Ионизирующая радиация

     Содержание.

Введение

Глава 1 «Ионизирующая радиация»

1. Виды ионизирующей радиации
1. Виды лучевой болезни
2. Единицы активности и дозы ионизированного излучения
3. Биологическое воздействия ионизированного излучения
1. Виды эффекта облучения

Глава 2 «Защита от ионизированного излучения»

2.1. Понятие  «радиационная безопасность населения»

2.2. Защита  от ионизированного излучения

2.3. Средства  и способы защиты

Заключение

Список  использованной литературы 

 

ВВЕДЕНИЕ

     В 1896 г. французским физиком Антуаном Беккерелем было открыто явление радиоактивного излучения. Оно положило начало эре изучения и использования ядерной энергии. Бежавшие перед началом второй мировой войны из фашистской Германии в США физики, под руководством американского ученого Роберта Оппенгеймера, в 1945 г. создали оружие разрушительной силы.

     Первый  атомный взрыв был произведен 16 июля 1945 г. в Америке, в штате  Нью-Мексико. На верхней платформе 33-метровой стальной вышки была взорвана атомная  бомба. Последствия были ужасающими: стальная конструкция вышки испарилась, на ее месте образовалась воронка диаметром 37 м и глубиной 1,8 м - она являлась центром простиравшегося на большое расстояние кратера. В окружности 370 км была уничтожена вся растительность. Вспышка от взрыва на расстоянии 32 км казалась в несколько раз ярче, чем солнечный свет в полдень. После нее образовался огненный шар, существовавший несколько секунд. Свет от него был виден в населенных пунктах на расстоянии до 290 км. Звук от взрыва был слышен на таком же расстоянии.

     В результате взрыва образовалась гигантское облако сферической формы. Клубясь, оно устремилось вверх, приобрело форму гигантского гриба. Облако состояло из нескольких тонн пыли, поднятой с поверхности земли, паров железа и большого количества радиоактивных веществ, образовавшихся при цепной реакции деления ядерного заряда. Пыль и радиоактивные частицы осели на огромной площади, небольшое их количество было обнаружено на удалении 190 км от эпицентра взрыва.

     До  конца XIX века человечество подвергалось ионизирующему излучению, но ничего не знало об этом. Люди столкнулись с отрицательным эффектом ионизирующего излучения в связи с открытием рентгеновских лучей. В 1985 г. помощник Рентгена получил ожог рук при взаимодействии с рентгеновскими лучами. Чуть позже А.Беккерель положил в карман пробирку с радием. Мария Кюри умерла от внешнего и внутреннего поражения (останки ее до сих пор радиоактивны). В конце 20-х гг. стало известно, что ионизирующее излучение обладает отрицательным действием. Создаются специальные международные организации, занимающиеся проблемами радиации, в их числе существующая с конца 1920-х годов Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ). Цель этой организации - разрабатывать правила работы с радиоактивными веществами и мероприятия по защите от радиации.

     До 50-х гг. многие не знали о радиации; затем США вели интенсивные испытания ядерного оружия в атмосфере - американская бомбардировки японских городов. В 1955 г Генеральная Ассамблея ООН основала научный комитет по действию атомной радиации (НКДАР). Цель этой организации - изучение воздействия радиации, независимо от ее источника, на окружающую среду и население.

     В России таким институтом является Федеральное государственное учреждение науки «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Основной задачей Института является радиационно-гигиеническое обеспечение безопасных условий жизнедеятельности населения России.

 

     Глава 1.

     Ионизирующая  радиация 

     

1. Виды ионизирующей радиации.

     Ионизирующее  излучение, в частности радиоактивное, представляет собой потоки заряженных и нейтральных частиц, а также электромагнитных волн. Это сложное излучение, включающее несколько видов.

     Альфа-излучение - ионизирующее излучение, состоящее  из альфа-частиц (ядер гелия), испускаемых  при ядерных превращениях и распространяющихся на небольшие расстояния: в воздухе - не более 10 см, в биоткани (живой  клетке) - до 0,1 мм. Они полностью поглощаются листом бумаги и не представляют опасности для человека, за исключением случаев непосредственного контакта с кожей.

     Бета-излучение - электронное ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях. Бета-частицы распространяются в воздухе до 15 м, в биоткани - на глубину до 15 мм, в алюминии до 5 мм. Одежда человека почти на половину ослабляет их действие. Они практически полностью поглощаются оконными стеклами и любым металлическим экраном толщиной в несколько миллиметров; опасны при контакте с кожей.

     Гамма-излучение - фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных  превращениях со скоростью света. Гамма-частицы  распространяются в воздухе на сотни  метров и свободно проникают сквозь одежду, тело человека и значительные толщи материалов. Это излучение считают самым опасным для человека.

     Степень опасности поражения людей ионизирующими  излучениями определяется значением  экспозиционной дозы излучения Д, которая  измеряется в рентгенах, Р. Интенсивность радиоактивных излучений оценивается мощностью дозы излучения Р, характеризующей скорость накопления дозы и выражаемой в рентгенах в час, Р/ч, миллирентгенах в час, мР/ч, или в микрорентгенах в час, мкР/ч.

     В Международной системе единиц СИ экспозиционная доза излучения измеряется в кулонах на килограмм, Кл/кг, а ее мощность - в кулонах на килограмм в секунду, Кл/кг*с. Кулон на килограмм равен экспозиционной дозе, при которой в 1 кг воздуха в результате ионизации образуется суммарный электрический заряд всех ионов одного знака, равный 1 Кл.

 

      1.1.1. Виды лучевой болезни

     При облучении ионизирующим излучением возникает лучевая болезнь.       
Лучевая болезнь I (легкой) степени развивается при общей дозе. однократного облучения 12 Гр (100200 Р). Скрытый период ее длительный, достигает 4 недели и более. Нерезко выражены симптомы периода разгара болезни.

     Лучевая болезнь II степени (средней тяжести) возникает при общей дозе облучения 24 Гр (200400 Р). Реакция на облучение обычно выражена и продолжается 12 суток. Скрытый период достигает 23 недели. Период выраженных клинических проявлений развивается нерезко. Восстановление нарушенных функций организма затягивается на 22 и более месяцев.

     Лучевая болезнь III (тяжелой) степени возникает при общей дозе облучения 46 Гр (400600 Р). Начальный период обычно характеризуется выраженной симптоматикой. Резко нарушена деятельность центральной нервной системы, рвота возникает повторно и иногда приобретает характер неукротимой. Скрытый период чаще всего продолжается 710 дней. Течение заболевания в период разгара (длится 23 недели) отличается значительной тяжестью. Резко нарушен гемопоэз. Выражен геморрагический синдром. Более отчетливо выявляются симптомы, свидетельствующие о поражении центральной нервной системы. В случае благоприятного исхода исчезновение симптомов болезни происходит постепенно, выздоровление весьма замедленно (35 и более месяцев).

                Лучевая болезнь IV (крайне тяжелой) степени возникает при облучении 6 Гр (600 Р) и более. Она характеризуется ранним бурным появлением в первые минуты и часы тяжелой первичной реакции, сопровождающейся неукротимой рвотой, адинамией, коллапсом. Начальный период болезни без четкой границы переходит в период разгара, отличающийся чертами септического характера, быстрым угнетением кроветворения (аплазия костного мозга, панцитопения), ранним возникновением геморрагий и инфекционных осложнений (в первые дни). 
Следует отметить, что при увеличении мощности ядерного боеприпаса значительно увеличиваются радиусы воздействия ударной волны и светового излучения, тогда как радиус действия ионизирующего излучения увеличивается незначительно.

     Ослабление  ионизирующего излучения осуществляется различными материалами, используемыми  в качестве защиты (бетон, грунт, дерево). Они характеризуются слоем половинного ослабления, т. е. слоем, который уменьшает интенсивность воздействия излучения на человека в 2 раза.

 

2. Единицы активности и дозы ионизированного излучения.

 

     При оценке последствий облучения людей  ионизирующими излучениями важно знать не экспозиционную, а поглощенную дозу излучения, т.е. количество энергии ионизирующих излучений, поглощенное тканями организма человека.

     В качестве единицы измерения поглощенной  дозы излучения в системе СИ принят грэй, Гр, а мощность такой дозы - грэй в секунду, Гр/с. На практике используется внесистемная единица поглощенной дозы - рад (в одном грамме облучаемого вещества поглощается энергия, равная 100эрг). Внесистемная единица мощности поглощенной дозы - рад в час или рад в секунду, рад/ч, рад/с.

     Между экспозиционной Дэксп и поглощенной Дпогл дозами излучения имеется зависимость:

     Дпогл = ДэкспК,

     Где К - коэффициент пропорциональности (для мягких тканей организма человека К = 0.877).

     Учитывая  то, что погрешность измерений  существующих дозиметрических приборов составляет 15-30 %, коэффициент пропорциональности принимают равным единице. Поэтому при оценке последствий облучения людей значения экспозиционной и поглощенной доз, измеренные с помощью дозиметрических приборов, примерно одинаковы.

     Внесистемной единицей экспозиционной дозы рентгеновского и гамм-излучений является рентген. Дозе в 1 рентген соответствует образование 2,083*109 (в 9 степени) пар ионов в 1 см3 кубическом воздуха при температуре 0 С и давлении 760 мм рт. ст.

     Для оценки последствий облучения организма человека различными видами излучений, а также при попадании радионуклидов в его организм с воздухом, водой и пищей применяется специальная единица измерения эквивалентной дозы облучения - бэр (биологический эквивалент рентгена).

     Источниками радиационной обстановки на Земле являются: природная радиоактивность, включая космическое излучение; глобальный радиационный фон, обусловленный проводившимися испытаниями ядерного оружия; эксплуатация радиационно опасных объектов.

 

      1.3. Биологическое воздействие ионизированного излучения (облучения).

Внешнее облучение - источники излучения вне организма. Внутреннее облучение - источник внутри.

     Как внешний источник опасно рентгеновское  и гамма-излучение.

     Как внутреннее особо опасно корпускулярное излучение, т.к. нет естественной преграды - кожи.

     Биологическое воздействие связано с ионизацией воды в организме человека. При  этом образуется ион ОН - гидроксильная группа, резко ускоряются процессы окисления, нарушаются биохимические реакции, что приводит:

       1.Торможение функций кроветворных органов;

     2.Нарушение  нормальной свертываемости крови;

     3.Повышение  хрупкости кровеносных сосудов; 

     4.Расстройство  деятельности желудочно-кишечного  тракта;

     5.Снижение  иммунитета;

     6.Общее  истощение организма.

 

      1.3.1 Виды эффекта облучения.

     Два вида эффекта облучения: пороговые и беспороговые.

     Порого - порог, составляющий 0,1 Зв в год.

     Пороговый эффект облучения - это биологические  эффекты облучения, в отношении  которых предполагается существование  порога, выше которого тяжесть эффекта зависит от дозы.

     Пороговые эффекты облучения (радиационные поражения):

     1) острые поражения - острая лучевая  болезнь (ОЛБ), наступает при облучении  большими дозами, в течение малого  промежутка времени: