Іонізуюче випромінювання.

Дізнаємось

1. Поняття про іонізуюче випромінювання.
Іонізуюче випромінювання - це будь-яке випромінювання, яке прямо або опосередковано викликає іоніза¬цію навколишнього середовища (утворення позитивно та негатив¬но заряджених іонів).
Іонізуюче випромінювання існує протягом всього періоду існу¬вання Землі, воно розповсюджується в космічному просторі. Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини почав досліджу¬ватися після відкриття явища радіоактивності у 1896 р. французь¬ким вченим Анрі Беккерелем, а потім досліджений Марією та П'єром Кюрі, які в 1898 році дійшли висновку, що випромінюван¬ня радію є результатом його перетворення на інші елементи. Характерним прикладом такого перетворення є ланцюгова реакція перетворення урану-238 у стабільний нуклід свинцю-206.
Уран-238 → Терій - 234 → Протактиній - 234 → Уран - 234 → Свинець- 206
На кожному етапі такого перетворення вивільняється енергія, яка далі передається у вигляді випромінювань. Відкриттю Беккереля та дослідженню Кюрі передувало відкриття невідомих променів, які у 1895 році німецький фізик Вільгельм Рентген назвав Х-променями, а в подальшому в його честь названо рентгенівськими.
Перші ж дослідження радіоактивних випромінювань дали змо¬гу встановити їх небезпечні властивості. Про це свідчить те, що понад 300 дослідників, які проводили експерименти з цими мате-ріалами, померли внаслідок опромінення.
Природними джерелами іонізуючих випромінювань є косміч¬ні промені, а також радіоактивні речовини, які знаходяться в зем¬ній корі.
Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні ре¬актори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські установ¬ки, штучні радіоактивні ізотопи, прилади засобів зв'язку високої напруги тощо.
2. Класифікація іонізуючих випромінювань:
Рентгенівське випромінювання виникає в результаті зміни стану енергії електронів, що знаходяться на внутрішніх оболонках атомів.
Рентгенівські промені проходять тканини людини наскрізь.
Гамма (γ)-випромінювання виникають при збудженні ядер атомів або елементарних частинок.
Джерелом γ -випромінювання є ядерні вибухи, розпад ядер радіо¬активних речовин, вони утворюються також при проходженні швидких заряджених частинок крізь речовину. Поширюється воно зі швидкістю світла і використовується в медицині для сте¬рилізації приміщень, апаратури, продуктів харчування.
Альфа (а)-випромінювання - іонізуюче випромінювання, що складається з а-частинок (ядер гелію), які утворюються при ядер¬них перетвореннях і рухаються зі швидкістю близько до 20 000 км/с. Вони затримуються аркушем па¬перу, практично нездатні проникати крізь шкіряний покрив. Тому а-частинки не несуть серйозної небезпеки доти, доки вони не по¬траплять всередину організму через відкриту рану або через киш¬ково-шлунковий тракт разом із їжею, а-частинки проникають у повітря на 10-11 см від джерела, а в біологічних тканинах на 30-40 мкм.
Бета (β) -випромінювання - це електронне та позитронне іоні¬зуюче випромінювання з безперервним енергетичним спектром, що виникає при ядерних перетвореннях. Швидкість (Б-частинок близька до швидкості світла. Вони мають меншу іонізуючу і більшу проникаючу здатність у порівнянні з а-частинками. (Б-частинки проникають у тканини організму на глибину до 1-2 см, а в повітрі - на декілька метрів. Вони повністю затримуються шаром ґрунту тов¬щиною 3 см.
Потоки нейтронів та протонів виникають при ядерних реакціях, їх дія залежить від енергії цих частинок.
Контакт з іонізуючим випромінюванням являє собою сер¬йозну небезпеку для життя та здоров 'я людини.
Однак при виконанні певних технічних та організаційних за¬ходів цей вплив можна звести до безпечного.

3. Нормування іонізуючого випромінювання.
Серед різноманітних видів іонізуючих випромінювань надзви¬чайно важливими при вивченні питання небезпеки для здоров'я і життя людини є випромінювання, що виникають в результаті роз¬паду ядер радіоактивних елементів, тобто радіоактивне ви¬промінювання.
Однією з основних характеристик джерела радіоактивного ви¬промінювання є його активність, що виражається кількістю радіо¬активних перетворень за одиницю часу.
У результаті дії іонізуючого випромінювання на організм люди¬ни в тканинах можуть виникати складні фізичні, хімічні та біологічні процеси. При цьому порушується нормальне протікання біохімічних реакцій та обмін речовин в організмі.
В залежності від поглинутої дози випромінювання та індивідуаль¬них особливостей організму викликані зміни можуть носити зворот¬ний або незворотний характер. При незначних дозах опромінення ура¬жені тканини відновлюються. Тривалий вплив доз, які перевищують гранично допустимі межі, може викликати незворотні зміни в окре¬мих органах або у всьому організмі й виразитися в хронічній формі променевої хвороби. Віддаленими наслідками променевого уражен¬ня можуть бути променеві катаракти, злоякісні пухлини.
При вивченні дії на організм людини іонізуючого випромінюван¬ня були виявлені такі особливості:
• висока руйнівна ефективність поглинутої енергії іонізуючо¬го випромінювання, навіть дуже мала його кількість може спричи¬нити глибокі біологічні зміни в організмі;
• присутність прихованого періоду негативних змін в організ¬мі, він може бути досить довгим при опроміненнях у малих дозах;
• малі дози можуть підсумовуватися чи накопичуватися
• випромінювання може впливати не тільки на даний живий
організм, а й на його нащадків (генетичний ефект);
• різні органи живого організму мають певну чутливість до опромінення. Найбільш чутливими є: кришталик ока, червоний кістковий мозок, щитовидна залоза, внутрішні (особливо крово¬творні) органи, молочні залози, статеві органи;
- різні організми мають істотні відмінні особливості реакції на дози опромінення;
- ефект опромінення залежить від частоти впливу іонізуючо¬го випромінювання. Одноразове опромінення у великій дозі спри¬чиняє більш важкі наслідки, ніж розподілене у часі.
При одноразовому опроміненні всього тіла людини можливі такі біологічні порушення в залежності від сумарної поглинутої дози випромінювання:
До 25 рад - видимих порушень немає;
25 ... 50 рад - можливі зміни в складі крові;
50 ... 100 рад - зміни в складі крові, нормальний стан працездатності порушується;
100 ... 200 рад - порушується нормальний стан, можлива втрата праце¬здатності;
200 ... 400 рад - втрата працездатності, можливі смертельні наслідки;
400 ... 500 рад - смертельні наслідки складають 50% від загальної кількості потерпілих;
понад 600 рад - смертельні випадки до¬сягають 100% загальної кількості потерпілих;
1000 ... 5000 рад - опромінена людина помирає через 1-2 тижні від крововиливу в шлунково-кишковий тракт.
Доза 6000 рад призводить до того, що смерть, як прави¬ло, настає протягом декількох годин, діб.
Якщо доза опромі¬нення перевищує 6000рад, людина може загинути під час опромінен¬ня ("смерть під променем").
Репродуктивні органи та очі мають особливо високу чутливість до опромінення. Одноразове опромінення сім'яників при дозі лише 10 рад призводить до тимчасової стерильності чоловіків, доза понад 200 рад може призвести до стерильності на довгі роки. Яєчники менш чутливі, але дози понад 300 рад можуть призвести до безпліддя. Для цих органів сумарна доза, отримана за кілька разів, більш небезпечна, ніж одноразова, на відміну від інших органів людини.
Очі людини уражаються при дозах (200...500 рад). Вста¬новлено, що професійне опромінення із сумарною дозою 50...200 рад, отримане протягом 10-20 років, призводить до по¬мутніння кришталика.
Небезпека радіоактивних елементів для людини визначається здатністю організму поглинати та накопичувати ці елементи. Тому при потраплянні радіоактивних речовин усередину організму ура-жаються ті органи та тканини, у яких відкладаються ті чи інші ізо¬топи: йод - у щитовидній залозі; стронцій - у кістках; уран і плу¬тоній - у нирках, товстому кишечнику, печінці; цезій - у м'язовій тканині; натрій поширюється по всьому організму. Ступінь небез¬пеки залежить від швидкості виведення радіоактивних речовин з організму людини. Більша частина людських органів є мало чутли¬вою до дії радіації. Так, нирки витримують сумарну дозу приблизно 2300 рад, отриману протягом п'яти тижнів, сечовий міхур -5500 рад за один місяць, печінка - 4000 рад за місяць.
Ймовірність захворіти на рак знаходиться в прямій залежності від дози опромінення. Перше місце серед онкологічних захворю¬вань займають лейкози. їх дія, що веде до загибелі людей, вияв¬ляється приблизно через 10 років після опромінення.
Основними документами, якими регламентується радіаційна без¬пека в Україні, є: Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97) та Основні санітарні правила України (ОСПУ).
У НРБУ-97 виділяють три категорії осіб щодо ризику іонізую¬чого опромінення:
• категорія А - персонал, який безпосередньо працює з радіо¬ активними речовинами;
• категорія Б - персонал, що безпосередньо не працює із радіо¬ активними речовинами, але за умови розміщення їх на робочих місцях або місцях проживання може потрапити під їх дію;
- категорія В - все населення країни.

4. Захист від іонізуючого випромінювання.
Питання захисту людини від впливу радіаційних випромінювань постали одночасно з їх відкриттям. Це пояснюється, по-перше, тим, що радіаційне випромінювання швидко почало застосовуватися в науці та на практиці, і, по-друге, комплексом виявлених їхніх нега¬тивних впливів на організм людини.
У нашій країні захист працюючих від впливу радіаційного випро¬мінювання забезпечується системою загальнодержавних заходів. Вони складаються з комплексу організаційних і технічних заходів. Ці заходи залежать від конкретних умов роботи з джерелами іоні¬зуючого випромінювання та від типу джерела випромінювання.
Для захисту від зовнішнього опромінювання, яке має місце при роботі із закритими джерелами випромінювання, основні зусилля необхідно направити на попередження переопромінення персона¬лу шляхом:
• збільшення відстані між джерелом випромінювання і люди¬ною (захист відстанню);
• скорочення тривалості роботи в зоні випромінювання (за¬хист часом);
• екранування джерела випромінювання (захист екранами).
У виробничих і лабораторних умовах необхідно якомога швидше застосовувати дистанційне управління роботою обладнання, яке дає можливість виконувати операції з радіоактивними речовинами на відстані.
Захист від внутрішнього опромінення вимагає виключення без¬посереднього контакту з радіоактивними речовинами у відкритому ви¬гляді та попередження потрапляння їх у повітря робочого простору.
Під внутрішнім опроміненням розуміють вплив на організм людини випромінювань ра-діоактивних речовин, що потрапляють всере¬дину організму. На дверях приміщень, у яких проводиться робота з відкритими джерелами радіоактивного випромінювання, повинен знаходитися знак радіаційної небезпеки - на жовтому фоні три червоних пелюстки.
Особливе значення при роботі з відкритими джерелами радіоактив¬ного випромінювання має особиста гігієна та засоби індивідуального захисту працюючого. В залежності від виду виконуваних робіт і не¬безпечності цих робіт застосовують спецодяг (комбінезони або костю¬ми), спецбілизну, шкарпетки, спецвзуття, рукавиці, респіратори.
Радіоактивні речовини повинні знаходитися в спеціальних при¬міщеннях. По кожному з них необхідно вести суворий облік над¬ходжень і витрат, щоб виключити можливість їх безконтрольного використання. Порядок транспортування радіоактивних речовин регламентується спеціальними правилами. Радіоактивні речови¬ни перевозять у спеціальних контейнерах і спеціально обладнаним транспортом
Результати усіх видів радіаційного контролю повинні реєстру¬ватися і зберігатися протягом 30-ти років. При індивідуальному контролі ведуть облік річної дози опромінення, а також сумарної дози за весь період професійної діяльності людини.

Навчимось

1. Поняття про іонізуюче випромінювання.
Іонізуюче випромінювання - це будь-яке випромінювання, яке прямо або опосередковано викликає іоніза¬цію навколишнього середовища (утворення позитивно та негатив¬но заряджених іонів).
Іонізуюче випромінювання існує протягом всього періоду існу¬вання Землі, воно розповсюджується в космічному просторі. Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини почав досліджу¬ватися після відкриття явища радіоактивності у 1896 р. французь¬ким вченим Анрі Беккерелем, а потім досліджений Марією та П'єром Кюрі, які в 1898 році дійшли висновку, що випромінюван¬ня радію є результатом його перетворення на інші елементи. Характерним прикладом такого перетворення є ланцюгова реакція перетворення урану-238 у стабільний нуклід свинцю-206.
Уран-238 → Терій - 234 → Протактиній - 234 → Уран - 234 → Свинець- 206
На кожному етапі такого перетворення вивільняється енергія, яка далі передається у вигляді випромінювань. Відкриттю Беккереля та дослідженню Кюрі передувало відкриття невідомих променів, які у 1895 році німецький фізик Вільгельм Рентген назвав Х-променями, а в подальшому в його честь названо рентгенівськими.
Перші ж дослідження радіоактивних випромінювань дали змо¬гу встановити їх небезпечні властивості. Про це свідчить те, що понад 300 дослідників, які проводили експерименти з цими мате-ріалами, померли внаслідок опромінення.
Природними джерелами іонізуючих випромінювань є косміч¬ні промені, а також радіоактивні речовини, які знаходяться в зем¬ній корі.
Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні ре¬актори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські установ¬ки, штучні радіоактивні ізотопи, прилади засобів зв'язку високої напруги тощо.
2. Класифікація іонізуючих випромінювань:
Рентгенівське випромінювання виникає в результаті зміни стану енергії електронів, що знаходяться на внутрішніх оболонках атомів.
Рентгенівські промені проходять тканини людини наскрізь.
Гамма (γ)-випромінювання виникають при збудженні ядер атомів або елементарних частинок.
Джерелом γ -випромінювання є ядерні вибухи, розпад ядер радіо¬активних речовин, вони утворюються також при проходженні швидких заряджених частинок крізь речовину. Поширюється воно зі швидкістю світла і використовується в медицині для сте¬рилізації приміщень, апаратури, продуктів харчування.
Альфа (а)-випромінювання - іонізуюче випромінювання, що складається з а-частинок (ядер гелію), які утворюються при ядер¬них перетвореннях і рухаються зі швидкістю близько до 20 000 км/с. Вони затримуються аркушем па¬перу, практично нездатні проникати крізь шкіряний покрив. Тому а-частинки не несуть серйозної небезпеки доти, доки вони не по¬траплять всередину організму через відкриту рану або через киш¬ково-шлунковий тракт разом із їжею, а-частинки проникають у повітря на 10-11 см від джерела, а в біологічних тканинах на 30-40 мкм.
Бета (β) -випромінювання - це електронне та позитронне іоні¬зуюче випромінювання з безперервним енергетичним спектром, що виникає при ядерних перетвореннях. Швидкість (Б-частинок близька до швидкості світла. Вони мають меншу іонізуючу і більшу проникаючу здатність у порівнянні з а-частинками. (Б-частинки проникають у тканини організму на глибину до 1-2 см, а в повітрі - на декілька метрів. Вони повністю затримуються шаром ґрунту тов¬щиною 3 см.
Потоки нейтронів та протонів виникають при ядерних реакціях, їх дія залежить від енергії цих частинок.
Контакт з іонізуючим випромінюванням являє собою сер¬йозну небезпеку для життя та здоров 'я людини.
Однак при виконанні певних технічних та організаційних за¬ходів цей вплив можна звести до безпечного.

3. Нормування іонізуючого випромінювання.
Серед різноманітних видів іонізуючих випромінювань надзви¬чайно важливими при вивченні питання небезпеки для здоров'я і життя людини є випромінювання, що виникають в результаті роз¬паду ядер радіоактивних елементів, тобто радіоактивне ви¬промінювання.
Однією з основних характеристик джерела радіоактивного ви¬промінювання є його активність, що виражається кількістю радіо¬активних перетворень за одиницю часу.
У результаті дії іонізуючого випромінювання на організм люди¬ни в тканинах можуть виникати складні фізичні, хімічні та біологічні процеси. При цьому порушується нормальне протікання біохімічних реакцій та обмін речовин в організмі.
В залежності від поглинутої дози випромінювання та індивідуаль¬них особливостей організму викликані зміни можуть носити зворот¬ний або незворотний характер. При незначних дозах опромінення ура¬жені тканини відновлюються. Тривалий вплив доз, які перевищують гранично допустимі межі, може викликати незворотні зміни в окре¬мих органах або у всьому організмі й виразитися в хронічній формі променевої хвороби. Віддаленими наслідками променевого уражен¬ня можуть бути променеві катаракти, злоякісні пухлини.
При вивченні дії на організм людини іонізуючого випромінюван¬ня були виявлені такі особливості:
• висока руйнівна ефективність поглинутої енергії іонізуючо¬го випромінювання, навіть дуже мала його кількість може спричи¬нити глибокі біологічні зміни в організмі;
• присутність прихованого періоду негативних змін в організ¬мі, він може бути досить довгим при опроміненнях у малих дозах;
• малі дози можуть підсумовуватися чи накопичуватися
• випромінювання може впливати не тільки на даний живий
організм, а й на його нащадків (генетичний ефект);
• різні органи живого організму мають певну чутливість до опромінення. Найбільш чутливими є: кришталик ока, червоний кістковий мозок, щитовидна залоза, внутрішні (особливо крово¬творні) органи, молочні залози, статеві органи;
- різні організми мають істотні відмінні особливості реакції на дози опромінення;
- ефект опромінення залежить від частоти впливу іонізуючо¬го випромінювання. Одноразове опромінення у великій дозі спри¬чиняє більш важкі наслідки, ніж розподілене у часі.
При одноразовому опроміненні всього тіла людини можливі такі біологічні порушення в залежності від сумарної поглинутої дози випромінювання:
До 25 рад - видимих порушень немає;
25 ... 50 рад - можливі зміни в складі крові;
50 ... 100 рад - зміни в складі крові, нормальний стан працездатності порушується;
100 ... 200 рад - порушується нормальний стан, можлива втрата праце¬здатності;
200 ... 400 рад - втрата працездатності, можливі смертельні наслідки;
400 ... 500 рад - смертельні наслідки складають 50% від загальної кількості потерпілих;
понад 600 рад - смертельні випадки до¬сягають 100% загальної кількості потерпілих;
1000 ... 5000 рад - опромінена людина помирає через 1-2 тижні від крововиливу в шлунково-кишковий тракт.
Доза 6000 рад призводить до того, що смерть, як прави¬ло, настає протягом декількох годин, діб.
Якщо доза опромі¬нення перевищує 6000рад, людина може загинути під час опромінен¬ня ("смерть під променем").
Репродуктивні органи та очі мають особливо високу чутливість до опромінення. Одноразове опромінення сім'яників при дозі лише 10 рад призводить до тимчасової стерильності чоловіків, доза понад 200 рад може призвести до стерильності на довгі роки. Яєчники менш чутливі, але дози понад 300 рад можуть призвести до безпліддя. Для цих органів сумарна доза, отримана за кілька разів, більш небезпечна, ніж одноразова, на відміну від інших органів людини.
Очі людини уражаються при дозах (200...500 рад). Вста¬новлено, що професійне опромінення із сумарною дозою 50...200 рад, отримане протягом 10-20 років, призводить до по¬мутніння кришталика.
Небезпека радіоактивних елементів для людини визначається здатністю організму поглинати та накопичувати ці елементи. Тому при потраплянні радіоактивних речовин усередину організму ура-жаються ті органи та тканини, у яких відкладаються ті чи інші ізо¬топи: йод - у щитовидній залозі; стронцій - у кістках; уран і плу¬тоній - у нирках, товстому кишечнику, печінці; цезій - у м'язовій тканині; натрій поширюється по всьому організму. Ступінь небез¬пеки залежить від швидкості виведення радіоактивних речовин з організму людини. Більша частина людських органів є мало чутли¬вою до дії радіації. Так, нирки витримують сумарну дозу приблизно 2300 рад, отриману протягом п'яти тижнів, сечовий міхур -5500 рад за один місяць, печінка - 4000 рад за місяць.
Ймовірність захворіти на рак знаходиться в прямій залежності від дози опромінення. Перше місце серед онкологічних захворю¬вань займають лейкози. їх дія, що веде до загибелі людей, вияв¬ляється приблизно через 10 років після опромінення.
Основними документами, якими регламентується радіаційна без¬пека в Україні, є: Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97) та Основні санітарні правила України (ОСПУ).
У НРБУ-97 виділяють три категорії осіб щодо ризику іонізую¬чого опромінення:
• категорія А - персонал, який безпосередньо працює з радіо¬ активними речовинами;
• категорія Б - персонал, що безпосередньо не працює із радіо¬ активними речовинами, але за умови розміщення їх на робочих місцях або місцях проживання може потрапити під їх дію;
- категорія В - все населення країни.

4. Захист від іонізуючого випромінювання.
Питання захисту людини від впливу радіаційних випромінювань постали одночасно з їх відкриттям. Це пояснюється, по-перше, тим, що радіаційне випромінювання швидко почало застосовуватися в науці та на практиці, і, по-друге, комплексом виявлених їхніх нега¬тивних впливів на організм людини.
У нашій країні захист працюючих від впливу радіаційного випро¬мінювання забезпечується системою загальнодержавних заходів. Вони складаються з комплексу організаційних і технічних заходів. Ці заходи залежать від конкретних умов роботи з джерелами іоні¬зуючого випромінювання та від типу джерела випромінювання.
Для захисту від зовнішнього опромінювання, яке має місце при роботі із закритими джерелами випромінювання, основні зусилля необхідно направити на попередження переопромінення персона¬лу шляхом:
• збільшення відстані між джерелом випромінювання і люди¬ною (захист відстанню);
• скорочення тривалості роботи в зоні випромінювання (за¬хист часом);
• екранування джерела випромінювання (захист екранами).
У виробничих і лабораторних умовах необхідно якомога швидше застосовувати дистанційне управління роботою обладнання, яке дає можливість виконувати операції з радіоактивними речовинами на відстані.
Захист від внутрішнього опромінення вимагає виключення без¬посереднього контакту з радіоактивними речовинами у відкритому ви¬гляді та попередження потрапляння їх у повітря робочого простору.
Під внутрішнім опроміненням розуміють вплив на організм людини випромінювань ра-діоактивних речовин, що потрапляють всере¬дину організму. На дверях приміщень, у яких проводиться робота з відкритими джерелами радіоактивного випромінювання, повинен знаходитися знак радіаційної небезпеки - на жовтому фоні три червоних пелюстки.
Особливе значення при роботі з відкритими джерелами радіоактив¬ного випромінювання має особиста гігієна та засоби індивідуального захисту працюючого. В залежності від виду виконуваних робіт і не¬безпечності цих робіт застосовують спецодяг (комбінезони або костю¬ми), спецбілизну, шкарпетки, спецвзуття, рукавиці, респіратори.
Радіоактивні речовини повинні знаходитися в спеціальних при¬міщеннях. По кожному з них необхідно вести суворий облік над¬ходжень і витрат, щоб виключити можливість їх безконтрольного використання. Порядок транспортування радіоактивних речовин регламентується спеціальними правилами. Радіоактивні речови¬ни перевозять у спеціальних контейнерах і спеціально обладнаним транспортом
Результати усіх видів радіаційного контролю повинні реєстру¬ватися і зберігатися протягом 30-ти років. При індивідуальному контролі ведуть облік річної дози опромінення, а також сумарної дози за весь період професійної діяльності людини.

Проблемні питання

Д.з.

Доступно тільки для зареєстрованих користувачів