- рентгеновское излучение - совокупность тормозного и характеристического излучения, образуется при торможении быстрых электронов в веществе.
Взаимодействие излучений с веществами.
a-излучение.
Энергия a-частиц по мере прохождения через вещество расходуется на ионизацию. При уменьшении энергии частицы до уровня, когда она не может вызвать ионизацию, частица присоединяет два электрона и превращается в атом гелия.
b-излучение.
b-частицы основную энергию расходуют на ионизацию.
Нейтронное излучение.
Нейтроны при прохождении через вещество взаимодействуют только с ядрами атомов и передают им часть своей энергии, а сами изменяют направление движения. Ядра атомов при этом выскакивают из электронной оболочки и проводят ионизацию. Нейтроны также создают наведенную радиоактивность.
Фотонное излучение.
Фотонное излучение при взаимодействии с веществом вызывает три воздействия:
- фотоэлектронное поглощение (энергия фотона расходуется на отрыв электрона от атома и сообщение ему кинетической энергии);
- некогерентное или комптоновское рассеивание (при передаче энергии электрону, фотон изменяет направление движения);
- образование пар (при взаимодействии с фотонного излучения с электрическим полем атомных ядер образуются две частицы, позитрон и электрон, а фотон исчезает или аннигилирует.
Взаимодействие излучения с веществом характеризуется слоем половинного ослабления - это толщина слоя вещества, при прохождении через который интенсивность излучения ослабляется в два раза. Зная толщину этого слоя можно определить толщину слоя поглотителя, чтобы уменьшить интенсивность в К раз, К=2N, где N - число слоев половинного ослабления.
Биологическое действие ионизирующих излучений
В результате воздействия на организм человека ионизирующих излучений, в тканях происходят сложные физические, химические и биохимические взаимодействия. Выделяют прямое и непрямое воздействия.
При прямом воздействии излучение ионизирует молекулы ткани. Процессы ионизации сопровождаться ультрафиолетовым излучением, которая возбуждает молекулы клеток, что ведет к разрыву молекулярных связей изменению химической структуры соединений. Характерно, что чем сложнее первоначальное соединение, тем большие отклонения возникают при излучении.
Непрямое воздействие состоит в разложении молекулы воды, организм человека более чем на 70% состоит из воды. Под воздействием излучения возникают положительно и отрицательно заряженные ионы воды, которые рекомбинируюясь или соединяясь с кислородом дают химически активные вещества (перекись водорода H2O2, гидратные оксиды HO2). Эти соединения взаимодействуют с молекулами вещества и окисляют или разрушают эти вещества.
Изменения в организме под воздействием ионизирующих излучений могут проявляться в виде острых лучевых поражений (через несколько часов или дней) или в виде отдаленных последствий (через несколько лет или десятилетий).
Различают внешние и внутренние облучения.
Ионизирующие излучения имеют свойство аккумулироваться в организме, то есть результат их действия накапливается в организме. Изменения в организме зависят от величины поглощенной энергии, то есть поглощенной дозы Д. Поглощенная доза Д - представляет собой поглощенную энергию на единицу массы, единица измерения 1 Гр = 1 Дж/кг, 1 рад = 10-2 Гр.
Различные виды ионизирующих излучений оказывают различное биологическое воздействия. Для оценки биологического воздействия введено понятие коэффициента качества излучения Q. Коэффициент качества излучения Q
показывает во сколько раз данный вид излучения оказывает более сильное биологическое действие, чем рентгеновское или g-излучение при одинаковой поглощающей энергии в единице массы.
Для a-частиц - Q=20, для b-частиц - Q=1, нейтроны - Q=3 .10.
Для оценки радиационной опасности применяется эквивалентная доза
H=Д×Q [1 Зв (Зиверт)], 1 Зв = 1 Дж/кг, 1 БЭР = 10-2 Зв.
Характер изменения в организме зависит от поглощенной дозы:
- до 0.25 Гр - изменения в организме не проявляются;
- 0.25 - 0.5 Гр - временное изменение формулы крови;
- 0.5 - 1 Гр - усталость, изменения в крови (нормализация возможна);
- 1.5 - 2 Гр - легкая форма острой лучевой болезни (заболевание лимфатической системы);
- 2.5 - 4 Гр - лучевая болезнь, резко снижается количество лейкоцитов, происходит подкожное кровоизвлияние, приводит к смерти в 20% случаев, смерть наступает через полтора месяца после облучения;
- 4 - 6 Гр - тяжелая форма лучевой болезни;
- более 6 Гр - крайне тяжелая форма лучевой болезни (через 24 часа после облучения начинается рвота, почти полностью исчезают лейкоциты, множественные подкожные кровоизлияния, приводит к 100% смертности, причины смерти - быстропротекающие инфекционные заболевания).
При систематически повторяющихся облучениях дозами ниже допустимых может развиться хроническая лучевая болезнь: изменения в составе крови и нервной системе.
Отдаленные последствия (через 10, 20 и более лет) проявляются в виде лейкозов, злокачественных опухолей, катаракте, поражениях кожи, в общем случае сокращение продолжительности жизни.
Нормирование и исследование ионизирующих излучений
НРБ-76/87 разделяет всех людей на три категории А,Б и В:
- А - персонал, то есть лица по роду своей трудовой деятельности работающие с ионизирующими излучениями;
- Б - ограниченная часть населения к которой относятся лица не занятые на работе с источниками ионизирующего излучения, но по условиям проживания могут подвергаться воздействию ионизирующих излучений от источников применяемых в учреждениях и/или удаляемых во внешнюю среду с отходами;
- В - население региона, области, края и т.д.
Чувствительность различных тканей и органов к ионизирующему излучению - различно. Поэтому введено понятие “критический орган” - это ткань, часть тела или все тело, облучение которого в данных условиях причиняет наибольший ущерб здоровью облученного лица или потомства.
НРБ устанавливает три группы “критических органов” по мере убывания чувствительности:
I группа - все тело, гонады, красный костный мозг;
II группа - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие и др.
III группа - кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, лодыжки, стопы.
Для лиц категории А устанавливается ПДД (предельно допустимая доза) - наибольшее значение индивидуальной дозы за год, которое при равномерном воздействии в течении 5-10 лет не вызовет неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами, в состоянии персонала.
Для категории Б устанавливается ПД (предел дозы), который на порядок ниже ПДД. Различие в том, что ПДД не может быть превышена в особых случаях (ликвидация аварий), в два раза за календарный год в каждом отдельном случае или в пять раз за календарный год единожды на протяжении всей трудовой деятельности, а превышение ПД считается допустимым.
Для категории В НРБ не предусматривает нормы, в каждом отдельном случае норма устанавливается санэпидемстанцией.
Скачать реферат