Ионизирующие излучения. Излучения, вызывающие в среде образование электрических зарядов разных знаков (ионов), называют ионизирующей радиацией (ИР)

Излучения, вызывающие в среде образование электрических зарядов разных знаков (ионов), называют ионизирующей радиацией (ИР). ИР может быть корпускулярной (a-лучи – поток ядер гелия, b-лучи – поток электронов) и электромагнитной (g -излучение, возникающее при ядерных превращениях; рентгеновское излучение, возникающее при торможении заряженных частиц в ускорителях электронов) природы.

Проникающая и ионизирующая способности ИР.Проникающая способность a-лучей наименьшая (несколько сантиметром в воздухе), а ионизирующая - максимальная. Длина пробега b-частиц в воздухе – десятки метров, ионизирующая – в десятки тысяч раз меньше, чем у a-лучей. Наименьшая ионизирующая и наибольшая проникающая способности у g-лучей.

Количественные характеристики воздействия. Количественной мерой корпускулярной ИР является поглощенная доза (энергия излучения, поглощенная массой вещества [Гр]; 1 Гр = 1 Дж/кг), а электромагнитной ИР – экспозиционная доза (мера ионизации воздуха; определяется суммарным электрическим зарядом ионов одного знака, образованным ионизирующим излучением, поглощенным 1 кг сухого воздуха [Кл/кг]).

На практике часто используют внесистемные единицы (соответственно) рад (1 рад = 0,01 Гр) ирентген (1 Р = 2,58∙10^-4 Кл/кг). 1 рад = 1,14 Р.

Поскольку разные уровни ионизирующей радиации разной природы создают различную выраженность биологического эффекта, была введена эквивалентная доза, которая равна поглощенной дозе определенных органов и тканей с учетом взвешенного коэффициента для данного вида излучения. Коэффициент отражает способность излучения повреждать ткани. Единица эквивалентной дозы – зиверт [Зв].

Поглощенная, экспозиционная и эквивалентная дозы, отнесенные к единице времени, характеризуют мощность излучения.

Воздействие ИР на биологические объекты приводит к разрыву химических связей сложных молекул, образованию свободных радикалов, нарушению обмена веществ и т.д. Последствия облучения делятся на соматические и генетические; первые выражаются в нарушениях здоровья, вторые – в изменениях наследственности, проявляющихся только в последующих поколениях.

Очень высокие дозы ИР могут привести к быстрой гибели человека – «смерти под лучом». При меньших дозах развивается острая лучевая болезнь, в основе которой лежит разрушение или гибель кроветворной системы (красного костного мозга) и защитных систем организма (прежде всего, иммунной системы). При острой лучевой болезни первые 5-7 дней после облучения представляют собой скрытый период заболевания. Затем наступает упадок защитных функций организма, обострение всех хронических болезней и инфекций. На четвертой неделе появляется малокровие, нарушается свертываемость крови, каждая небольшая травма приводит к длительному кровотечению. При поглощенной дозе > 6 Гр (без лечения) гибнут все облученные, при 4...6 Гр – 50%. Применение современных методов лечения спасает и при дозах до 10 Гр. При систематическом облучении более низкими дозами развивается хроническая лучевая болезнь с менее выраженными симптомами и длительным течением.

Кроме лучевой болезни ИР вызывает лейкозы (белокровие) и развитие других злокачественных опухолей. Данная группа заболеваний проявляется после длительного (до нескольких лет) скрытого периода.

Характер и тяжесть заболеваний зависит от поглощенной дозы облучения, мощности и вида излучения, энергии частиц, а также от биологических особенностей облучаемой части тела и индивидуальной чувствительности к облучению.

Предельно допустимые дозы (ПДД) и предельные дозы (ПД) ИР установлены «Нормами радиационной безопасности» (НРБ). Указанным документом установлены 3 группы облучаемых лиц:

А – работники, которые непосредственно связаны с источниками ИР;

Б – лица, которые непосредственно не связаны с источниками ИР, но по условиям проживания или расположения своих рабочих мест могут подвергнуться воздействию ИР (ограниченная часть населения);

В – остальное население страны;

и 3 группы критических органов:

I – гонады и красный костный мозг;

II – мышцы и другие органы, за исключением входящих в I и III группу;

III – кожа, кости, кисти, предплечья, лодыжки и стопы.

Для каждой группы людей и органов устанавливаются свои ПДД.

Защита от ионизирующих излучений:

· защита временем – уменьшением времени облучения;

· защита расстоянием – увеличением расстояния до источника излучения;

· применение защитных экранов;

· применение средств индивидуальной защиты (халаты, резиновые перчатки, фартуки, шапочки, калоши, резиновые сапоги, комбинезоны, очки и щитки. Спецодежда выполняется из хлопчатобумажной ткани или из пленочных материалов);

· проведение обязательных медицинских осмотров, обучения безопасным методам работы, инструктажа.

Применение защитных экранов основано на свойстве материалов и веществ, в зависимости от толщины слоя, поглощать излучения:

- для защиты от альфа-излучения достаточны экраны из фольги (на стекле) толщиной в доли миллиметра;

- для защиты от рентгеновских и гамма-лучей изготовляются экраны из веществ с большим атомным весом (свинец, вольфрам, чугун, нержавеющая сталь).