March 30th, 2011

Радиация

     После взрыва на Японской АЭС Фокусима, народ озаботился защитой от радиации. Хотя наш (Российский) главный атомщик Кириенко, суча ручками по столу, с пионерским задором в голосе, докладывал Путину, что в Россию радиация не придет никаким образом, даже если ветер будет дуть в сторону России с невероятной силой продолжительное время. Но, оставим это на его совести.

   Так что же представляет из себя радиация?
Радиоактивное излучение - это поток элементарных частиц различных энергий, которые при прохождении через вещество производят ионизацию в нем. 
     
     Разные виды излучения попадают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре. Человек подвергается облучению двумя способами. Космические лучи и радиоактивные вещества (радионуклиды) облучают человека снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении. Или же радиоактивные вещества вместе с воздухом, пищей или водой попадают внутрь организма и облучают его изнутри. Такой способ облучения называют внутренним. 
Из всех возможных ионизирующих излучений распространенными и дающими основной вклад в облучение человека являются три типа излучения:
  • альфа-излучение (поток альфа-частиц (ядер гелия)),
  • бета-излучение (поток бета-частиц (электронов)),
  • гамма-излучение (поток гамма-квантов (фотонов)).
 Альфа - и бета-частицы обладают слабой проникающей способностью и практически не представляют опасности для организма человека до тех пор, пока не попадут внутрь организма через открытую рану, с пищей или вдыхаемым воздухом; тогда они становятся чрезвычайно опасными. 
     Напротив, проникающая способность гамма-излучения очень велика; его может задержать толстая свинцовая или бетонная плита. 
     Таким образом, человек подвергается внешнему облучению в основном от гамма-излучения и внутреннему от альфа- и бета-излучения. 
     Естественное, независимое от человека, радиоактивное излучение составляет естественный радиоактивный фон. При этом около 70% облучения от естественного фона человек получает внутренним способом. 
     Сегодня все знают( кроме особо одаренных руководителей) , что радиация чрезвычайно опасна. При больших дозах она вызывает серьезнейшие поражения тканей, а при малых может вызвать рак и индуцировать генетические дефекты, которые, возможно, проявятся у детей, внуков или более отдаленных потомков человека, подвергшегося облучению. 
     В тоже время человек не имеет никаких механизмов регистрации радиоактивного излучения. По отношению к радиации человек и "глух" и "слеп", поэтому чрезвычайно важно снабдить его приборами, регистрирующими радиацию. 
     Любой измеряющий прибор "пользуется" единицами измерения, поэтому приведу  наиболее употребительные. 
Беккерель (Бк, Вq);
Кюри (Ки, Си)
1 Бк=1 распад в сек.
1 Ки=3,7х1010Бк
Единицы активности радионуклида. Представляют собой число распадов в единицу времени
Грей (Гр, Gy);
Рад (рад, rad)
1 Гр=1 Дж/кг
1 рад=0.01 Гр
Единицы поглощенной дозы. Представляют собой количество энергии ионизирующего излучения поглощенное единицей массы какого-либо физического тела, например тканями организма
Зиверт (3в, Sv)
Бэр (бэр, rem)
-"биологический эквивалент рентгена"
1Зв = 1Гр = 1 Дж/кг (для бета и гамма)
1 мк Зв=1/1000000 Зв
1 бэр=0,01Зв=10 мЗв
Единицы эквивалентной дозы. Представляют собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент учитывающий неодинаковую радиационную опасность разных видов ионизирующего излучения.
Грей в час (Гр/ч);
Зиверт в час (Зв/ч);
Рентген в час (Р/ч)
1 Гр/ч=1 Зв/ч=100 Р/ч (для бета и гамма)
1 мк3в/ч=1 мкГр/ч=100мкР/ч
1 мкР/ч=1/1000000 Р/ч
Единицы мощности дозы. Представляют собой дозу полученную организмом за единицу времени
 
 
ДОЗЫ РАДИАЦИОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ
Поглощенная доза - энергия ионизирующего излучения, поглощенная облучаемым телом ( тканями организма), в пересчете на единицу массы.
Эквивалентная доза - поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма.
Эффективная эквивалентная доза - эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий различную чувствительность различных тканей к облучению 
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ
По заключению Международной комиссии по радиационной защите вредные эффекты могут наступать при эквивалентных дозах не менее 1,5 Зв/год (150 бэр/год), а в случаях кратковременного облучения - при дозах выше 0,5 Зв (50 бэр).
Когда облучение превышает некоторый порог, возникает лучевая болезнь. Различают хроническую и острую (при однократном массивном воздействии) формы этой болезни.
Острую лучевую болезнь по тяжести подразделяют на четыре степени, начиная от дозы 1-2 Зв (100-200 бэр, 1-я степень) до дозы более 6 Зв (600 бэр, 4-я степень). Четвертая степень может закончиться смертью.
Дозы, получаемые в обычных условиях, ничтожны по сравнению с указанными.
Мощность эквивалентной дозы, создаваемой естественным излучением, колеблется от 0,05 до 0,2 мкЗв/ч, т.е. от 0,44 до 1,75 мЗв/год (44-175 мбэр/год).
При медицинских диагностических процедурах - рентгенографии и т.п. - человек может получить еще примерно 1,4 мЗв/год.
Поскольку в кирпиче и бетоне в небольших дозах присутствуют радиоактивные элементы, доза возрастает еще на 1,5 мЗв/год. Наконец, при полетах на самолете человек получает до 4 мЗв/год. Итого существующий фон может достигать 10 мЗв/год, но в среднем не превышает 5 мЗв/год (0,5 бэр/год).
Такие дозы совершенно безвредны для человека. Предел дозы в добавление к существующему фону для ограниченной части населения в зонах повышенной радиации установлен 5 мЗв/год (0,5 бэр/год), т.е. с 300 - кратным запасом. Для персонала, работающего с источниками ионизирующих излучений, установлена предельно допустимая доза 50 мЗв/год (5 бэр/год), т.е. 28 мкЗв/ч при 36-часовой рабочей неделе.
Согласно гигиеническим нормативам допустимые уровни мощности дозы при внешнем облучении всего тела от техногенных источников для помещения постоянного пребывания лиц из персонала - 10 мкГр/ч
, для жилых помещений и территории, где постоянно находится население - 0,1 мкГр/ч (0,1 мкЗв/ч, 10 мкР/ч).
Установлены три вида ПДД для трех различных категорий граждан.
 Самая низкая - для гражданского населения. Она составляет 2мЗв/год, либо 0,23 мкЗв/ч (это будет 23 мкР/ч). Это при постоянном излучении.
Следует учитывать, что последствия облучения имеют свойство накапливаться, и, если при фоне 0,23 мкЗв/ч можно спокойно жить, то при 2,5 мкЗв/ч (ПДД для группы - обслуживающий персонал, например, АЭС) стоит регулярно проходить медосмотр, и суммарное время облучения за год не должно превышать 2000 часов. При этом суммарная эквивалентная доза не должна превышать 5 Зв/год за любые последовательные 5 лет, превышение возможно, но не более 12,5 Зв/год (т.е, если человек наберет за год 12,5 Зв, следующие пять лет ему нельзя попадать в места, где фон превышает 0,23 мкЗв/ч, а лучше - еще меньше).
Уровень фона от 0,61 мкЗв/ч до 1,2 мкЗв/ч считается тревожным, но кратковременное пребывание на подобной территории не является в целом вредным для организма. При фоне, превышающем 1,2 мкЗв/ч рекомендуется срочно покинуть зараженную территорию, этот уровень считается опасным.
Единовременная доза, при которой в организме возникают изменения, которые можно определить с помощью медицины - 250 мЗв. Либо та же доза, набранная за короткое время (несколько часов).Единовременная доза, вызывающая начало лучевой болезни - 1 Зв. Любое превышение может стать смертельным, в зависимости от сопротивляемости организма и общего здоровья.
В нормальной ситуации, когда человек подвергается только облучению от естественного фона на уровне 10 - 15 мкР/час возможность получения большой дозы связана с употреблением "загрязненных" продуктов питания или с наличием локальных источников радиации искусственного происхождения. (Это могут быть строительные материалы, различные "зараженные" предметы и прочее...).     
Представьте себе, что Вам подарили небольшой по размерам, но достаточно интенсивный источник радиоактивного излучения ( например ручку, часы и.т.д). Выявить такой локальный очаг радиации очень непросто. Дело в том, что интенсивность потока радиации от локального источника и соответствующая ему мощность дозы убывают обратно пропорционально квадрату расстояния. 
     Предположим, имеется радиоактивный источник, создающий на расстоянии 1 см мощность дозы порядка 100 мР/час. Если Вы проводите, в основном, свое рабочее время или отдыхаете вблизи этого источника, то за 1 месяц работы, отдыха, вы имеете шанс набрать дозу порядка 10 - 15 Р. Это около 20 - 30 предельно допустимых годовых норм! В тоже время любой дозиметр на расстоянии порядка 1 метра от такого источника зарегистрирует мощность дозы на уровне 10 мкР/час, т.е. прибор покажет значение 20 мкР/час (10 мкР/час от источника и 10 мкР/час за счет естественного фона). Учитывая, что точность бытовых дозиметров порядка ± 50% при времени измерения порядка 1 минуты, нет никаких оснований считать полученное измерение как опасное. 
     Итак, в Вашей жизни появился источник радиоактивного излучения, Вы получаете ежедневную дозу, опасную для здоровья, а любой дозиметр покажет завышение значения мощности дозы только в том случае, если окажется на расстоянии меньше метра от источника. 
Что же делать гражданам ? ИМХО. Не находится по возможности под дождем. Придя с улицы обязательно, минимум, мыть руки и обувь. Постоянно носить с собой дозиметр