Prednosti i štete radioaktivnog zračenja. Šta je zračenje

Radijacija je jonizujuće zračenje koje nanosi nepopravljivu štetu svemu oko nas. Ljudi, životinje i biljke pate. Najveća opasnost je to što nije vidljiv ljudskom oku, pa je važno znati njegova glavna svojstva i djelovanje kako biste se zaštitili.

Radijacija prati ljude tokom života. Nalazi se u okruženju, ali i u svakom od nas. Najveći utjecaj dolazi iz vanjskih izvora. Mnogi ljudi su čuli za nesreću u nuklearnoj elektrani Černobil, čije se posljedice još uvijek susreću u našim životima. Ljudi nisu bili spremni za takav sastanak. Ovo još jednom potvrđuje da u svijetu postoje događaji izvan kontrole čovječanstva.

Vrste zračenja

Nisu sve hemikalije stabilne. U prirodi postoje određeni elementi čija se jezgra transformišu, raspadaju se u zasebne čestice uz oslobađanje ogromne količine energije. Ovo svojstvo se naziva radioaktivnost. Kao rezultat istraživanja, naučnici su otkrili nekoliko vrsta zračenja:

1. Alfa zračenje je mlaz teških radioaktivnih čestica u obliku jezgri helijuma koji mogu nanijeti najveću štetu drugima. Na sreću, imaju nisku sposobnost prodiranja. U vazdušnom prostoru se prostiru samo nekoliko centimetara. U tkanini njihov raspon je djelić milimetra. Dakle, vanjsko zračenje ne predstavlja opasnost. Možete se zaštititi korištenjem debele odjeće ili lista papira. Ali unutrašnje zračenje je impresivna prijetnja.
2. Beta zračenje je mlaz svjetlosnih čestica koje se kreću nekoliko metara u zraku. To su elektroni i pozitroni koji prodiru dva centimetra u tkivo. Štetno je ako dođe u kontakt sa ljudskom kožom. Međutim, predstavlja veću opasnost kada je izložen iznutra, ali manju od alfa. Za zaštitu od utjecaja ovih čestica koriste se posebne posude, zaštitni zasloni i određena udaljenost.
3. Gama i rendgensko zračenje su elektromagnetno zračenje koje prodire kroz tijelo. Zaštitne mjere protiv takvog izlaganja uključuju stvaranje olovnih paravana i izgradnju betonskih konstrukcija. Najopasnije od zračenja za spoljna oštećenja, jer utiče na celo telo.
4. Neutronsko zračenje se sastoji od struje neutrona, koji imaju veću prodornu moć od gama. Nastaje kao rezultat nuklearnih reakcija koje se dešavaju u reaktorima i specijalnim istraživačkim objektima. Pojavljuje se tokom nuklearnih eksplozija i nalazi se u otpadnom gorivu iz nuklearnih reaktora. Oklop protiv takvog udara je napravljen od olova, gvožđa i betona.

Sva radioaktivnost na Zemlji može se podijeliti u dvije glavne vrste: prirodnu i umjetnu. Prvi uključuje zračenje iz svemira, tla i plinova. Vještački se pojavio zahvaljujući čovjeku koji koristi nuklearne elektrane, raznu opremu u medicini i nuklearna preduzeća.

Prirodni izvori

Prirodna radioaktivnost je oduvijek bila prisutna na planeti. Radijacija je prisutna u svemu što okružuje čovečanstvo: životinjama, biljkama, tlu, vazduhu, vodi. Vjeruje se da ovaj nizak nivo zračenja nema štetnih efekata. Ipak, neki naučnici imaju drugačije mišljenje. Pošto ljudi nemaju mogućnost da utiču na ovu opasnost, treba izbegavati okolnosti koje povećavaju dozvoljene vrednosti.

Raznolikost prirodnih izvora

1. Kosmičko zračenje i sunčevo zračenje moćni su izvori koji mogu eliminirati sav život na Zemlji. Srećom, planeta je zaštićena od ovog uticaja atmosferom. Međutim, ljudi su pokušali da isprave ovu situaciju razvijanjem aktivnosti koje dovode do stvaranja ozonskih rupa. Izbjegavajte dugotrajno izlaganje direktnoj sunčevoj svjetlosti.
2. Zračenje iz zemljine kore je opasno u blizini ležišta raznih minerala. Sagorevanjem uglja ili upotrebom fosfornih đubriva, radionuklidi aktivno prodiru u osobu sa vazduhom koji udiše i hranom koju jede.
3. Radon je radioaktivni hemijski element koji se nalazi u građevinskim materijalima. To je gas bez boje, mirisa i ukusa. Ovaj element se aktivno akumulira u tlu i izlazi zajedno s rudarstvom. U stanove ulazi zajedno sa gasom za domaćinstvo, kao i vodom iz česme. Na sreću, njegova koncentracija se lako može smanjiti stalnim provjetravanjem prostora.

Vještački izvori

Ova vrsta se pojavila zahvaljujući ljudima. Njegovo djelovanje se uz njihovu pomoć povećava i širi. Za vrijeme izbijanja nuklearnog rata, snaga i moć oružja nije toliko strašna kao posljedice radioaktivnog zračenja nakon eksplozija. Čak i ako vas ne uhvati udarni val ili fizički faktori, radijacija će vas dokrajčiti.

Umjetni izvori uključuju:

• Nuklearno oružje;
• Medicinska oprema;
• Otpad iz poduzeća;
• Određeno drago kamenje;
• Neki starinski predmeti uzeti iz opasnih područja. Uključujući i iz Černobila.

Norma radioaktivnog zračenja

Naučnici su uspjeli utvrditi da zračenje ima različite efekte na pojedine organe i cijelo tijelo u cjelini. Kako bi se procijenila šteta koja je posljedica kronične izloženosti, uveden je koncept ekvivalentne doze. Izračunava se po formuli i jednaka je proizvodu primljene doze, koju tijelo apsorbira i prosječno na određenom organu ili cijelom ljudskom tijelu, pomoću množitelja težine.

Mjerna jedinica za ekvivalentnu dozu je omjer džula i kilograma, koji se naziva sivert (Sv). Koristeći ga, stvorena je skala koja nam omogućava da shvatimo specifičnu opasnost od zračenja za čovječanstvo:

• 100 Sv. Trenutna smrt. Žrtva ima nekoliko sati, najviše par dana.
• Od 10 do 50 Sv. Svako ko zadobije povrede ove prirode umrijet će za nekoliko sedmica od teškog unutrašnjeg krvarenja.
• 4-5 Sv. Kada se ova količina unese, tijelo se nosi u 50% slučajeva. Inače, tužne posljedice dovode do smrti par mjeseci kasnije zbog oštećenja koštane srži i poremećaja cirkulacije.
• 1 Sv. Prilikom apsorpcije takve doze, bolest zračenja je neizbježna.
• 0,75 Sv. Promene u cirkulatornom sistemu u kratkom vremenskom periodu.
• 0.5 Sv. Ova količina je dovoljna da pacijent razvije rak. Nema drugih simptoma.
• 0.3 Sv. Ova vrijednost je svojstvena aparatu za izvođenje rendgenskih zraka želuca.
• 0.2 Sv. Dozvoljeni nivo za rad sa radioaktivnim materijalima.
• 0.1 Sv. Sa ovom količinom se kopa uranijum.
• 0,05 Sv. Ova vrijednost je stopa izloženosti zračenju za medicinske uređaje.
• 0,0005 Sv. Dozvoljena količina zračenja u blizini nuklearnih elektrana. To je i vrijednost godišnje izloženosti stanovništva, koja je jednaka normi.

Sigurna doza zračenja za ljude uključuje vrijednosti do 0,0003-0,0005 Sv na sat. Maksimalno dozvoljeno izlaganje je 0,01 Sv na sat, ako je takvo izlaganje kratkotrajno.

Uticaj radijacije na ljude

Radioaktivnost ima ogroman uticaj na stanovništvo. Štetnim efektima nisu izloženi samo ljudi koji se suočavaju sa opasnostima, već i naredne generacije. Takve okolnosti su uzrokovane djelovanjem zračenja na genetskom nivou. Postoje dvije vrste uticaja:

• Somatski. Bolesti se javljaju kod žrtve koja je primila dozu zračenja. Dovodi do pojave radijacijske bolesti, leukemije, tumora raznih organa i lokalnih ozljeda zračenja.
• Genetski. Povezano s defektom u genetskom aparatu. Pojavljuje se u narednim generacijama. Pate djeca, unuci i dalji potomci. Događaju se genske mutacije i hromozomske promjene

Pored negativnog uticaja, postoji i povoljan trenutak. Zahvaljujući proučavanju radijacije, naučnici su na osnovu njega uspjeli da naprave medicinski pregled koji im omogućava da spašavaju živote.

Posljedice zračenja

Prilikom primanja hroničnog zračenja, u tijelu se odvijaju restauratorske mjere. To dovodi do činjenice da žrtva dobiva manje opterećenje nego što bi primila jednim prodorom iste količine zračenja. Radionuklidi su neravnomjerno raspoređeni unutar čovjeka. Najčešće zahvaćeni: respiratorni sistem, organi za varenje, jetra, štitna žlezda.

Neprijatelj ne spava ni 4-10 godina nakon zračenja. Rak krvi može se razviti unutar osobe. Posebnu opasnost predstavlja za adolescente mlađe od 15 godina. Uočeno je da je stopa smrtnosti ljudi koji rade sa rendgenskom opremom povećana zbog leukemije.

Najčešći rezultat izlaganja zračenju je radijaciona bolest, koja se javlja i kod jedne doze i tokom dužeg vremenskog perioda. Ako postoji velika količina radionuklida to dovodi do smrti. Rak dojke i štitne žlijezde su česti.

Ogroman broj organa je zahvaćen. Vid i psihičko stanje žrtve su oštećeni. Rak pluća je čest kod rudara uranijuma. Vanjsko zračenje uzrokuje strašne opekotine kože i sluzokože.

Mutacije

Nakon izlaganja radionuklidima mogu se javiti dvije vrste mutacija: dominantne i recesivne. Prvi se javlja odmah nakon zračenja. Drugi tip se otkriva nakon dužeg vremenskog perioda ne u žrtvi, već u njegovoj narednoj generaciji. Poremećaji uzrokovani mutacijom dovode do odstupanja u razvoju unutrašnjih organa fetusa, vanjskih deformiteta i psihičkih promjena.

Nažalost, mutacije su slabo proučavane, jer se obično ne pojavljuju odmah. Nakon vremena, teško je shvatiti šta je tačno imalo dominantan uticaj na njegovu pojavu.

U savremenom svetu se dešava da smo okruženi mnogim štetnim i opasnim stvarima i pojavama, od kojih je većina delo samog čoveka. U ovom članku ćemo govoriti o zračenju, odnosno: šta je zračenje.

Koncept "zračenja" dolazi od latinske riječi "radiatio" - emisija zračenja. Zračenje je jonizujuće zračenje koje se širi u obliku struje kvanta ili elementarnih čestica.

Šta radi zračenje?

Ovo zračenje se naziva jonizujućim jer zračenje, prodirući kroz bilo koje tkivo, ionizira njegove čestice i molekule, što dovodi do stvaranja slobodnih radikala, koji dovode do masovne smrti stanica tkiva. Djelovanje zračenja na ljudski organizam je destruktivno i naziva se zračenje.

U malim dozama radioaktivno zračenje nije opasno osim ako se ne prekorače doze opasne po zdravlje. Ako se prekorače standardi izloženosti, posljedica može biti razvoj mnogih bolesti (uključujući rak). Posljedice manje izloženosti teško je pratiti, jer se bolesti mogu razvijati godinama, pa čak i decenijama. Ako je zračenje bilo jako, onda to dovodi do radijacijske bolesti i smrti osobe, takve vrste zračenja su moguće samo za vrijeme katastrofa koje je stvorio čovjek.

Pravi se razlika između unutrašnjeg i vanjskog izlaganja. Do unutrašnjeg izlaganja može doći jedenjem ozračene hrane, udisanjem radioaktivne prašine ili kroz kožu i sluzokožu.

Vrste zračenja

• Alfa zračenje je tok pozitivno nabijenih čestica formiranih od dva protona i neutrona.
• Beta zračenje je zračenje elektrona (čestice sa nabojem -) i pozitrona (čestice sa nabojem +).
• Neutronsko zračenje je tok nenabijenih čestica - neutrona.
• Fotonsko zračenje (gama zračenje, rendgensko zračenje) je elektromagnetno zračenje koje ima veliku prodornu moć.

Izvori zračenja

1. Prirodne: nuklearne reakcije, spontani radioaktivni raspad radionuklida, kosmičke zrake i termonuklearne reakcije.
2. Vještački, odnosno stvoreni od strane čovjeka: nuklearni reaktori, akceleratori čestica, umjetni radionuklidi.

Kako se mjeri radijacija?

Za običnog čovjeka dovoljno je znati dozu i brzinu doze zračenja.

Prvi indikator karakteriše:

• Ekspozicijska doza, mjeri se u Rentgenima (P) i pokazuje jačinu jonizacije.
• Apsorbirana doza, koja se mjeri u Grejima (Gy) i pokazuje stepen oštećenja organizma.
• Ekvivalentna doza (mjerena u Sivertovima (Sv)), koja je jednaka umnošku apsorbirane doze i faktora kvalitete, koji ovisi o vrsti zračenja.
• Svaki organ našeg tijela ima svoj koeficijent rizika od zračenja, pomnožeći ga sa ekvivalentnom dozom, dobijamo efektivnu dozu, koja pokazuje veličinu rizika od posljedica zračenja. Mjeri se u Sivertima.

Brzina doze se mjeri u R/sat, mSv/s, odnosno pokazuje jačinu toka zračenja tokom određenog vremena njegovog izlaganja.

Nivoi zračenja mogu se mjeriti pomoću posebnih uređaja - dozimetara.

Normalnim pozadinskim zračenjem smatra se 0,10-0,16 μSv na sat. Nivoi zračenja do 30 μSv/sat smatraju se sigurnim. Ako nivo zračenja premašuje ovaj prag, tada se vrijeme provedeno u zahvaćenom području smanjuje proporcionalno dozi (na primjer, pri 60 μSv/sat, vrijeme izlaganja nije duže od pola sata).

Kako se radijacija uklanja

Ovisno o izvoru unutrašnje izloženosti, možete koristiti:

• Za oslobađanje radioaktivnog joda, uzmite do 0,25 mg kalijum jodida dnevno (za odraslu osobu).
• Za uklanjanje stroncijuma i cezijuma iz organizma koristite dijetu bogatu kalcijumom (mlijekom) i kalijem.
• Za uklanjanje drugih radionuklida mogu se koristiti sokovi od jako obojenog bobičastog voća (na primjer, tamnog grožđa).

Sada znate koliko je zračenje opasno. Budite svjesni znakova koji ukazuju na kontaminirana područja i klonite se tih područja.

Glavni književni izvori,

II. Šta je zračenje?

III. Osnovni pojmovi i mjerne jedinice.

IV. Uticaj zračenja na ljudski organizam.

V. Izvori zračenja:

1) prirodni izvori

2) izvori koje je stvorio čovjek (tehnogeni)

I. UVOD

Radijacija igra veliku ulogu u razvoju civilizacije u ovoj istorijskoj fazi. Zahvaljujući fenomenu radioaktivnosti, napravljeni su značajni pomaci u oblasti medicine iu raznim industrijama, uključujući i energetiku. Ali u isto vrijeme, negativni aspekti svojstava radioaktivnih elemenata počeli su se sve jasnije pojavljivati: pokazalo se da učinci zračenja na tijelo mogu imati tragične posljedice. Takva činjenica nije mogla izmaći pažnji javnosti. I što se više znalo o uticaju zračenja na ljudski organizam i okolinu, postajala su sve kontradiktornija mišljenja o tome koliku bi ulogu zračenje trebalo da ima u različitim sferama ljudske delatnosti.

Nažalost, nedostatak pouzdanih informacija uzrokuje neadekvatnu percepciju ovog problema. Novinske priče o šestonožnim jaganjcima i dvoglavim bebama izazivaju široku paniku. Problem radijacijskog zagađenja postao je jedan od najhitnijih. Stoga je potrebno razjasniti situaciju i pronaći pravi pristup. Radioaktivnost treba smatrati sastavnim dijelom našeg života, ali bez poznavanja obrazaca procesa povezanih sa zračenjem, nemoguće je stvarno procijeniti situaciju.

U tu svrhu stvaraju se posebne međunarodne organizacije koje se bave problemima zračenja, uključujući Međunarodnu komisiju za zaštitu od zračenja (ICRP), koja postoji od kasnih 1920-ih, kao i Naučni komitet za efekte atomskog zračenja (SCEAR), stvorena 1955. u okviru UN-a. U ovom radu autor je opširno koristio podatke iznesene u brošuri „Zračenje. Doze, efekti, rizik“, pripremljen na osnovu istraživačkih materijala komisije.

II. Šta je zračenje?

Radijacija je oduvek postojala. Radioaktivni elementi su dio Zemlje od početka njenog postojanja i prisutni su do danas. Međutim, sam fenomen radioaktivnosti otkriven je tek prije stotinu godina.

Godine 1896. francuski naučnik Henri Becquerel slučajno je otkrio da se nakon dužeg kontakta s komadom minerala koji sadrži uranijum, na fotografskim pločama nakon razvoja pojavljuju tragovi radijacije. Kasnije su se za ovaj fenomen zainteresovali Marie Curie (autor pojma "radioaktivnost") i njen suprug Pierre Curie. Godine 1898. otkrili su da zračenje pretvara uranijum u druge elemente, koje su mladi naučnici nazvali polonijum i radijum. Nažalost, ljudi koji se profesionalno bave zračenjem doveli su u opasnost svoje zdravlje, pa i život zbog čestog kontakta sa radioaktivnim supstancama. Unatoč tome, istraživanja su nastavljena, a kao rezultat toga, čovječanstvo ima vrlo pouzdane informacije o procesu reakcija u radioaktivnim masama, koje su u velikoj mjeri određene strukturnim karakteristikama i svojstvima atoma.

Poznato je da atom sadrži tri vrste elemenata: negativno nabijeni elektroni kreću se po orbitama oko jezgre - čvrsto povezani pozitivno nabijeni protoni i električno neutralni neutroni. Hemijski elementi se razlikuju po broju protona. Isti broj protona i elektrona određuje električnu neutralnost atoma. Broj neutrona može varirati, a stabilnost izotopa se mijenja ovisno o tome.

Većina nuklida (jezgra svih izotopa hemijskih elemenata) je nestabilna i stalno se pretvara u druge nuklide. Lanac transformacija je praćen zračenjem: u pojednostavljenom obliku, emisija dva protona i dva neutrona (a-čestice) od strane jezgra naziva se alfa zračenje, emisija elektrona je beta zračenje, a oba ova procesa se dešavaju sa oslobađanjem energije. Ponekad postoji dodatno oslobađanje čiste energije koja se zove gama zračenje.

III. Osnovni pojmovi i mjerne jedinice.

(terminologija SCEAR)

Radioaktivni raspad– čitav proces spontanog raspada nestabilnog nuklida

Radionuklid– nestabilan nuklid sposoban za spontani raspad

Poluživot izotopa– vrijeme tokom kojeg se u prosjeku raspadne polovina svih radionuklida date vrste u bilo kojem radioaktivnom izvoru

Aktivnost zračenja uzorka– broj raspada u sekundi u datom radioaktivnom uzorku; jedinica - bekerel (Bq)

« Apsorbirana doza*– energija jonizujućeg zračenja koju apsorbuje ozračeno tijelo (tjelesna tkiva), izračunata po jedinici mase

Ekvivalentno doza**– apsorbovana doza pomnožena sa koeficijentom koji odražava sposobnost date vrste zračenja da ošteti tjelesna tkiva

Efikasno ekvivalentno doza***– ekvivalentna doza pomnožena sa koeficijentom koji uzima u obzir različitu osjetljivost različitih tkiva na zračenje

Kolektivno efektivno ekvivalentno doza****– efektivna ekvivalentna doza koju primi grupa ljudi iz bilo kojeg izvora zračenja

Ukupna kolektivna efektivna ekvivalentna doza– kolektivna efektivna ekvivalentna doza koju će generacije ljudi dobiti iz bilo kog izvora tokom čitavog perioda svog kontinuiranog postojanja” („Radijacija...”, str. 13)

IV. Uticaj zračenja na ljudski organizam

Efekti zračenja na organizam mogu varirati, ali su gotovo uvijek negativni. U malim dozama zračenje može postati katalizator procesa koji dovode do raka ili genetskih poremećaja, a u velikim dozama često dovodi do potpune ili djelomične smrti tijela zbog uništavanja stanica tkiva.

————————————————————————————–

* siva (gr)

** SI jedinica mjere - sivert (Sv)

*** SI jedinica mjere - sivert (Sv)

**** SI jedinica mjere - čovjek-sivert (man-Sv)

Poteškoća u praćenju slijeda događaja uzrokovanih zračenjem je u tome što efekti zračenja, posebno pri niskim dozama, možda neće biti odmah vidljivi i često su potrebne godine ili čak decenije da se bolest razvije. Osim toga, zbog različitih prodornih sposobnosti različitih vrsta radioaktivnog zračenja, oni imaju različite efekte na organizam: alfa čestice su najopasnije, ali za alfa zračenje čak je i list papira nepremostiva barijera; beta zračenje može proći u tjelesno tkivo do dubine od jednog do dva centimetra; najbezopasnije gama zračenje karakterizira najveća prodorna sposobnost: može ga zaustaviti samo debela ploča materijala s visokim koeficijentom apsorpcije, na primjer, beton ili olovo.

Osetljivost pojedinih organa na radioaktivno zračenje takođe varira. Stoga, kako bi se dobile najpouzdanije informacije o stupnju rizika, potrebno je uzeti u obzir odgovarajuće koeficijente osjetljivosti tkiva prilikom izračunavanja ekvivalentne doze zračenja:

0,03 – koštano tkivo

0,03 – štitna žlijezda

0,12 – crvena koštana srž

0,12 – svjetlo

0,15 – mlečna žlezda

0,25 – jajnici ili testisi

0,30 – ostale tkanine

1.00 – tijelo u cjelini.

Vjerojatnost oštećenja tkiva ovisi o ukupnoj dozi i veličini doze, budući da, zahvaljujući svojoj sposobnosti popravke, većina organa ima sposobnost oporavka nakon niza malih doza.

Međutim, postoje doze pri kojima je smrt gotovo neizbježna. Na primjer, doze od 100 Gy dovode do smrti za nekoliko dana ili čak sati zbog oštećenja centralnog nervnog sistema od krvarenja kao rezultat doze zračenja od 10-50 Gy smrt nastupa za jednu do dvije sedmice; , a doza od 3-5 Gy prijeti smrću za otprilike polovinu izloženih. Poznavanje specifičnog odgovora organizma na određene doze neophodno je za procjenu posljedica visokih doza zračenja prilikom udesa nuklearnih instalacija i uređaja ili opasnosti od izlaganja tokom dužeg boravka u područjima pojačanog zračenja, kako iz prirodnih izvora tako i u slučaju radioaktivna kontaminacija.

Najčešća i ozbiljna oštećenja uzrokovana zračenjem, a to su rak i genetski poremećaji, treba detaljnije ispitati.

U slučaju raka, teško je procijeniti vjerovatnoću bolesti kao posljedicu zračenja. Svaka, čak i najmanja doza, može dovesti do nepovratnih posljedica, ali to nije unaprijed određeno. Međutim, utvrđeno je da se vjerovatnoća bolesti povećava direktno proporcionalno dozi zračenja.

Među najčešćim karcinomima uzrokovanim zračenjem je leukemija. Procjene vjerovatnoće smrti od leukemije su pouzdanije od onih za druge vrste raka. To se može objasniti činjenicom da se leukemija prva manifestira, uzrokujući smrt u prosjeku 10 godina nakon trenutka ozračivanja. Nakon leukemije “po popularnosti” slijede: rak dojke, rak štitne žlijezde i rak pluća. Želudac, jetra, crijeva i drugi organi i tkiva su manje osjetljivi.

Uticaj radiološkog zračenja naglo je pojačan drugim nepovoljnim faktorima sredine (fenomen sinergije). Dakle, stopa smrtnosti od zračenja kod pušača je primjetno veća.

Što se tiče genetskih posljedica zračenja, one se manifestiraju u obliku hromozomskih aberacija (uključujući promjene u broju ili strukturi hromozoma) i mutacija gena. Genske mutacije se pojavljuju odmah u prvoj generaciji (dominantne mutacije) ili samo ako oba roditelja imaju isti mutirani gen (recesivne mutacije), što je malo vjerovatno.

Proučavanje genetskih efekata zračenja je još teže nego u slučaju raka. Nije poznato kakva je genetska oštećenja uzrokovana zračenjem; ona se može manifestirati kroz mnoge generacije;

Potrebno je procijeniti pojavu nasljednih mana kod ljudi na osnovu rezultata eksperimenata na životinjama.

Prilikom procjene rizika, SCEAR koristi dva pristupa: jedan određuje neposredni učinak date doze, a drugi određuje dozu pri kojoj se učestalost pojavljivanja potomaka s određenom anomalijom udvostručuje u odnosu na normalne uvjete zračenja.

Tako je prvim pristupom ustanovljeno da doza od 1 Gy koju su muškarci primili na niskoj radijacijskoj pozadini (za žene su procjene manje sigurne) izaziva pojavu od 1000 do 2000 mutacija koje dovode do ozbiljnih posljedica, a od 30 do 1000 hromozomskih aberacija na svaki milion žive novorođenčadi.

Drugi pristup je dao sljedeće rezultate: kronično izlaganje dozi od 1 Gy po generaciji dovešće do pojave oko 2000 teških genetskih bolesti na svaki milion živih novorođenčadi među djecom onih izloženih takvom izlaganju.

Ove procjene su nepouzdane, ali neophodne. Genetske posljedice zračenja izražene su u takvim kvantitativnim parametrima kao što su smanjenje očekivanog životnog vijeka i period invaliditeta, iako je poznato da te procjene nisu ništa više od prve grube procjene. Dakle, hronično zračenje stanovništva brzinom doze od 1 Gy po generaciji smanjuje period radne sposobnosti za 50.000 godina, a očekivani životni vek za 50.000 godina za svaki milion živog novorođenčadi među djecom prve ozračene generacije; uz konstantno zračenje mnogih generacija, dobijaju se sljedeće procjene: 340.000 godina i 286.000 godina, respektivno.

V. Izvori zračenja

Sada kada imamo razumijevanje za efekte izlaganja zračenju na živo tkivo, moramo otkriti u kojim situacijama smo najosjetljiviji na ovaj efekat.

Postoje dvije metode ozračivanja: ako su radioaktivne tvari izvan tijela i zrače ga izvana, onda govorimo o vanjskom zračenju. Druga metoda zračenja – kada radionuklidi uđu u organizam sa vazduhom, hranom i vodom – naziva se interna.

Izvori radioaktivnog zračenja su veoma raznovrsni, ali se mogu kombinovati u dve velike grupe: prirodne i veštačke (napravljene od strane čoveka). Štaviše, glavni udio zračenja (više od 75% godišnje efektivne ekvivalentne doze) pada na prirodnu pozadinu.

Prirodni izvori zračenja

Prirodni radionuklidi dijele se u četiri grupe: dugovječni (uranijum-238, uranijum-235, torijum-232); kratkotrajni (radijum, radon); dugovječni usamljeni, ne formiraju porodice (kalijum-40); radionuklidi koji nastaju interakcijom kosmičkih čestica sa atomskim jezgrima Zemljine materije (ugljik-14).

Različiti tipovi zračenja dopiru do površine Zemlje bilo iz svemira ili iz radioaktivnih supstanci u Zemljinoj kori, pri čemu su zemaljski izvori odgovorni u prosjeku za 5/6 godišnjeg ekvivalenta efektivne doze koju primi stanovništvo, uglavnom zbog unutrašnjeg izlaganja.

Nivoi zračenja variraju u različitim područjima. Dakle, sjeverni i južni pol su podložniji kosmičkim zracima od ekvatorijalne zone zbog prisustva magnetnog polja u blizini Zemlje koje odbija nabijene radioaktivne čestice. Osim toga, što je veća udaljenost od zemljine površine, to je kosmičko zračenje intenzivnije.

Drugim rečima, živeći u planinskim predelima i stalno koristeći vazdušni saobraćaj, izloženi smo dodatnom riziku izloženosti. Ljudi koji žive iznad 2000 m nadmorske visine primaju u prosjeku efektivnu ekvivalentnu dozu kosmičkih zraka nekoliko puta veću od onih koji žive na nivou mora. Kada se podigne sa visine od 4000 m (maksimalna visina za stanovanje ljudi) na 12 000 m (maksimalna visina leta putničkog vazdušnog saobraćaja), nivo izloženosti se povećava za 25 puta. Približna doza za let Njujork - Pariz prema UNSCEAR-u 1985. godine bila je 50 mikroziverta za 7,5 sati leta.

Ukupno, korišćenjem vazdušnog saobraćaja, stanovništvo Zemlje dobija efektivnu ekvivalentnu dozu od oko 2000 čovek-Sv godišnje.

Nivoi zemaljskog zračenja također su neravnomjerno raspoređeni po površini Zemlje i zavise od sastava i koncentracije radioaktivnih tvari u Zemljinoj kori. Takozvana anomalna polja zračenja prirodnog porekla nastaju u slučaju obogaćivanja pojedinih vrsta stena uranijumom, torijumom, na depozitima radioaktivnih elemenata u raznim stenama, savremenim unošenjem uranijuma, radijuma, radona u površinske i podzemne vode i geološko okruženje.

Prema studijama provedenim u Francuskoj, Njemačkoj, Italiji, Japanu i SAD-u, oko 95% stanovništva ovih zemalja živi u područjima gdje se brzina doze zračenja kreće u prosjeku od 0,3 do 0,6 milisiverta godišnje. Ovi podaci se mogu uzeti kao globalni prosjek, budući da su prirodni uslovi u navedenim zemljama različiti.

Međutim, postoji nekoliko "vrućih tačaka" gde su nivoi radijacije mnogo veći. To uključuje nekoliko područja u Brazilu: područje oko Poços de Caldas i plaže u blizini Guaraparija, grada od 12.000 ljudi u koji godišnje dođe oko 30.000 turista da se opuste, gdje nivoi radijacije dostižu 250 odnosno 175 milisiverta godišnje. Ovo premašuje prosjek za 500-800 puta. Ovdje, kao i u drugom dijelu svijeta, na jugozapadnoj obali Indije, sličan fenomen je zbog povećanog sadržaja torija u pijesku. Gore navedena područja u Brazilu i Indiji su najviše proučavana u ovom aspektu, ali postoje i mnoga druga mjesta s visokim nivoom radijacije, na primjer u Francuskoj, Nigeriji i Madagaskaru.

Širom Rusije, zone povećane radioaktivnosti su takođe neravnomjerno raspoređene i poznate su kako u evropskom dijelu zemlje, tako i na Trans-Uralu, Polarnom Uralu, Zapadnom Sibiru, Bajkalskom regionu, Dalekom istoku, Kamčatki i sjeveroistoku.

Među prirodnim radionuklidima, najveći doprinos (više od 50%) ukupnoj dozi zračenja daju radon i njegovi kćerki proizvodi raspada (uključujući i radijum). Opasnost od radona leži u njegovoj širokoj rasprostranjenosti, velikoj prodornoj sposobnosti i migracijskoj pokretljivosti (aktivnosti), raspadanju sa stvaranjem radijuma i drugih visoko aktivnih radionuklida. Poluživot radona je relativno kratak i iznosi 3.823 dana. Radon je teško identifikovati bez upotrebe posebnih instrumenata, jer nema boju ni miris.

Jedan od najvažnijih aspekata problema radona je unutrašnja izloženost radonu: proizvodi koji nastaju tokom njegovog raspadanja u obliku sitnih čestica prodiru u respiratorni sistem, a njihovo postojanje u tijelu prati alfa zračenje. I u Rusiji i na Zapadu problemu radona se posvećuje velika pažnja, jer je kao rezultat istraživanja otkriveno da u većini slučajeva sadržaj radona u zraku u zatvorenom prostoru i u vodi iz slavine prelazi maksimalno dozvoljenu koncentraciju. Dakle, najveća koncentracija radona i produkata njegovog raspada zabilježena u našoj zemlji odgovara dozi zračenja od 3000-4000 rem godišnje, što za dva do tri reda veličine premašuje MPC. Podaci dobijeni posljednjih decenija pokazuju da je u Ruskoj Federaciji radon također rasprostranjen u površinskom sloju atmosfere, podzemnom zraku i podzemnim vodama.

U Rusiji je problem radona još uvijek slabo proučavan, ali se pouzdano zna da je u nekim regijama njegova koncentracija posebno visoka. To uključuje takozvanu radonsku „mjestu“, koja pokriva jezera Onega, Ladoga i Finski zaljev, široku zonu koja se proteže od Srednjeg Urala prema zapadu, južni dio Zapadnog Urala, Polarni Ural, Jenisejski greben, region Zapadnog Bajkala, Amurski region, sever Habarovskog kraja, poluostrvo Čukotka („Ekologija,...“, 263).

Izvori zračenja koje je stvorio čovjek (napravio čovjek)

Umjetni izvori izloženosti zračenju značajno se razlikuju od prirodnih ne samo po svom porijeklu. Prvo, individualne doze koje primaju različiti ljudi od umjetnih radionuklida uvelike variraju. U većini slučajeva, ove doze su male, ali je ponekad izloženost iz umjetnih izvora mnogo intenzivnija nego iz prirodnih. Drugo, za tehnogene izvore pomenuta varijabilnost je mnogo izraženija nego za prirodne. Konačno, zagađenje iz izvora zračenja koje je napravio čovjek (osim opadanja od nuklearnih eksplozija) lakše je kontrolisati nego zagađenje koje se javlja u prirodi.

Atomsku energiju ljudi koriste u različite svrhe: u medicini, za proizvodnju energije i otkrivanje požara, za izradu svjetlećih brojčanika satova, za traženje minerala i, konačno, za stvaranje atomskog oružja.

Glavni doprinos zagađenju iz vještačkih izvora dolazi od raznih medicinskih procedura i tretmana koji uključuju korištenje radioaktivnosti. Glavni uređaj bez kojeg ne može niti jedna velika klinika je rendgenski aparat, ali postoje i mnoge druge dijagnostičke i liječničke metode povezane s upotrebom radioizotopa.

Tačan broj ljudi koji se podvrgavaju takvim pregledima i liječenju i doze koje primaju su nepoznati, ali se može tvrditi da za mnoge zemlje upotreba fenomena radioaktivnosti u medicini ostaje gotovo jedini izvor zračenja koji je napravio čovjek.

U principu, zračenje u medicini nije toliko opasno ako se ne zloupotrebljava. Ali, nažalost, pacijentu se često primjenjuju nerazumno velike doze. Među metodama koje pomažu u smanjenju rizika su smanjenje površine rendgenskog snopa, njegova filtracija, koja uklanja višak zračenja, pravilna zaštita i ono najbanalnije, a to je ispravnost opreme i njen pravilan rad.

Zbog nedostatka potpunijih podataka, UNSCEAR je bio primoran da prihvati kao opću procjenu godišnjeg kolektivnog efektivnog ekvivalenta doze, barem iz radioloških pregleda u razvijenim zemljama, na osnovu podataka koje su Poljska i Japan dostavili komitetu do 1985. vrijednost od 1000 man-Sv na 1 milion stanovnika. Najvjerovatnije će za zemlje u razvoju ova vrijednost biti niža, ali pojedinačne doze mogu biti veće. Također se procjenjuje da je kolektivna efektivna ekvivalentna doza zračenja u medicinske svrhe općenito (uključujući korištenje radioterapije za liječenje raka) za cjelokupnu svjetsku populaciju otprilike 1.600.000 čovjek-Sv godišnje.

Sljedeći izvor zračenja stvorenog ljudskim rukama su radioaktivne padavine koje su pale kao rezultat testiranja nuklearnog oružja u atmosferi, i, unatoč činjenici da je većina eksplozija izvršena još 1950-60-ih godina, još uvijek doživljavamo njihove posledice.

Kao rezultat eksplozije, dio radioaktivnih supstanci ispada u blizini poligona, dio se zadržava u troposferi, a zatim se, tokom mjesec dana, prenosi vjetrom na velike udaljenosti, postepeno se taloži na tlu, dok ostaju na približno istoj geografskoj širini. Međutim, veliki dio radioaktivnog materijala ispušta se u stratosferu i ostaje tamo duže vrijeme, raspršujući se i po površini zemlje.

Radioaktivne padavine sadrže veliki broj različitih radionuklida, ali najvažniji od njih su cirkonijum-95, cezijum-137, stroncij-90 i ugljik-14, čiji je poluživot 64 dana, odnosno 30 godina (cezijum i stroncij) i 5730 godina.

Prema UNSCEAR-u, očekivana ukupna kolektivna efektivna ekvivalentna doza od svih nuklearnih eksplozija izvedenih do 1985. godine bila je 30.000.000 ljudi Sv. Do 1980. godine, svjetska populacija je primila samo 12% ove doze, a ostatak još uvijek prima i nastavit će primati milionima godina.

Jedan od izvora zračenja o kojima se danas najviše raspravlja je nuklearna energija. Zapravo, tokom normalnog rada nuklearnih instalacija šteta od njih je neznatna. Činjenica je da je proces proizvodnje energije iz nuklearnog goriva složen i da se odvija u nekoliko faza.

Ciklus nuklearnog goriva počinje iskopavanjem i obogaćivanjem rude uranijuma, zatim se proizvodi samo nuklearno gorivo, a nakon što je gorivo prerađeno u nuklearnoj elektrani, ponekad ga je moguće ponovo koristiti ekstrakcijom uranijuma i plutonija iz to. Završna faza ciklusa je, po pravilu, odlaganje radioaktivnog otpada.

U svakoj fazi, radioaktivne supstance se ispuštaju u okolinu, a njihova zapremina može znatno varirati u zavisnosti od dizajna reaktora i drugih uslova. Osim toga, ozbiljan problem predstavlja i odlaganje radioaktivnog otpada, koji će i dalje služiti kao izvor zagađenja hiljadama i milionima godina.

Doze zračenja variraju ovisno o vremenu i udaljenosti. Što osoba živi dalje od stanice, to je manja doza koju prima.

Među proizvodima nuklearnih elektrana najveću opasnost predstavlja tricij. Zbog svoje sposobnosti da se dobro rastvara u vodi i intenzivno isparava, tricijum se akumulira u vodi koja se koristi u procesu proizvodnje energije i zatim ulazi u ribnjak za hlađenje, a samim tim i u obližnje drenažne rezervoare, podzemne vode i prizemni sloj atmosfere. Njegovo poluvrijeme je 3,82 dana. Njegovo raspadanje je praćeno alfa zračenjem. U prirodnom okruženju mnogih nuklearnih elektrana zabilježene su povećane koncentracije ovog radioizotopa.

Do sada smo govorili o normalnom radu nuklearnih elektrana, ali na primjeru tragedije u Černobilu možemo zaključiti da nuklearna energija ima izuzetno veliku potencijalnu opasnost: sa svakim minimalnim kvarom nuklearne elektrane, posebno velika, može imati nepopravljiv uticaj na ceo Zemljin ekosistem.

Razmjere nesreće u Černobilu nisu mogle a da ne izazovu veliko interesovanje javnosti. Ali malo ljudi shvaća broj manjih kvarova u radu nuklearnih elektrana u različitim zemljama svijeta.

Tako članak M. Pronina, priređen na osnovu materijala domaće i strane štampe 1992. godine, sadrži sledeće podatke:

“...Od 1971. do 1984. U Njemačkoj se dogodila 151 nesreća u nuklearnim elektranama. U Japanu je od 1981. do 1985. godine radilo 37 nuklearnih elektrana. Registrovano je 390 nesreća, od kojih je 69% bilo praćeno curenjem radioaktivnih materija... U 1985. godini u SAD je zabeleženo 3.000 kvarova na sistemu i 764 privremena isključenja nuklearnih elektrana...“ itd.

Osim toga, autor članka ukazuje na aktuelnost, barem 1992. godine, problema namjernog uništavanja preduzeća u energetskom ciklusu nuklearnog goriva, što je povezano s nepovoljnom političkom situacijom u nizu regija. Ostaje nam da se nadamo budućoj svijesti onih koji na ovaj način „kopaju pod sobom“.

Ostaje da ukažemo na nekoliko vještačkih izvora radijacijskog zagađenja sa kojima se svako od nas svakodnevno susreće.

To su prije svega građevinski materijali koji se odlikuju povećanom radioaktivnošću. Među takvim materijalima su neke vrste granita, plovućca i betona, u čijoj su proizvodnji korišteni glinica, fosfogips i kalcijum silikatna šljaka. Poznati su slučajevi kada su građevinski materijali proizvedeni od nuklearnog energetskog otpada, što je suprotno svim standardima. Prirodno zračenje kopnenog porijekla dodaje se zračenju koje izlazi iz samog objekta. Najjednostavniji i najpovoljniji način da se barem djelimično zaštitite od zračenja kod kuće ili na poslu je češće provjetravanje prostorije.

Povećani sadržaj uranijuma u pojedinim ugljevima može dovesti do značajnih emisija uranijuma i drugih radionuklida u atmosferu kao rezultat sagorijevanja goriva u termoelektranama, u kotlarnicama i tokom rada vozila.

Postoji ogroman broj često korištenih predmeta koji su izvori zračenja. Ovo je, pre svega, sat sa svetlećim brojčanikom, koji daje očekivanu godišnju efektivnu ekvivalentnu dozu 4 puta veću od one izazvane curenjem u nuklearnim elektranama, odnosno 2.000 man-Sv (“Radiacija...”, 55) . Radnici preduzeća nuklearne industrije i posade aviona primaju ekvivalentnu dozu.

Radij se koristi u proizvodnji takvih satova. U ovom slučaju, vlasnik sata je izložen najvećem riziku.

Radioaktivni izotopi se koriste i u drugim svjetlećim uređajima: znakovima za ulaz/izlazak, kompasi, telefonski brojčanici, nišani, prigušnice za fluorescentne lampe i drugi električni uređaji itd.

Prilikom proizvodnje detektora dima, njihov princip rada se često zasniva na upotrebi alfa zračenja. Torijum se koristi za izradu posebno tankih optičkih sočiva, a uranijum se koristi za davanje veštačkog sjaja zubima.

Doze zračenja televizora u boji i rendgenskih aparata za provjeru prtljage putnika na aerodromima su vrlo male.

VI. Zaključak

Autor je u uvodu ukazao na činjenicu da je jedan od najozbiljnijih propusta današnjice nedostatak objektivnih informacija. Međutim, na procjeni radijacijskog zagađenja već je urađen ogroman posao, a rezultati istraživanja se s vremena na vrijeme objavljuju kako u stručnoj literaturi tako iu štampi. Ali da bismo razumjeli problem, potrebno je imati ne fragmentarne podatke, već jasnu sliku cijele slike.

I ona je takva.

Nemamo pravo i mogućnost da uništimo glavni izvor zračenja, a to je prirodu, a isto tako ne možemo i ne trebamo se odreći prednosti koje nam daje naše poznavanje zakona prirode i sposobnost njihovog korištenja. Ali to je neophodno

Spisak korišćene literature

1. Lisichkin V.A., Shelepin L.A., Boev B.V. Propadanje civilizacije ili kretanje prema noosferi (ekologija sa različitih strana). M.; "ITs-Garant", 1997. 352 str.

2. Miller T.Život u okruženju / Prev. sa engleskog U 3 sveske T.1. M., 1993; T.2. M., 1994.

3. Nebel B. Nauka o životnoj sredini: Kako svijet funkcionira. U 2 sv./Prev. sa engleskog T. 2. M., 1993.

4. Pronin M. Plašiti se! Hemija i život. 1992. br. 4. P.58.

5. Revelle P., Revelle C. Naše stanište. U 4 knjige. Book 3. Energetski problemi čovječanstva/Trans. sa engleskog M.; Science, 1995. 296 str.

6. Problemi životne sredine: šta se dešava, ko je kriv i šta da se radi?: Udžbenik/Ur. prof. IN AND. Danilova-Danilyana. M.: Izdavačka kuća MNEPU, 1997. 332 str.

7. Ekologija, očuvanje prirode i sigurnost životne sredine.: Udžbenik/Ur. prof. V.I.Danilov-Danilyan. U 2 knjige. Book 1. - M.: Izdavačka kuća MNEPU, 1997. - 424 str.

International Independent

Univerzitet ekoloških i političkih nauka

AA. Ignatyeva

OPASNOST OD ZRAČENJA

I PROBLEM KORIŠĆENJA NPP.

Redovna katedra Ekološkog fakulteta

Moskva 1997

Radioaktivno zračenje (ili jonizujuće zračenje) je energija koju oslobađaju atomi u obliku čestica ili valova elektromagnetne prirode. Ljudi su izloženi takvoj izloženosti i iz prirodnih i iz antropogenih izvora.

Korisna svojstva zračenja omogućila su njegovu uspješnu upotrebu u industriji, medicini, naučnim eksperimentima i istraživanjima, poljoprivredi i drugim oblastima. Međutim, širenjem ovog fenomena nastala je prijetnja po zdravlje ljudi. Mala doza radioaktivnog zračenja može povećati rizik od dobijanja ozbiljnih bolesti.

Razlika između zračenja i radioaktivnosti

Zračenje, u širem smislu, znači zračenje, odnosno širenje energije u obliku talasa ili čestica. Radioaktivno zračenje se deli na tri vrste:

• alfa zračenje – tok jezgara helijuma-4;
• beta zračenje – protok elektrona;
• Gama zračenje je tok fotona visoke energije.

Karakteristike radioaktivnog zračenja su zasnovane na njihovoj energiji, svojstvima transmisije i vrsti emitovanih čestica.

Alfa zračenje, koje je tok čestica sa pozitivnim nabojem, može se odgoditi gustim zrakom ili odjećom. Ova vrsta praktički ne prodire u kožu, ali kada uđe u tijelo, na primjer, kroz posjekotine, vrlo je opasna i štetno djeluje na unutrašnje organe.

Beta zračenje ima više energije - elektroni se kreću velikom brzinom i male su veličine. Stoga ova vrsta zračenja prodire kroz tanku odjeću i kožu duboko u tkivo. Beta zračenje se može zaštititi pomoću aluminijskog lima debljine nekoliko milimetara ili debele drvene ploče.

Gama zračenje je visokoenergetsko zračenje elektromagnetne prirode koje ima snažnu prodornu sposobnost. Da biste se zaštitili od toga, morate koristiti debeli sloj betona ili ploču od teških metala kao što su platina i olovo.

Fenomen radioaktivnosti otkriven je 1896. Do otkrića je došao francuski fizičar Becquerel. Radioaktivnost je sposobnost predmeta, jedinjenja, elemenata da emituju jonizujuće zračenje, odnosno zračenje. Razlog za ovaj fenomen je nestabilnost atomskog jezgra, koje oslobađa energiju tokom raspada. Postoje tri vrste radioaktivnosti:

• prirodno – tipično za teške elemente čiji je serijski broj veći od 82;
• umjetni - pokrenuti posebno uz pomoć nuklearnih reakcija;
• inducirani - karakterističan za objekte koji sami postaju izvor zračenja ako su jako ozračeni.

Radioaktivni elementi nazivaju se radionuklidi. Svaki od njih karakteriše:

• poluživot;
• vrsta emitovanog zračenja;
• energija zračenja;
• i druge imovine.

Izvori zračenja

Ljudsko tijelo je redovno izloženo radioaktivnom zračenju. Otprilike 80% primljenog iznosa svake godine dolazi od kosmičkih zraka. Vazduh, voda i tlo sadrže 60 radioaktivnih elemenata koji su izvori prirodnog zračenja. Glavnim prirodnim izvorom zračenja smatra se inertni gas radon koji se oslobađa iz zemlje i stijena. Radionuklidi takođe ulaze u ljudski organizam putem hrane. Dio jonizujućeg zračenja kojem su ljudi izloženi dolazi iz izvora koje je stvorio čovjek, u rasponu od nuklearnih generatora električne energije i nuklearnih reaktora do zračenja koje se koristi za liječenje i dijagnostiku. Danas su uobičajeni umjetni izvori zračenja:

• medicinska oprema (glavni antropogeni izvor zračenja);
• radiohemijska industrija (vađenje, obogaćivanje nuklearnog goriva, prerada nuklearnog otpada i njegova oporaba);
• radionuklidi koji se koriste u poljoprivredi i lakoj industriji;
• nesreće u radiohemijskim postrojenjima, nuklearne eksplozije, ispuštanje radijacije
• Građevinski materijali.

Na osnovu načina prodiranja u tijelo, izlaganje radijaciji dijeli se na dvije vrste: unutrašnje i vanjsko. Ovo posljednje je tipično za radionuklide raspršene u zraku (aerosol, prašina). Dolaze na vašu kožu ili odjeću. U tom slučaju, izvori zračenja se mogu ukloniti ispiranjem. Vanjsko zračenje uzrokuje opekotine sluznice i kože. Kod unutrašnjeg tipa, radionuklid ulazi u krvotok, na primjer injekcijom u venu ili kroz ranu, a uklanja se izlučivanjem ili terapijom. Takvo zračenje izaziva maligne tumore.

Radioaktivna pozadina značajno ovisi o geografskoj lokaciji - u nekim regijama nivo radijacije može stotinama puta premašiti prosjek.

Uticaj zračenja na zdravlje ljudi

Radioaktivno zračenje, zbog svog jonizujućeg djelovanja, dovodi do stvaranja slobodnih radikala u ljudskom tijelu - kemijski aktivnih agresivnih molekula koji uzrokuju oštećenje i smrt stanica.

Na njih su posebno osjetljive ćelije gastrointestinalnog trakta, reproduktivnog i hematopoetskog sistema. Radioaktivno zračenje remeti njihov rad i uzrokuje mučninu, povraćanje, disfunkciju crijeva i groznicu. Utječući na tkiva oka, može dovesti do radijacijske katarakte. Posljedice jonizujućeg zračenja također uključuju oštećenja kao što su vaskularna skleroza, pogoršanje imuniteta i oštećenje genetskog aparata.

Sistem prenosa nasljednih podataka ima finu organizaciju. Slobodni radikali i njihovi derivati ​​mogu poremetiti strukturu DNK, nosioca genetske informacije. To dovodi do mutacija koje utiču na zdravlje narednih generacija.

Priroda djelovanja radioaktivnog zračenja na tijelo određena je brojnim faktorima:

• vrsta zračenja;
• intenzitet zračenja;
• individualne karakteristike organizma.

Efekti radioaktivnog zračenja se možda neće pojaviti odmah. Ponekad njegove posljedice postaju vidljive nakon dužeg vremenskog perioda. Štaviše, velika pojedinačna doza zračenja je opasnija od dugotrajnog izlaganja malim dozama.

Količina apsorbovanog zračenja karakteriše vrednost koja se zove Sivert (Sv).

• Normalno pozadinsko zračenje ne prelazi 0,2 mSv/h, što odgovara 20 mikrorentgena na sat. Prilikom rendgenskog snimanja zuba osoba dobije 0,1 mSv.

• Smrtonosna pojedinačna doza je 6-7 Sv.

Primena jonizujućeg zračenja

Radioaktivno zračenje ima široku primenu u tehnologiji, medicini, nauci, vojnoj i nuklearnoj industriji i drugim oblastima ljudske delatnosti. Ovaj fenomen leži u osnovi uređaja kao što su detektori dima, generatori struje, alarmi za zaleđivanje i jonizatori zraka.

U medicini se radioaktivno zračenje koristi u terapiji zračenjem za liječenje raka. Jonizujuće zračenje omogućilo je stvaranje radiofarmaka. Uz njihovu pomoć provode se dijagnostički pregledi. Instrumenti za analizu sastava jedinjenja i sterilizaciju izgrađeni su na bazi jonizujućeg zračenja.

Otkriće radioaktivnog zračenja bilo je, bez pretjerivanja, revolucionarno - upotreba ovog fenomena dovela je čovječanstvo na novi nivo razvoja. Međutim, to je također uzrokovalo prijetnju okolišu i ljudskom zdravlju. U tom smislu, održavanje radijacijske sigurnosti važan je zadatak našeg vremena.

Jonizujuće zračenje (u daljem tekstu IR) je zračenje čija interakcija sa materijom dovodi do jonizacije atoma i molekula, tj. ova interakcija dovodi do pobuđivanja atoma i odvajanja pojedinačnih elektrona (negativno nabijenih čestica) od atomskih omotača. Kao rezultat toga, lišen jednog ili više elektrona, atom se pretvara u pozitivno nabijeni ion - javlja se primarna ionizacija. II uključuje elektromagnetno zračenje (gama zračenje) i tokove nabijenih i neutralnih čestica - korpuskularno zračenje (alfa zračenje, beta zračenje i neutronsko zračenje).

Alfa zračenje odnosi se na korpuskularno zračenje. Ovo je tok teških pozitivno nabijenih alfa čestica (jezgra atoma helija) nastalih raspadom atoma teških elemenata kao što su uran, radij i torij. Budući da su čestice teške, raspon alfa čestica u supstanci (odnosno put po kojem proizvode ionizaciju) ispada vrlo kratak: stoti dio milimetra u biološkim medijima, 2,5-8 cm u zraku. Dakle, običan list papira ili vanjski mrtvi sloj kože može zarobiti ove čestice.

Međutim, tvari koje emituju alfa čestice su dugovječne. Kao rezultat ulaska takvih tvari u organizam hranom, zrakom ili kroz rane, krvotokom se raznose po cijelom tijelu, talože se u organima odgovornim za metabolizam i zaštitu tijela (npr. slezena ili limfni čvorovi), tako izaziva unutrašnje zračenje tela. Opasnost od ovakvog unutrašnjeg zračenja tela je velika, jer ove alfa čestice stvaraju veoma veliki broj jona (do nekoliko hiljada parova jona po 1 mikronu puta u tkivima). Ionizacija, zauzvrat, određuje niz karakteristika onih kemijskih reakcija koje se odvijaju u materiji, posebno u živom tkivu (formiranje jakih oksidacijskih sredstava, slobodnog vodika i kisika, itd.).

Beta zračenje(beta zraci, ili tok beta čestica) se takođe odnosi na korpuskularni tip zračenja. Ovo je struja elektrona (β-zračenje, ili najčešće samo β-zračenje) ili pozitrona (β+ zračenje) emitovanih tokom radioaktivnog beta raspada jezgara određenih atoma. Elektroni ili pozitroni nastaju u jezgru kada se neutron pretvara u proton, odnosno proton u neutron.

Elektroni su znatno manji od alfa čestica i mogu prodrijeti 10-15 centimetara duboko u supstancu (tijelo) (usp. stoti dio milimetra za alfa čestice). Prilikom prolaska kroz materiju, beta zračenje stupa u interakciju s elektronima i jezgrama svojih atoma, trošeći svoju energiju na to i usporavajući kretanje dok se potpuno ne zaustavi. Zbog ovih svojstava, za zaštitu od beta zračenja dovoljno je imati ekran od organskog stakla odgovarajuće debljine. Upotreba beta zračenja u medicini za površinsku, intersticijsku i intrakavitarnu terapiju zračenjem zasniva se na istim tim svojstvima.

Neutronsko zračenje- druga vrsta korpuskularnog zračenja. Neutronsko zračenje je tok neutrona (elementarne čestice koje nemaju električni naboj). Neutroni nemaju jonizujuće dejstvo, ali se javlja veoma značajan jonizujući efekat usled elastičnog i neelastičnog rasejanja na jezgrima materije.

Supstance ozračene neutronima mogu dobiti radioaktivna svojstva, odnosno primiti takozvanu indukovanu radioaktivnost. Neutronsko zračenje nastaje tokom rada akceleratora čestica, u nuklearnim reaktorima, industrijskim i laboratorijskim instalacijama, prilikom nuklearnih eksplozija itd. Neutronsko zračenje ima najveću prodornu sposobnost. Najbolji materijali za zaštitu od neutronskog zračenja su materijali koji sadrže vodonik.

Gama zraci i rendgenski zraci pripadaju elektromagnetnom zračenju.

Osnovna razlika između ove dvije vrste zračenja leži u mehanizmu njihovog nastanka. Rentgensko zračenje je ekstranuklearnog porijekla, gama zračenje je proizvod nuklearnog raspada.

Rentgensko zračenje je 1895. godine otkrio fizičar Rentgen. To je nevidljivo zračenje sposobno da prodre, iako u različitom stepenu, u sve supstance. To je elektromagnetno zračenje sa talasnom dužinom reda - od 10 -12 do 10 -7. Izvor rendgenskih zraka je rendgenska cijev, neki radionuklidi (na primjer, beta emiteri), akceleratori i uređaji za skladištenje elektrona (sinhrotronsko zračenje).

Rendgenska cijev ima dvije elektrode - katodu i anodu (negativna i pozitivna elektroda). Kada se katoda zagrije, dolazi do emisije elektrona (fenomen emisije elektrona sa površine čvrste tvari ili tekućine). Elektroni koji izlaze iz katode ubrzavaju se električnim poljem i udaraju u površinu anode, gdje se naglo usporavaju, što rezultira rendgenskim zračenjem. Poput vidljive svjetlosti, rendgenski zraci uzrokuju da fotografski film postane crn. To je jedno od njegovih svojstava, temeljnih za medicinu - da prodire u zračenje i, shodno tome, pacijent može biti osvijetljen uz njegovu pomoć, a jer Tkiva različite gustine različito upijaju rendgenske zrake - mnoge vrste bolesti unutrašnjih organa možemo dijagnosticirati u vrlo ranoj fazi.

Gama zračenje je intranuklearnog porijekla. Nastaje pri raspadu radioaktivnih jezgara, prelasku jezgara iz pobuđenog u osnovno stanje, pri interakciji brzo nabijenih čestica sa materijom, anihilaciji parova elektron-pozitron itd.

Velika prodorna moć gama zračenja objašnjava se njegovom kratkom talasnom dužinom. Za slabljenje protoka gama zračenja koriste se tvari sa značajnim masenim brojem (olovo, volfram, uran, itd.) i sve vrste sastava visoke gustoće (razni betoni s metalnim punilima).