Радиация,и ее влияние на организм человека

Мутагенное воздействие ионизирующего излучения впервые установили русские ученые Р.А. Надсон и Р.С. Филиппов в 1925 году в опытах на дрожжах. В 1927 году это открытие было подтверждено Р. Меллером на классическом генетическом объекте - дрозофиле.

Ионизирующие излучения способны вызывать все виды наследственных перемен. Спектр мутаций, индуцированных облучением, не отличается от спектра спонтанных мутаций.

Последние исследования Киевского Института нейрохирургии показали, что радиация даже в малых количествах, при дозах в десятки бэр, сильнейшим образом воздействует на нервные клетки - нейроны. Но нейроны гибнут не от прямого воздействия радиации. Как выяснилось, в результате воздействия радиации у большинства ликвидаторов ЧАЭС наблюдается "послерадиоционная энцефлопатия". Общие нарушения в организме под действием радиации приводит к изменению обмена веществ, которые влекут за собой патологические изменения головного мозга.

Вывод: Уже проделана огромная работа по оценке радиационного загрязнения, и результаты исследований время от времени публикуются как в специальной литературе, так и в прессе. Радиация пагубно влияет на организм человека, но она незаменимая часть природы. Мы не имеем права и возможности уничтожить основной источник радиационного излучения, а именно природу, а также не можем и не должны отказываться от тех преимуществ, которые нам дает наше знание законов природы и умение ими воспользоваться.

Если человек хочет жить, то он должен научиться безопасно использовать радиацию. Он еще молод для осознания дара, данного природой ему. Если он научится управлять им без вреда для себя и всего окружающего мира, то он достигнет небывалого рассвета цивилизации. А пока нам необходимо прожить первые шаги, в изучении радиации и остаться в живых, сохранив накопленные знания для следующих поколений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2 . Методы и приборы для анализа радиации

Единицы измерения

Рентген (Р) внесистемная единица экспозиционной дозы радиоактивного облучения рентгеновским или гамма-излучением, определяемая по их ионизирующему действию на сухой атмосферный воздух. Международное обозначение - R, русское - P. В переводе на метрическую систему 1 Рн приблизительно равен 0,0098 Зв. В условиях электронного равновесия (сумма энергий образующихся электронов, покидающих данный объем, равна сумме энергий электронов, поступающих в объем) экспозиционной дозе 1 Р соответствует поглощённая доза в воздухе, равная 0,88 рад (однако эта величина отличается от дозы, которую получил бы человек, если бы он находился в таком же поле излучения .

Рад - несистемная единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения. Рад был впервые предложен в 1918 году. В 1953 году рад был определен в единицах СГС как доза, соответствующая 100 эрг энергии, поглощаемой одним граммом вещества. Один Рад равен поглощённой дозе излучения, при которой облучённому веществу массой один грамм передаётся энергия ионизирующего излучения 100 эрг. Поглощающим материалом могут быть как ткани живых организмов, так и любая другая материя (например, воздух, вода, почва и т.д.)

Грей - единица поглощённой дозы ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ). Поглощённая доза равна одному грею, если в результате поглощения ионизирующего излучения вещество получило один джоуль энергии в расчёте на один килограмм массы.

Гр = Дж / кг = мІ / сІ

Бэр - устаревшая внесистемная единица измерения эквивалентной дозы ионизирующего излучения. До 1963 года эта единица понималась как «биологический эквивалент рентгена», в этом случае 1 бэр соответствует такому облучению живого организма данным видом излучения, при котором наблюдается тот же биологический эффект, что и при экспозиционной дозе гамма-излучения в 1 рентген. В системе СИ бэр имеет ту же размерность и значение, что и рад - обе единицы равны 0,01 Дж/кг для излучений с коэффициентом качества, равным единице, соответствует: эквивалентна поглощённой дозе в один рад и эквивалентной дозе в один бэр при К=1, то есть, грубо говоря, что 1 Р., 1 рад и 1 бэр - это одно и то же

Зиверт (Зв) - единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ). Используется с 1979 года, 1 Зиверт - это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр

Беккерель (обозначение: Бк, Bq) - единица измерения активности радиоактивного источника в Международной системе единиц (СИ). Один беккерель определяется как активность источника, в котором за одну секунду происходит в среднем один радиоактивный распад. Через другие единицы измерения СИ беккерель выражается следующим образом: Бк = с?1.

Беккерель - очень маленькая единица измерения, на практике, как правило, используются кратные единицы, образованные с помощью десятичных приставок. Однако в исследованиях крайне редких радиоактивных процессов используются и дольные единицы (милли- и микробеккерели).

Методы измерения радиационной активности

Фотографический метод самый первый метод, который позволил А. Беккерелю открыть явление радиоактивности. Основан он на воздействии радиоактивного излучения на фоточувствительные материалы (по принципу воздействия световых квантов на фотопластинку) В состав светочувствительной эмульсии входит бромистое серебро (AgBr) или хлористое серебро (AgCl), находящееся внутри слоя желатина. Эмульсия наносится на целлулоид, стекло или бумагу, вследствие чего образуется соответственно фотопленка, фотопластинка или фотобумага. 
При облучении светочувствительного слоя -лучами воздействие будут оказывать электроны, образованные при поглощении -лучей пространством, окружающим фотоэмульсию, в частности, в кассете и самом слое фотоэмульсии. Предположим, что на заряженную кассету падают -кванты, которые поглощаются, образуя вторичные электроны разной энергии. Электроны с определенной энергией взаимодействуют с AgBr, нейтрализуя положительный ион серебра и образуя таким образом на поверхности зерен AgBr центры проявления - атомы металлического серебра. В дальнейшем под действием проявителя эти центры способствуют восстановлению металлического серебра из зёрен AgBr. При фиксировании кристаллы AgBr не содержащие центров проявления, растворяются и удаляются из эмульсии. 
Фотоэмульсии используются для дозиметрических целей в широком диапазоне доз в результате выбора эмульсий различной чувствительности. Фотопленки помещаются в специальные кассеты вместе с фильтром, предназначенным для улучшения энергетической характеристики и измерения отдельных видов излучения. Способность фотоэмульсии регистрировать излучение, преобразованное различными фильтрами, позволяет получить подробные сведения о качестве и количестве измеряемого излучения. Химически обработанная пленка имеет прозрачные и почерневшие места, которые будут соответствовать не засвеченным и засвеченным участкам фотоэмульсии. Используя этот эффект для дозиметрии можно установить связь между степенью почернения пленки и поглощенной дозой.

Ионизационный метод газонаполненный датчик, предназначенный для измерения уровня ионизирующего излучения.

Измерение уровня излучения происходит путём измерения уровня ионизации газа в рабочем объёме камеры, который находится между двумя электродами. Между электродами создаётся разность потенциалов. При наличии свободных зарядов в газе между электродами возникает ток пропорциональный скорости возникновения зарядов и, соответственно, мощности дозы облучения. Отличительной особенностью ионизационной камеры, в отличие от других газонаполненных датчиков, является сравнительно малая напряженность электрического поля в газовом промежутке, таким образом ток не зависит от напряжения на электродах и равен произведению заряда электрона на число пар ионов.

В широком смысле к ионизационным камерам относят также пропорциональные счётчики и счётчики Гейгера-Мюллера. В этих приборах используется явление так называемого газового усиления за счёт вторичной ионизации - в сильном электрическом поле электроны, возникшие при пролёте ионизирующей частицы, разгоняются до энергии, достаточной, чтобы в свою очередь ионизировать молекулы газа. В узком смысле ионизационная камера - это газонаполненный ионизационный детектор, работающий вне режима газового усиления. Ниже термин используется именно в этом значении.Газ, которым заполняется ионизационная камера, обычно является инертным газом (или их смесью) с добавлением легко ионизирующегося соединения (обычно углеводорода, например метана или ацетилена). Открытые ионизационные камеры (например, ионизационные детекторы дыма) заполнены воздухом.Ионизационные камеры бывают токовыми (интегрирующими) и импульсными. В последнем случае на анод камеры собираются быстро двигающиеся электроны (за время порядка 1 мкс), тогда как медленно дрейфующие тяжёлые положительные ионы не успевают за это время достичь катода. Это позволяет регистрировать отдельные импульсы от каждой частицы. В такие камеры вводят третий электрод - сетку, расположенную вблизи анода и экранирующую его от положительных ионов.

Люминесцентный метод обусловлен возникновением свечения под влиянием какого-либо воздействия (фотолюминесценция, радиолюминесценция, хемилюминесценция, триболюминесценция, терм люминесценция и так далее). Возникновение и интенсивность свечения обусловлены накоплением энергии при взаимодействии излучения с веществом. Для регистрации радиоактивного излучения используются сцинтилляционные детекторы различных типов, в которых в результате попадания альфа-бета частиц и гамма - квантов возникают световые вспышки разной интенсивности, продолжительности и так далее, которые регистрируются фотодетектором (фотодиод, фото - умножитель и так далее). Существуют твердотельные, жидкостные, газовые (ксенон и другие) детекторы. Это также один из самых широко применяемых методов регистрации радиоактивного излучения.

Оптический метод реализуется на эффекте изменения оптических свойств материалов под воздействием радиоактивного излучения. Для этих целей используются различные типы стекол (фосфатные, борные, активированные Ag либо Bi и так далее), полимерные материалы (цветной целлофан, ацетил целлюлоза и так далее). На этом методе создана аппаратура для измерения радиационных полей высокой интенсивности. Интенсивность почернения прямо пропорциональна дозе радиоактивного излучения. На этом принципе работают многие типы индивидуальных дозиметров. Этот метод широко используется в лабораторных исследованиях радиоактивных веществ и для их обнаружения и пространственной локализации (различные виды макро - и микро - радиографии).

Калориметрический метод измерения радиоактивности основан на измерении тепла, выделяемого при радиоактивном распаде или при взаимодействии излучения с веществом. Метод применяется сравнительно редко, но на его основе созданы приборы для градуировки дозиметров, измерения мощных потоков гамма - и нейтронного излучения в реакторной дозиметрии. Когда они имеют преимущество по сравнению с ионизационным методом и другими, так как не зависят от энергетических характеристик излучения.

Химические методы основаны на изменении химического состава жидкостей или газов при взаимодействии с радиоактивным излучением. Типичными примерами такой реакции является радиолиз воды с образованием Н+ и ОН - или разложение закиси азота (N2O) с образованием N2, O2 и NO2. На этом принципе созданы жидкостные (ферро сульфатные и другие), газовые химические дозиметры для измерения мощных потоков г - квантов .

Приборы для измерения радиационного фона

Количественные и качественные характеристики радиоактивного излучения, основанные на тех или иных методах регистрации, измеряются радиометрами, дозиметрами, спектрометрами и спектрометрическими комплексами. Есть профессиональные и бытовые измерительные приборы, отличие их точностью и пределами измеряемых мощностей излучения. Если вам нужно измерить только фон или грубо само наличие источника можно воспользоваться бытовым дозиметром, правда, показания такого прибора не могут быть использованы для доказательства.

Радиометр - прибор для измерения числа актов радиоактивного распада в единицу времени (активности). Определяет плотность потока ионизирующих излучений и т.д. При измерении мощности дозы фотонного излучения, функции радиометра и дозиметра совпадают.

Дозиметр - устройство для измерения доз радиоактивного излучения или величин, связанных с дозами (мощность экспозиционной дозы, мощность поглощенной дозы и т.д.). Могут служить для измерения доз одного (гамма-дозиметр, нейтронный дозиметр и т.д.), либо смешанного излучения (гамма-бета дозиметр и т.д.).

Спектрометр - устройство, которое позволяет измерять распределение радиоактивного излучения по энергии (гамма-альфа-спектрометры и т.д.), массе и заряду (масс-спектрометры и т.д.).

Дозиметр-индикатор гамма излучения для iPhone ® POLISMART II

Индивидуальный дозиметр профессионального класса, работающий совместно с устройствами iPhone/iPad. Незаменимый прибор для тех, чья деятельность связана с радиационной опасностью и людей, следящих за своим здоровьем. Его можно подключать к глобальной геоинформационной системе для отслеживания радиационной обстановки в своем регионе и по всему миру в реальном времени.

Индикатор радиоактивности СОЭКС 01M

Портативный индикатор радиоактивности СОЭКС 01M отличается стильным дизайном, ярким цветным TFT-дисплеем, широким диапазоном измерений и профессиональным счетчиком радиоактивности, обеспечивающим высокоточные результаты измерений. Можно установить одно из 16 пороговых значений, при превышении, которых прозвучит сигнал опасности. Данный прибор предназначен для бытового использования.

Профессиональный дозиметр-радиометр «МКС - М»

Профессиональный дозиметр - определяет все виды ионизирующего излучения: альфа, бета - и гамма - (с учетом рентгеновского). Оборудован он четким ЖК-дисплеем с подсветкой. Поддерживает функцию трехуровневой голосовой оценки радиационной обстановки. В отличие от более дешевых аналогов, его показания абсолютно достоверны и не нуждаются в проверке органами государственного контроля радиационной обстановки.

Дозиметр Квантум

Дозиметр Квантум, позволяет измерять не только радиационный фон, но и накопленную дозу излучения, результат может отображаться в числовом виде или в виде графика, отображающего уровень радиации за сутки использования прибора. Дозиметр подключается к ПК для детального просмотра истории измерений, обновления программным обеспеченьем и прочее.  

Вывод: Все что нас окружает ,даже самый обычный сотовый телефон, излучает большую дозу радиации, которая наносит большой вред организму. В настоящее время существует множество методов и приборов для измерения уровня радиации. Чтобы обезопасить себя от этой угрозы, люди должны больше знать о том,как прининять это на практике.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3.Гигиеническое нормирование ионизирующего излучения