТ.
Ради эксперимента специалисты поднесли дозиметр к компасу с фосфорными стрелками. Получили небольшое превышение общего фона, правда, в пределах нормы.
Радиация и медицина
Радиоактивному облучению человек подвергается на всех этапах своей жизни, работая на промышленных предприятиях, находясь дома и даже проходя курс лечения. Классический пример использования радиации в медицине — ФЛГ. Согласно действующим правилам флюорографию каждый обязан проходить не реже одного раза в год. В ходе такой процедуры обследования мы подвергаемся воздействию радиации, но доза облучения в таких случаях находится в пределах норм безопасности.
Зараженные продукты
Считается, что самым опасным источником радиации, с которым можно столкнуться в быту, являются продукты питания, являющиеся источником радиации. Мало кто знает, откуда привезена, например картошка или другие фрукты и овощи, от которых сейчас буквально ломятся полки продовольственных магазинов. А ведь именно эти товары могут представлять серьезную угрозу для здоровья человека, храня в своем составе радиоактивные изотопы. Радиационная пища сильнее других источников излучения воздействует на организм, так как попадает непосредственно внутрь него.
Таким образом, определенную дозу радиации излучает большая часть предметов и веществ. Другое дело, какова величина этой дозы излучения: опасна она для здоровья или нет. Оценить опасность тех или иных веществ с радиационной точки зрения можно при помощи дозиметра.
Как известно, в небольших дозах радиация не оказывает практически никакого воздействия на состояние здоровья. Всё, что нас окружает, создает естественный радиационный фон: растения, земля, вода, почва, солнечные лучи. Но это вовсе не значит, что ионизирующего излучения не следует бояться вовсе. Радиация безопасна только тогда, когда она в норме. Так какие же нормы считать безопасными?
Нормы общей радиационной безопасности помещений
Помещения с точки зрения радиационного фона считаются безопасными, если содержание в них частиц тория и радона не выходит за пределы 100 Бк на один кубический метр. Кроме того, радиационную безопасность можно оценить по разности эффективной дозы радиации в помещении и за его пределами. Она не должна выходить за рамки 0.3 мкЗв в час. Подобные измерения может провести каждый желающий — для этого достаточно купить персональный дозиметр.
На уровень радиационного фона в помещениях сильно влияет качество материалов, используемых в строительстве и ремонте зданий. Именно поэтому перед проведением строительных работ специальные санитарные службы выполняют соответствующие замеры содержания радионуклидов в стройматериалах (например, определяют удельную эффективную активность радионуклидов). В зависимости от того, для какой категории объекта предполагается использовать тот или иной строительный материал, допустимые нормы удельной активности
варьируются в достаточно широких пределах:
. Для стройматериалов, используемых в возведении общественных и жилых объектов (I класс
) эффективная удельная активность не должна превышать значения в 370 Бк/кг.
. У материалов для зданий II класса
, то есть производственных, а также для строительства дорог в населенных пунктах порог допустимой удельной активности радионуклидов должен находиться на отметке 740 Бк/кг и ниже.
. Дороги вне населенных пунктов, относящиеся к III классу
должны возводиться с использованием материалов, удельная активность радионуклидов в которых не выходит за рамки 1,5 кБк/кг.
. Для строительства объектов IV класса
могут применяться материалы с удельной активностью радиационных компонентов не более 4 кБк/кг.
Специалисты сайта выяснили, что на сегодняшний день стройматериалы с более высокими показателями содержания радионуклидов не допускаются к использованию.
Какую воду можно пить?
Предельно допустимые нормы содержания радионуклидов установлены и для питьевой воды. Вода допускается для питья и приготовления еды, если удельная активность альфа-радионуклидов в ней не превышает 0.1 Бк/кг, а бета-радионуклидов — 1 Бк/кг.
Нормы поглощения радиации
Известно, что каждый предмет способен поглощать ионизирующее излучение, находясь в зоне действия источника радиации. Не исключение и человек — наш организм поглощает радиацию ничуть не хуже, чем вода или земля. В соответствии с этим разработаны нормативы поглощенных ионочастиц для человека:
. Для основного населения допустимая эффектная доза в год составляет 1 мЗв (в соответствии с этим ограничивается количество и качество диагностических меди-цинских процедур, которые оказывают радиационное воздействие на человека).
. Для персонала группы А усредненный показатель может быть выше, но в год не должен выходить за пределы 20 мЗв.
. Для рабочего персонала группы Б допустимая эффективная годовая доза ионизирующего излучения должна быть в среднем не более 5 мЗв.
Существуют также нормы эквивалентной дозы облучения за год для отдельных органов человеческого организма: хрусталика глаза (до 150 мЗв), кожи (до 500 мЗв), кистей, стоп и т.п.
Нормы общей радиационной обстановки
Естественное излучение не нормируется, так как в зависимости от географического расположения и времени этот показатель может меняться в очень широком диапазоне. К примеру, последние измерения радиационного фона на улицах российской столицы показали, что уровень фона тут находится в диапазоне от 8 до 12 микрорентген в час. На горных вершинах, где защитные свойства атмосферы ниже, чем в населенных пунктах расположенных ближе к уровню мирового океана, показатели ионизирующего излучения могут быть выше московских значений даже в 5 раз! Также уровень радиационного фона может быть выше среднего в местах, где воздух перенасыщен пылью и песком с высоким содержанием тория, урана.
Определить качество условий, в которых Вы живете или только собираетесь поселиться по параметру радиационной безопасности можно с помощью бытового дозиметра-радиометра. Это небольшое устройство может работать от аккумуляторов и позволяет оценить радиационную безопасность строительных материалов, удобрений, продуктов питания, что немаловажно в условиях и без того плохой экологии в мире.
Несмотря на высокую опасность, которую несет в себе практически любой источник радиации, методы защиты от облучения все же существуют. Все способы защиты от радиационного воздействия можно разделить на три вида: время, расстояние и специальные экраны.
Защита временем
Смысл этого метода защиты от радиации заключается в том, чтобы максимально уменьшить время пребывания вблизи источника излучения. Чем меньше времени человек находится вблизи источника радиации, тем меньше вреда здоровью он причинит. Данный метод защиты использовался, к примеру, при ликвидации аварии на АЭС в Чернобыле. Ликвидаторам последствий взрыва на атомной электростанции отводилось всего несколько минут на то, чтобы сделать свою работу в пораженной зоне и вернуться на безопасную территорию. Превышение времени приводило к повышению уровня облучения и могло стать началом развития лучевой болезни и других последствий, которые может вызывать радиация.
Защита расстоянием
Если Вы обнаружили вблизи себя предмет, являющийся источником радиации — такой, который может представлять опасность для жизни и здоровья, необходимо удалиться от него на расстояние, где радиационный фон и излучение находятся в пределах допустимых норм. Также можно вывести источник радиации в безопасную зону или для захоронения.
Противорадиационные экраны и спецодежда
В некоторых ситуациях просто необходимо осуществлять какую-либо деятельность в зоне с повышенным радиационным фоном. Примером может быть устранение последствий аварии на атомных электростанциях или работы на промышленных предприятиях, где существуют источники радиоактивного излучения. Находиться в таких зонах без использования средств индивидуальной защиты опасно не только для здоровья, но и для жизни. Специально для таких случаев были разработаны средства индивидуальной защиты от радиации. Они представляют собой экраны из материалов, которые задерживают различные виды радиационного излучения и специальную одежду.
Защитный костюм против радиации
Из чего делают средства защиты от радиации?
Как известно, радиация классифицируется на несколько видов в зависимости от характера и заряда частиц излучения. Чтобы противостоять тем или иным видам радиационного излучения средства защиты от него изготавливаются с использованием различных материалов:
. Обезопасить человека от излучения альфа
, помогают резиновые перчатки, "барьер" из бумаги или обычный респиратор.
. Если в зараженной зоне преобладает бета-излучение
, то для того, чтобы оградить организм от его вредного воздействия потребуется экран из стекла, тонкого алюминиевого листа или такой материал, как плексиглас. Для защиты от бета-излучения органов дыхания обычным респиратором уже не отделаться. Тут потребуется противогаз.
. Сложнее всего оградить себя от гамма-излучения
. Обмундирование, которое обладает экранирующим действием от такого рода радиации, выполняется из свинца, чугуна, стали, вольфрама и других металлов с высокой массой. Именно одежда из свинца использовалась при проведении работ на Чернобыльской АЭС после аварии.
. Всевозможные барьеры из полимеров, полиэтилена и даже воды эффективно предохраняют от вредного воздействия нейтронных частиц
.
Пищевые добавки против радиации
Очень часто совместно со спецодеждой и экранами для обеспечения защиты от радиации используются пищевые добавки. Они принимаются внутрь до или после попадания в зону с повышенным уровнем радиации и во многих случаях позволяют снизить токсическое воздействие радионуклидов на организм. Кроме того, снизить вредное воздействие ионизирующего излучения позволяют некоторые продукты питания.
Элеутерококк снижает влияние радиации на организм
1) Продукты питания, снижающие действие радиации. Даже орехи, белый хлеб, пшеница, редиска способны в небольшой степени снижать последствия радиационного воздействия на человека. Дело в том, что в них содержится селен, препятствующий образованию опухолей, которые могут быть вызваны радиационным облучением. Очень хороши в борьбе с радиацией и биодобавки на основе водорослей (ламинарии, хлорелле). Частично избавить организм от проникших в него радиоактивных нуклидов позволяет даже лук и чеснок.
АСД — препарат для защиты от радиации
2) Фармацевтические растительные препараты против радиации. Против радиации эффективное действие оказывает препарат "Корень женьшеня", который можно купить в любой аптеке. Его применяют в два приема перед едой в количестве 40-50 капель за один раз. Также для снижения концентрации радионуклидов в организме рекомендуется употреблять экстракт элеутерококк в объеме от четверти до половины чайной ложки в день вместе с выпиваемым утром и в обеденное время чаем. Левзея, заманиха, медуница также относятся к категории радио-протекционных препаратов, и приобрести их можно в аптечных пунктах.
Индивидуальная аптечка с препаратами для защиты от радиации
Но, повторимся, что никакой препарат не может полностью противостоять воздействию радиации. Cамый лучший способ защиты от радиации — вообще не иметь контакта с зараженными предметами и не находится в местах с повышенным радиационным фоном.
Дозиметры представляют собой измерительные приборы для числовой оценки дозы радиоактивного излучения или мощности этой дозы за единицу времени. Измерение производится с помощью встроенного или подключаемого отдельно счетчика Гейгера-Мюллера: он измеряет дозу радиации за счет подсчета количества ионизирующих частиц, проходящих через его рабочую камеру. Именно этот чувствительный элемент является главной деталью любого дозиметра.
Полученные в ходе измерений данные преобразуются и усиливаются встроенной в дозиметр электроникой, а показания выводятся на стрелочный или числовой, чаще жидкокристаллический индикатор. По значению дозы ионизирующего излучения, которая обычно измеряется бытовыми дозиметрами в пределах от 0.1 до 100 мкЗв/ч (микрозиверт в час) можно оценивать степень радиационной безопасности территории или объекта.
Для проверки веществ (как жидких, так и твердых) на предмет соответствия радиационным нормам необходим прибор, позволяющий производить измерение такой величины, как микрорентген. Большинство современных дозиметров позволяет измерять и эту величину в пределах от 10 до 10 000 мкР/ч, и именно поэтому такие устройства чаще называются дозиметрами-радиометрами.
Виды дозиметров
Все дозиметры классифицируются на профессиональные и индивидуальные (для использования в бытовых условиях). Разница между ними заключается в основном в пределах измерения и величине погрешности. В отличие от бытовых, профессиональные дозиметры имеют более широкий диапазон измерения (обычно от 0.05 до 999 мкЗв/ч), в то время как индивидуальные дозиметры в большинстве своем не способны определять дозы величиной более 100 мкЗв в час. Также профессиональные приборы отличаются от бытовых значением погрешности: для бытовых погрешность измерений может достигать 30 %, а для профессиональных — не может быть больше 7 %.
Современный дозиметр можно носить с собой везде!
В число функций как профессиональных, так и бытовых дозиметров может входить звуковая сигнализация, которая включается при определенном пороге измеряемой дозы излучения. Значение, при котором срабатывает сигнализация, в некоторых приборах может задаваться самим пользователем. Данная функция позволяет легко находить потенциально опасные предметы.
Назначение профессиональных и бытовых дозиметров:
1. Профессиональные дозиметры предназначены для использования на промышленных объектах, атомных подводных лодках и в других подобных местах, где есть риск получения высокой дозы облучения (это и объясняет то, что профессиональные дозиметры в основном обладают более широким диапазоном измерений).
2. Бытовые дозиметры могут использоваться населением для оценки радиационного фона в квартире или доме. Также при помощи таких дозиметров можно производить проверку стройматериалов на уровень радиационного излучения и территории, на которой планируется возвести постройку, проверять "чистоту" покупных фруктов, овощей, ягод, грибов, удобрений и т.п.
Компактный профессиональный дозиметр с двумя счетчиками Гейгера-Мюллера
Бытовой дозиметр обладает небольшими размерами и массой. Работает, как правило, от аккумуляторов или батарей питания. Его можно брать с собой везде, например, при походе в лес за грибами или даже в магазин за продуктами. Функция радиометрии, которая есть практически во всех бытовых дозиметрах, позволяет быстро и эффективно оценивать состояние продуктов и их пригодность для употребления в пищу.
Дозиметры прошлых лет были неудобными и громоздкими
Купить дозиметр сегодня может практически каждый. Ещё не так давно они были доступны только специальным службам, обладали высокой стоимостью и большими габаритами, то значительно затрудняло их использование населением. Современные достижения в сфере электроники позволили значительно уменьшить размеры бытовых дозиметров и сделать их более доступными по цене. Обновленные приборы вскоре получили признание во всем мире и на сегодняшний день являются единственным эффективным решением для оценки дозы ионизирующего излучения.
От столкновения с источниками радиации не застрахован никто. Узнать о том, что уровень радиации превышен, можно лишь по показаниям дозиметра или по особому предупреждающему знаку. Обычно подобные знаки устанавливаются вблизи техногенных источников радиации: заводов, атомных электростанций, мест захоронений радиоактивных отходов и т.п. На рынке или в магазине таких табличек Вы, конечно, не встретите. Но это вовсе не означает, что источников радиации в таких местах быть не может. Известны случаи, когда источником радиации были продукты питания, фрукты, овощи и даже медицинские препараты. Каким образом в товарах народного потребления могут оказаться радионуклиды, вопрос другой. Главное знать, как правильно вести себя в случае обнаружения источников радиации.
Где можно найти радиоактивный предмет?
Поскольку на промышленных объектах определенной категории вероятность столкнуться с источником радиации и получить дозу особенно высока, дозиметры здесь выдаются практически всему персоналу. Кроме того, рабочие проходят специальный обучающий курс, на котором людям объясняют, как вести себя при возникновении радиационной угрозы или при обнаружении опасного предмета. Также многие предприятия, работающие с радиоактивными веществами, оснащаются световой и звуковой сигнализацией, при срабатывании которой весь штат сотрудников предприятия быстро эвакуируется.
В общем, работники промышленности хорошо осведомлены, как действовать при появлении радиационной угрозы. Дела обстоят совсем иначе, когда источники радиации обнаруживаются в быту или на улице. Многие из нас просто не знают, как поступить в таких ситуациях и что нужно делать.
Предупреждающая табличка "радиоактивность"
Как себя вести при обнаружении источника радиации?
При обнаружении объекта радиационного излучения важно знать, как себя вести, чтобы радиационная находка не навредила ни Вам, ни окружающим. Учтите: если у Вас в руках оказался дозиметр, это не дает Вам никакого права, чтобы пытаться самостоятельно устранить обнаруженный источник радиации. Лучшее, что Вы можете сделать в такой ситуации — удалиться на безопасное расстояние от объекта и предупредить об опасности прохожих. Всю остальную работу по утилизации объекта следует доверить соответствующим органам, например, милиции.
Поиском и утилизацией радиационных предметов занимаются соответствующие службы
Мы уже не раз говорили о том, что источник радиации может быть обнаружен даже в продовольственном магазине. В таких ситуациях также нельзя молчать или пытаться "разобраться" с продавцами самостоятельно. Лучше вежливо предупредить администрацию магазина и обратиться в службу Санэпидем надзора. Если Вы не сделали опасную покупку, то это ещё не значит, что радиационный предмет не купит кто-либо другой!
Радиационное острое или хроническое отравление, причиной которого является действие ионизирующего электромагнитного излучения, получило название радиоактивного облучения. Под его воздействием в организме человека образуются свободные радикалы, радионуклиды, которые изменяют биологические и метаболические процессы. В результате радиационного облучения разрушается целостность структур белка и нуклеиновых кислот, изменяется последовательность ДНК, появляются мутации, злокачественные новообразования и увеличивается ежегодное количество онкологических заболеваний на 9%.
Источники радиоактивного излучения
Распространение радиации не ограничивается современными атомными станциями, ядерными энергетическими объектами и линиями электропередач. Излучение находится во всех без исключения природных ресурсах. Даже организм человека уже содержит в себе радиоактивные элементы калий и рубидий. Где еще встречается естественная радиация:
- вторичное космическое излучение. В виде лучей входит в состав фоновой радиации в атмосфере, достигает поверхности Земли;
- солнечная радиация. Направленный поток электронов, протонов и ядер в межпланетном пространстве. Появляются после сильных солнечных вспышек;
- радон. Бесцветный инертный радиоактивный газ;
- природные изотопы. Уран, радий, свинец, торий;
- внутреннее облучение. В продуктах питания чаще всего встречаются радионуклиды, как стронций, цезий, радий, плутоний и тритий.
Деятельность людей постоянно направлена на поиски источников мощной энергии, прочных и надежных материалов, способов точной ранней диагностики и интенсивного эффективного лечения тяжелых заболеваний. Результатом длительных научных исследований и воздействия человека на окружающую среду стала искусственная радиация:
- атомная энергетика;
- медицина;
- ядерные испытания;
- строительные материалы;
- излучение бытовых приборов.
Широкое применение радиоактивных веществ и химических реакций привело к новой проблеме радиационного облучения, которая ежегодно становится причиной онкологических заболеваний, лейкемии, наследственных и генетических мутаций, снижения продолжительности жизни населения и источником экологических катастроф.
Дозы опасного радиационного облучения
Для предупреждения возникновения последствий, к которым приводит радиация, необходимо постоянно контролировать радиационный фон и его уровень на производстве, в жилых помещениях, в составе продуктов питания и воды. С целью оценки степени возможного поражения живых организмов, воздействия на людей радиационного облучения используются следующие величины:
- . Воздействие ионизирующего гамма и рентгеновского излучения с воздушной средой. Имеет обозначение кл/кг (кулон, разделенный на килограмм);
- поглощённая доза. Степень воздействия облучения на физико-химические свойства вещества. Значение выражается единицей измерения — грей (Гр). При этом 1 Кл/кг = 3876 Р;
- эквивалентная, биологическая доза. Проникающее воздействие на живые организмы исчисляется величиной зиверт (Зв). 1 Зв = 100 бэр = 100 Р, 1бэр=0,01 Зв;
- эффективная доза. Уровень радиационного поражения с учетом радиочувствительности определяется с помощью зиверта (Зв) или бэра (бэр);
- групповая доза. Коллективная, суммарная единица в Зв, бэр.
Применяя эти условные показатели, можно легко определить уровень и степень опасности для здоровья и жизни человека, подобрать соответствующее лечение радиационного облучения и восстановить функции пораженного радиацией организма.
Признаки облучения радиацией
Поражающая способность невидимого связана с воздействием на человека частиц альфа, бета и гамма, рентгеновских лучей и протонов. В связи с латентной, промежуточной стадией радиационного облучения не всегда удается вовремя определить момент начала лучевой болезни. Симптомы радиоактивного отравления появляются постепенно:
- лучевая травма. Действие излучения кратковременное, доза радиации не превышает 1 Гр;
- типичная костномозговая форма. Показатель облучения — 1-6 Гр. Смерть от радиации наступает у 50% людей. В первые минуты наблюдается недомогание, понижение артериального давления, рвота. Сменяется видимым улучшением после 3 суток. Длится до 1 месяца. Через 3-4 недели состояние резко ухудшается;
- желудочно-кишечная стадия. Степень облучения достигает 10-20 Гр. Осложнения в виде сепсиса, энтерита;
- сосудистая фаза. Нарушение кровообращения, изменение скорости кровотока и структуры сосудов. Скачки артериального давления. Доза полученной радиации — 20-80 Гр;
- церебральная форма. Радиационное тяжелое отравление при дозе более 80 Гр вызывает отек головного мозга и летальный исход. Пациент умирает от 1 до 3 суток с момента заражения.
Самые распространенные формы радиоактивного отравления — костномозговая и желудочно-кишечная степени поражения, последствиями которых становятся тяжелые изменения в организме. Появляются и характерные симптомы после облучения радиацией:
- температура тела от 37 °C до 38 °C, в тяжелой форме показатели выше;
- артериальная гипотония. Источником низких показателей артериального давления является нарушение сосудистого тонуса и работы сердца;
- лучевой дерматит или гиперемия. Поражения кожного покрова. Выражаются покраснениями и аллергической сыпью;
- диарея. Частый жидкий или водянистый стул;
- облысение. Выпадение волосяного покрова является характерным признаком радиационного облучения;
- анемия. Недостаток гемоглобина в крови связан с уменьшением эритроцитов, кислородным клеточным голоданием;
- гепатит или цирроз печени. Разрушение структуры железы и изменение функций желчевыводящей системы;
- стоматит. Реакция иммунной системы на появление инородных тел в организме в виде поражения слизистой оболочки ротовой полости;
- катаракта. Частичная или полная потеря зрения, связана с помутнением хрусталика;
- лейкемия. Злокачественное заболевание системы кроветворения, рак крови;
- агранулоцитоз. Снижение уровня лейкоцитов.
Истощение организма воздействует и на центральную нервную систему. У большинства пациентов после лучевого поражения отмечают астению или синдром патологической усталости. Сопровождается нарушением сна, спутанностью сознания, эмоциональной нестабильностью и неврозами.
Хроническая лучевая болезнь: степени и симптомы
Течение заболевания продолжительное. Осложняет диагностику и слабо выраженный характер медленно возникающих патологий. В некоторых случаях развитие изменений и нарушений в организме проявляется от 1 года и до 3 лет. Хронические лучевые поражения нельзя охарактеризовать одним признаком. Симптомы интенсивного облучения радиацией формируют ряд осложнений в зависимости от степени воздействия:
- легкая. Нарушается работа желчного пузыря и желчевыводящих путей, у женщин нарушается менструальный цикл, мужчины страдают от полового бессилия. Наблюдаются эмоциональные изменения и расстройства. Сопутствующими признаками выступают отсутствие аппетита, гастрит. Поддается лечению при своевременном обращении к специалистам;
- средняя. Люди, подверженные радиационному отравлению, страдают от вегето-сосудистых заболеваний, которые выражаются стойким низким артериальным давлением и периодическими кровотечениями из носа и десен, подвержены астеническому синдрому. Средняя степень сопровождается тахикардией, дерматитами, выпадением волос и ломкостью ногтей. Уменьшается количество тромбоцитов и лейкоцитов, начинаются проблемы со сворачиваемостью крови, повреждается костный мозг;
- тяжелая. Прогрессирующие изменения в организме человека, как интоксикация, инфицирование, сепсис, выпадение зубов и волос, некроз и множественные кровоизлияния в результате приводят к летальному исходу.
Длительный процесс облучения в суточной дозе до 0,5 Гр, суммарном количественном показателе более 1 Гр и провоцирует хроническое лучевое поражение. Приводит к смерти от радиоактивного в тяжелой степени отравления нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной системы, дистрофии и дисфункции органов.
Радиоактивное воздействие на человека
Чтобы обезопасить себя и своих близких от тяжелых осложнений и негативных последствий радиационного облучения, необходимо избегать проникновения высокого количества ионизирующего излучения. С этой целью лучше запомнить, где радиация чаще всего встречается в повседневной жизни и насколько велико ее воздействие на организм за один год в мЗв:
- воздух — 2;
- потребляемая пища — 0,02;
- вода — 0,1;
- естественные источники (космические и солнечные лучи, природные изотопы) — 0,27 — 0,39;
- инертный газ радон — 2;
- жилые помещения — 0,3;
- просмотр телевизора — 0, 005;
- потребительские товары — 0,1;
- рентгенография — 0,39;
- компьютерная томография — от 1 до 11;
- флюорография — 0,03 — 0,25;
- авиаперелет — 0,2;
- курение — 13.
Допустимой безопасной дозой облучения, которая не станет причиной радиоактивного отравления, является показатель 0,03 мЗв за один год. Если же разовая доза ионизирующего излучения превышает значение 0, 2 мЗв, уровень радиации становится опасным для человека и может вызвать онкологические заболевание, генетические мутации последующих поколений, нарушение работы органов эндокринной, сердечно-сосудистой, центральной нервной системы, спровоцировать расстройство работы желудка и кишечника.
Йод и свинец как способы защиты от излучения, зеленое свечение радиоактивных веществ и другие распространенные представления о радиации.
1. Радиация «создана» человеком
Неправда.
Радиация имеет естественное происхождение. Например, солнечное излучение тоже порождает радиационный фон. В южных странах, где очень яркое и горячее солнце, радиационный естественный фон достаточно высок. Он, конечно, не губителен для человека, но он выше, чем в северных странах.
Помимо этого, есть и космическое излучение, которое от далеких космических объектов доходит до нашей атмосферы. Ведь что такое радиация? Высокоэнергичные частицы бомбардируют атомы в атмосфере и ионизуют их. В человеческом теле частицы тоже ионизуют атомы, выбивают электроны с оболочек, могут разрушать молекулы и так далее. Ядро какого-то атома нестабильно, оно может излучать те или иные частицы и переходить в стабильное состояние. Может излучать альфа-излучение, может излучать бета-излучение, может излучать гамма-излучение. Альфа - это заряженные ядра гелия, бета - это электроны, гамма - это электромагнитное излучение. Это и есть радиация.
Частицы летают везде и всегда. То есть существует естественный радиационный фон. Когда-то он становится жестче за счет более яркого солнца или приходящих излучений от звезд, когда-то меньше. Бывает, что человек повышает радиационный фон, построив реактор или ускоритель.
Свинцовые стены защищают от радиации
Правда лишь отчасти.
При объяснении этого убеждения нужно разобрать два момента. Первый - то, что есть несколько видов радиации, связанных с разными типами испускающихся частиц.
Есть альфа-излучение - это ядра атомов гелия-4 (He-4). Они очень эффективно ионизируют все вокруг. Но их останавливает и просто ваша одежда. То есть если перед вами источник альфа-излучения и вы в одежде, в очках, то ничего плохого вам не будет.
Есть бета-излучение - это электроны. У электронов ионизирующая способность ниже, но зато это более глубоко проникающее излучение. Однако его можно остановить, например, небольшим слоем алюминиевой фольги.
И наконец, есть гамма-излучение, которое обладает, если сравнить при одинаковой интенсивности, наименьшей ионизирующей способностью, но оно обладает лучшими проникающими способностями и поэтому представляет наибольшую опасность. То есть в какой бы вы защитный костюм ни закутались перед гамма-источником, вы все равно получите дозу радиации. Именно защита от гамма-излучения ассоциируется со свинцовыми погребами, бункерами и так далее.
При одинаковой толщине слой свинца будет немного эффективнее, чем такой же слой, например, бетона или спрессованной почвы. Свинец не волшебный материал. Важный параметр - это плотность, а у свинца она высокая. Именно из-за плотности свинец действительно часто использовался в защитных целях в середине XX века, в начале ядерной эпохи. Но свинец обладает определенной токсичностью, поэтому сегодня для тех же целей предпочитают, например, просто более толстые слои бетона.
Йод защищает от радиационного заражения
Неправда.
Как таковой йод или его соединения совершенно никак не могут противостоять негативным эффектам радиации. Почему же врачи рекомендуют принимать йод после техногенных катастроф с выбросом радионуклидов в окружающую среду? Дело в том, что если в атмосферу или в воду попадает радиоактивный йод-131, он очень быстро попадает в организм человека и накапливается в щитовидной железе, резко повышая риск развития рака и других заболеваний этого «нежного» органа. Заранее «заполнив под завязку» йодное депо щитовидной железы, можно снизить захват радиактивного йода и таким образом «защитить» ее ткань от накопления источника радиации.
О том, что пришло время массово принять йод, например, в связи с аварией на АЭС или угрозой ядерного взрыва, гражданам должно сообщить МЧС. На этот случай лучше иметь очищенный калия йодид в таблетках по 200 мкг. Если нет угрозы поступления в окружающую среду радиоактивного йода-131, самостоятельно принимать йод ни в коем случае нельзя, так как он, принятый в высокой дозе, может принести серьезный вред ткани щитовидной железы. То же, кстати, касается и других радиопротекторов. Как врач я наблюдал в одном уездном городе «эпидемию» рвоты, слабости и мышечной и абдоминальной боли, вызванную массовым приемом мегадоз различных витаминов, спиртового раствора йода и иных субстанций после ложного сообщения о взрыве на близлежащей АЭС.
Радиоактивные вещества светятся
Правда лишь отчасти.
Связанное с радиоактивностью свечение называется словом «радиолюминесценция», и нельзя сказать, что это очень распространенное явление. Более того, оно вызвано обычно не свечением самого радиоактивного материала, а взаимодействием испускаемой радиации с окружающим материалом.
Совершенно очевидно, откуда взялось это представление. В 1920–1930-е годы, когда был пик публичного интереса к радиоактивным материалам в различных бытовых приборах, лекарствах и прочем, краску, в которую включался радий, использовали для стрелок часов и окраски цифр. Чаще всего эта краска была на основе сульфида цинка в смеси с медью. Примеси радия, которые испускали радиоактивное излучение, взаимодействовали с краской, так что она начинала светиться зеленым.
Существенное число тех часов и декоративных предметов, которые дошли до нас, продолжали светиться зеленым, потому что оставались радиоактивными. Они были достаточно широко распространены, особенно в США и Европе.
В целом феномен радиолюминесценции, во-первых, не настолько распространен, во-вторых, люминесценция бывает и совершенно другой природы. Биолюминесценция - это частный случай люминесценции, как и радиолюминесценция. Светящиеся в темноте растения или светлячки - это люминесценция, которая никак не связана с радиацией.
Мы также можем вспомнить, что ряд солей урана, который наравне с плутонием в общественном сознании ассоциируется с понятием радиоактивности, имеют зеленый цвет. Но это никак не связано с образованием зеленого свечения. В подавляющем большинстве случаев видимый свет в процессе радиоактивного распада не излучается. А «зеленое свечение» обычно связано не со свечением самого радиоактивного материала, а со взаимодействием радиации с окружающим материалом.
Радиационное облучение приводит к мутациям
Правда.
В действительности радиоактивное излучение может приводить к различным повреждениям спирали ДНК, при этом если одновременно оказываются поврежденными обе ее нити, то генетическая информация может быть полностью утрачена. Для восстановления целостности генов система репарации ДНК может заполнить поврежденный участок случайными нуклеотидами. Это один из путей появления новой мутации. Если поражение ДНК масштабное, то клетка может «решить», что с таким количеством мутаций ей не выжить, поэтому она решает предпринять самоубийство - вступить на путь апоптоза. На этом, кстати, частично основан эффект лучевой терапии злокачественных новообразований: даже раковые клетки можно «убедить» начать апоптоз при внесении в их ДНК большого количества повреждений.
Но нужно помнить, что люди достаточно хорошо защищены от последствий фонового радиоактивного излучения, которое присутствовало в течение всей истории Земли. Фоновая радиация редко приводит к повреждениям спиралей ДНК, а если одна из двух цепей повреждена, то ее всегда можно восстановить с использованием резервной второй цепи. Значительно больший вред организму может принести ультрафиолетовое излучение, прямое попадание которого на незащищенные кожные покровы может вызывать малигнизацию (то есть вступление на путь «ракового перерождения») клеток кожного эпителия. В худшем случае это может привести к развитию меланомы, еще совсем недавно (до открытия иммунотерапии) считавшейся «королевой опухолей» из-за очень плохого прогноза.