Дозы однократного облучения считающиеся смертельными. Радиация: Естественный фон, безопасная доза, виды излучений, единицы измерения

Радиация - фактор воздействия на живые организмы, который никак ими не распознается. Даже у людей отсутствуют своеобразные рецепторы, которые бы ощущали присутствие радиационного фона. Специалисты тщательно изучили влияние излучения на здоровье и жизнь человека. Были созданы и приборы, с помощью которых можно фиксировать показатели. Дозы облучения характеризуют уровень радиации, под влиянием которой человек находился в течение года.

В чем измеряют излучение?

Во Всемирной паутине можно найти немало литературы, посвященной радиоактивному излучению. Практически в каждом источнике встречаются числовые показатели норм облучения и следствия их превышения. Разобраться в непонятных единицах измерения удается не сразу. Изобилие информации, характеризующей предельно допустимые дозы облучения населения, могут легко запутать и знающего человека. Рассмотрим понятия в минимальном и более понятном объеме.

Список величин весьма внушителен: кюри, рад, грэй, беккерель, бэр - это только основные характеристики дозы облучения. Зачем так много? Их применяют для определенных областей медицины и охраны окружающей среды. За единицу воздействия радиации на какое-либо вещество принимают поглощенную дозу - 1 грэй (Гр), равный 1 Дж/кг.

При воздействии излучения на живые организмы говорят об Она равна поглощенной тканями организма дозе в перерасчете на единицу массы, умноженной на коэффициент повреждения. Константа выделена для каждого органа своя. В результате вычислений получается число с новой единицей измерения - зиверт (Зв).

На основании уже полученных данных о влиянии принятого излучения на ткани определенного органа определяется эффективная эквивалентная доза облучения. Этот показатель вычисляется при помощи умножения предыдущего числа в зивертах на коэффициент, который учитывает разную чувствительность тканей к радиоактивному излучению. Его значение позволяет оценить с учетом биологической реакции организма количество поглощенной энергии.

Что такое допустимые дозы облучения и когда они появились?

Специалисты радиационной безопасности на основе данных о влиянии облучения на здоровье человека разработали предельно допустимые значения энергии, которые могут быть поглощены организмом без вреда. Предельно допустимые дозы (ПДД) указаны для разового или длительного облучения. При этом учитывают характеристику лиц, подвергающихся действию радиационного фона.

А - лица, работающие с источниками ионизирующего излучения. По ходу выполнения своих трудовых обязанностей подвергаются облучению.
Б - население определенной зоны, работники, чьи обязанности не связаны с получением радиации.
В - население страны.

Среди персонала различают две группы: работники контролируемой зоны (дозы облучения превышают 0.3 от годового ПДД) и сотрудники вне такой зоны (0.3 от ПДД не превышается). В пределах доз различают 4 типа критических органов, то есть тех, в чьих тканях наблюдается наибольшее количество разрушений в связи с ионизированным излучением. Учитывая перечисленные категории лиц среди населения и работников, а также критические органы, устанавливает ПДД.

Впервые пределы облучения появились в 1928 году. Величина годового поглощения радиационного фона составляла 600 миллизиверт (мЗв). Установлена она была для медицинских работников - рентгенологов. С изучением влияния ионизированного излучения на продолжительность и качество жизни ПДД ужесточились. Уже в 1956 году планка снизилась до 50 миллизиверт, а в 1996-м Международная комиссия по защите от радиации уменьшила ее до 20 мЗв. Стоит заметить, что при установлении ПДД в расчет не берут естественное поглощение ионизированной энергии.

Естественная радиация

Если избежать встречи с радиоактивными элементами и их излучением еще хоть как-то можно, то от природного фона никуда не скрыться. Естественное облучение в каждом из регионов имеет индивидуальные показатели. Оно было всегда и с годами никуда не пропадает, а лишь накапливается.

Уровень природной радиации зависит от нескольких факторов:

показателя высоты над уровнем моря (чем ниже, тем меньше фон, и наоборот);
структуры почвы, воды, горных пород;
искусственных причин (производство, АЭС).

Человек получает радиацию через продукты питания, излучение почв, солнца, при медицинском обследовании. Дополнительными источниками облучения становятся производственные предприятия, атомные станции, испытательные полигоны и пусковые аэродромы.

Специалисты считают наиболее приемлемым облучение, которое не превышает 0.2 мкЗв за один час. А верхняя граница нормы радиации определяется в 0.5 мкЗв в час. По прошествии некоторого времени непрерывного воздействия ионизированных веществ допустимые дозы облучения для человека увеличиваются до 10 мкЗв/ч.

По мнению врачей, за всю жизнь человек может получить радиацию в размере не более 100-700 миллизиверт. По факту люди, проживающие в горной местности, подвергаются излучению в несколько больших размерах. Средние показатели поглощения ионизированной энергии в год составляют около 2-3 миллизиверт.

Как именно радиация влияет на клетки?

Ряд химических соединений обладает свойством радиационного излучения. Происходит активное деление ядер атомов, что приводит к высвобождению большого количества энергии. Эта сила способна буквально вырывать электроны от атомов клеток вещества. Сам процесс получил название ионизации. Атом, который подвергся такой процедуре, изменяет свои свойства, что приводит к изменению всего строения вещества. За атомами меняются молекулы, за молекулами общие свойства живой ткани. С возрастанием уровня облучения увеличивается и количество измененных клеток, что приводит к более глобальным переменам. В связи с чем и были высчитаны допустимые дозы облучения для человека. Дело в том, что изменения в живых клетках затрагивают и молекулу ДНК. Иммунная система активно восстанавливает ткани и даже способна «починить» поврежденную ДНК. Но в случаях значительного облучения или нарушения защитных сил организма развиваются заболевания.

С точностью предположить вероятность развития болезней, возникающих на клеточном уровне, при обычном поглощении радиации сложно. Если же эффективная доза облучения (это около 20 мЗв в год для работников промышленности) превышает рекомендуемые показатели в сотни раз, общее состояние здоровья значительно снижается. Иммунная система дает сбои, что влечет за собой развитие различных заболеваний.

Огромные дозы радиации, которые могут быть получены вследствие аварии на АЭС или взрыва атомной бомбы, не всегда совместимы с жизнью. Ткани под воздействием измененных клеток погибают в большом количестве и просто не успевают восстановиться, что влечет за собой нарушение жизненно важных функций. Если часть тканей сохранится, то у человека будет шанс на выздоровление.

Показатели допустимых доз облучения

Согласно нормам радиационной безопасности, установлены предельно допустимые величины ионизирующего облучения в год. Рассмотрим приведенные показатели в таблице.

Как видно из таблицы, допустимая доза облучения в год для работников вредных производств и АЭС сильно отличается от показателей, выведенных для населения санитарно-защищенных зон. Все дело в том, что при длительном поглощении допустимого ионизирующего излучения организм справляется со своевременным восстановлением клеток без нарушения здоровья.

Разовые дозы облучения человека

Значительное увеличение радиационного фона приводит к более серьезным повреждениям тканей, в связи с чем начинают неправильно функционировать или вовсе отказывать органы. возникает лишь при получении огромного количества ионизирующей энергии. Незначительное превышение рекомендуемых доз может привести к заболеваниям, которые могут быть вылечены.

Превышающие норму дозы облучения и последствия

Разовая доза (мЗв)	Что происходит с организмом
	Изменений в состоянии здоровья не наблюдаются
	Снижается общее количество лимфоцитов (снижается иммунитет)
	Значительное снижение лимфоцитов, признаки слабости, тошнота, рвота
	В 5% случаев смертельный исход, у большинства наблюдается так называемое лучевое похмелье (признаки схожи с алкогольным похмельем)
	Изменения в крови, временная мужская стерилизация, 50% смертности в течение 30 дней после облучения
	Смертельная доза облучения, не подлежит лечению
	Наступает кома, смерть в течение 5-30 минут
	Мгновенная смерть от луча

Разовое получение большого количество радиационного излучения негативно влияет на состояние организма: клетки стремительно разрушаются, не успевая восстановиться. Чем сильнее воздействие, тем больше возникает очагов поражения.

Развитие лучевой болезни: причины

Лучевой болезнью называют общее состояние организма, вызванное влиянием радиоактивного излучения, превышающего ПДД. Поражения наблюдаются со стороны всех систем. Согласно заявлениям Международной комиссии по радиологической защите, дозы облучения, вызывающие лучевую болезнь, начинаются с показателей в 500 мЗв за один раз или более 150 мЗв в год.

Поражающее действие высокой интенсивности (более 500 мЗв разово) возникает вследствие использования атомного оружия, его испытаний, возникновения техногенных катастроф, проведения процедур интенсивного облучения при лечении онкологических, ревматологических заболеваний и болезней крови.

Развитию хронической лучевой болезни подлежат медицинские работники, находящиеся в отделении лучевой терапии и диагностике, а также пациенты, которые часто подвергаются радионуклидным и рентгенологическим исследованиям.

Классификация лучевой болезни, в зависимости от доз радиации

Болезнь характеризуют исходя из того, какую дозу ионизирующего облучения получил больной и как долго это происходило. Однократное воздействие приводит к острому состоянию, а постоянно повторяющееся, но менее массивное - к хроническим процессам.

Рассмотрим основные формы лучевой болезни, в зависимости от полученного разового облучения:

лучевая травма (менее 1 Зв) - возникают обратимые изменения;
костномозговая форма (от 1 до 6 Зв) - имеет четыре степени, в зависимости от полученной дозы. Смертность при таком диагнозе составляет более 50%. Поражаются клетки красного костного мозга. Состояние может улучшить трансплантация. Период восстановления долгий;
желудочно-кишечная (10-20 Зв) характеризуется тяжелым состоянием, сепсисом, кровотечениями ЖКТ;
сосудистая (20-80 Зв) - наблюдаются гемодинамические нарушения и тяжелая интоксикация организма;
церебральная (80 Зв) - летальный исход в течение 1-3 дней вследствие отека мозга.

Шанс на выздоровление и реабилитацию имеют больные с костномозговой формой (в половине случаев). Более тяжелые состояния не подлежат лечению. Смерть наступает в течение нескольких дней или недель.

Течение острой лучевой болезни

После того как была получена высокая доза излучения, и доза облучения достигла 1-6 Зв, развивается острая лучевая болезнь. Врачи разделяют состояния, которые сменяют друг друга, на 4 этапа:

Первичная реактивность. Наступает в первые часы после облучения. Характеризуется слабостью, понижением артериального давления, тошнотой и рвотой. При облучении свыше 10 Зв переходит сразу в третью фазу.
Латентный период. После 3-4 дней с момента облучения и до месячного срока состояние улучшается.
Развернутая симптоматика. Сопровождается инфекционными, анемическими, кишечными, геморрагическими синдромами. Состояние тяжелое.
Восстановление.

Острое состояние лечится в зависимости от характера клинической картины. В общих случаях назначается путем введения средств, нейтрализующих радиоактивные вещества. При надобности выполняется переливание крови, трансплантация костного мозга.

Пациенты, которым удается пережить первые 12 недель течения острой лучевой болезни, в основном имеют благоприятный прогноз. Но даже при полном восстановлении у таких людей возрастает риск развития онкологических заболеваний, а также рождения потомства с генетическими аномалиями.

Хроническая лучевая болезнь

При постоянном воздействии радиоактивного излучения в меньших дозах, но суммарно превышающих в год 150 мЗв (не считая природного фона), начинается хроническая форма лучевой болезни. Ее развитие проходит три этапа: формирование, восстановление, исход.

Первый этап протекает в течение нескольких лет (до 3). Тяжесть состояния может быть определена от легкой до тяжелой. Если изолировать пациента от места получения радиоактивного излучения, то в течение трех лет наступит фаза восстановления. После чего возможно полное выздоровление или же, наоборот, прогрессирование болезни с быстрым смертельным исходом.

Ионизированное излучение способно в мгновения разрушить клетки организма и вывести его из строя. Именно поэтому соблюдение предельных доз излучения является важным критерием работы на вредном производстве и жизни неподалеку от АЭС и испытательных полигонов.

Современный человек постоянно подвержен излучению. Его издают бытовые приборы, модные гаджеты, линии электропередачи и другие объекты. Излучение принято делить на две группы: не ионизирующее и ионизирующее . Первая группа считается безопасной для человека. В нее входят радиоволны, тепло, ультрафиолет. Опасность представляет вторая группа, к которой и относится радиация. Чем же так опасно это излучение и каковы смертельные дозы радиации для человека.

Где можно столкнуться с радиацией

Радиация преследует человека повсюду. Сама земля имеет естественный радиационный фон . Он может различаться в зависимости от региона. Самый большой уровень радиации в нашей стране наблюдается в Алтайском крае . Но даже он настолько мал, что считается полностью безопасным. Гораздо опаснее искусственно созданные источники ионизирующего излучения, с которыми мы сталкиваемся достаточно часто:

Рентгенографическое оборудование в больницах. Каждый год мы проходим флюорографическое обследование и подвергаемся облучению. Доза радиации в рентгенах мала и при однократном прохождении такой процедуры вред здоровью не наносится.
Сканирующие устройства в аэропортах. Они действуют аналогично медицинскому рентгену. Лучи проходят сквозь тело человека, поэтому доза облучения крайне мала.
Экраны старых телевизоров, оснащенных электронно-лучевыми трубками.
Реакторы атомных электростанций. Это наиболее мощный источник. Пока он находится в целостности, особой опасности не представляет. Но любое его повреждение грозит глобальной катастрофой.
Радиоактивные отходы. При их неправильной утилизации возможно заражение окружающей среды, которое несет в себе потенциальную опасность.

Нормальная доза радиации не несет в себе большой опасности для жизни или здоровья человека . При ее незначительном превышении развивается лучевая болезнь. Если же на человека воздействует большая доза облучения, наступает моментальная смерть.

Единица измерения радиации

С 1979 года была введенная новая единица измерения уровня радиации – зиверт . Она может обозначаться Зв или Sv. Один зиверт эквивалентен количеству энергии, которую поглощает один килограмм биологической ткани. Ранее единицей измерения излучения считался бэр. 1 зиверт равен 100 бэр.

Небольшие дозы облучения принято измерять в миллизивертах. Один зиверт равен тысяче миллизивертов.

Как измеряется радиация

Радиоактивность окружающего пространства напрямую влияет на состояние здоровья. Даже находясь у себя дома, человек может подвергаться негативному воздействию. Особенно опасны квартиры, в которых имеется посуда, изготовленная из кранового стекла, отделочные материалы с добавлением гранита или старая радиационная краска . При таких обстоятельствах важно периодически измерять радиационный фон.

Выявить опасный фон помогут специальные приборы – радиометры или дозиметры. Для эксплуатации в жилом помещении используют дозиметр. При помощи радиометра легко можно определить фон продуктов питания.

Сегодня существуют специальные организации, которые предоставляют услуги по определению радиационного заражения. Специалисты помогут выявить и утилизировать источники фона.

Можно приобрести и домашний дозиметр. Но быть на 100% уверенным в показаниях такого прибора нельзя. При его использовании необходимо строго следовать инструкции и не допускать контакта устройства с исследуемыми объектами. Если уровни радиации в помещениях окажутся недопустимыми, следует обратиться за помощью к профессионалам как можно скорее .

Степени воздействия радиации на человека

Разобраться в вопросе, какая доза радиации опасна для человека, поможет таблица.

Доза радиации, Зв	Воздействие на человека
До 0,05	Допустимые дозы облучения. При таком воздействии негативных последствий для здоровья человека не наблюдается.
От 0,05 до 0,2	Симптомы лучевой болезни не проявляются. В будущем повышается вероятность развития онкологических заболеваний, а также генетических мутаций у потомства.
От 0,2 до 0,5	Негативной симптоматики не наблюдается. В крови уменьшается концентрация лейкоцитов.
От 0,5 до 1	Проявляются первые признаки лучевой болезни. У мужчин многократно повышается вероятность бесплодия.
От 1 до 2	Тяжелая форма лучевой болезни. Исходя из статистических данных, 10% людей, получивших такую дозу облучения, живут не более месяца. В первые 10 дней состояние пострадавшего стабильное, после чего происходит резкое ухудшение самочувствия.
От 2 до 3	Вероятность летального исхода в течение первого месяца повышается до 35%. Концентрация лейкоцитов крови падает до критических значений.
От 3 до 6	Сохраняется возможность излечения. Погибают около 60% пострадавших. Причиной смерти становится развитие инфекционных заболеваний и внутренние кровотечения.
От 6 до 10	Вероятность летального исхода – 100%. Излечиться в этом случае невозможно. Современной медицине удается отстрочить смерть максимум на год.
От 10 до 80	Человек впадает в глубокую кому. Смерть наступает спустя полчаса.
Более 80	Смерть от радиации наступает мгновенно.

Безопасным считается излучение, мощность которого не превышает 0,2 микрозиверта в час . Допустимая доза радиации для человека не превышает 0,05 Зв. Облучение выше этого показателя приводит к серьезным последствиям для здоровья. Годовая доза рентгеновского облучения в 0,05 Зв характерна для людей, работающих на атомных станциях при условии отсутствия каких-либо нештатных ситуаций.

Истории наших читателей

Владимир
61 год

Чищу сосуды стабильно каждый год. Начал этим заниматься когда мне стукнуло 30, т. к. давление было ни к черту. Врачи руками только разводили. Пришлось самому браться за свое здоровье. Разные способы испробовал, но один мне помогает особенно хорошо...
Подбронее >>>

При проведении местных медицинских процедур максимально разрешенная доза облучения для человека составляет 0,3 Зв. Норма облучения рентгеном в год не превышает двух процедур.

Роль играет не только мощность излучения, но и продолжительность воздействия. Низкое по силе воздействие, оказывающее влияние продолжительное время, окажется более губительным для здоровья, чем кратковременное сильное воздействие. Но это справедливо только в том случае, если речь не идет о смертельных дозах радиации.

Эффект накопления радиации

На протяжении жизни в организме человека может скапливаться от 100 до 700 микрозиверт радиации . Такой показатель считается нормальным и не угрожает здоровью или жизни человека. При этом в год в теле может накапливаться о 3 до 4 микрозиверта.

Количество накопленной радиации во многом будет зависеть от внешних обстоятельств. Так, каждый рентгенографический снимок в кабинете стоматолога приносит 0,2 микрозиверта, проход через сканер аэропорта – 0,001 мЗв, флюорографическое исследование – 3 мЗв.

Когда развивается лучевая болезнь

Следствием воздействия критической дозы радиации на человека становится развитие лучевой болезни. Она поражает практически все системы организма . В зависимости от дозы излучения может поддаваться лечению или приводить к летальному исходу.

Согласно последним исследованиям, для появления лучевой болезни опасная доза радиации в год составляет 1,5 Зв. Предел допустимой дозы однократного облучения – 0,5 Зв. После этой отметки начинают проявляться признаки поражения.

Выделяют следующие формы лучевой болезни:

Лучевая травма. Появляется, если дозировка разового излучения не превышала 1 Зв.
Костномозговая форма. Опасные нормы – от 1 до 6 Зв. В половине случаев такая форма болезни приводит к летальному исходу.
Желудочно-кишечная форма наблюдается при дозировке излучения от 10 до 20 Зв. Сопровождается внутренними кровотечениями, лихорадочным состоянием, развитием инфекционных поражений.
Сосудистая форма. Развивается после облучения в пределах от 20 до 80 Зв. Происходят тяжелые гемодинамические нарушения.
Церебральная форма. Наблюдается при облучении свыше 80 Зв. Происходит мгновенный отек мозга и смерть пострадавшего.

В некоторых случаях лучевая болезнь может перерастать в хроническую форму. Период ее формирования может занимать до трех лет . После этого происходит восстановление организма, которое длится еще три года. При правильной терапии результатом становится излечение. Но в некоторых случаях спасти пациента не удается.

Симптоматика лучевой болезни

Если нормальная доза радиации была превышена не критически, то появляются симптомы лучевой травмы. Среди них выделяют:

Приступы тошноты и рвоты.
Сухость слизистых поверхностей носоглотки.
Во рту ощущается вкус горечи.
Появляются сильные головные боли .
Пострадавший быстро устает, его покидают жизненные силы.
Снижается артериальное давление.

В случае превышения дозы облучения в 10 Зв наблюдаются следующие признаки:

Покраснение отдельных участков кожи. Со временем они приобретают синий оттенок.
Изменяется частота сокращения сердечной мышцы.
Снижается мышечный тонус.
Появляется тремор в пальцах.
Пропадает сухожильный рефлекс.

Спустя четыре дня выраженные симптомы пропадают. Заболевание переходит в скрытую форму. Ее продолжительность будет зависеть от степени поражения организма. При этом в значительной степени снижаются все рефлексы организма, проявляются симптомы невралгического характера.

Если доза облучения превышала 3 ЗВ, то спустя две недели начинается интенсивное облысение . При дозе выше 10 Зв заболевание сразу же переходит в третью фазу. Наблюдается серьезное изменение состава крови, развиваются инфекционные заболевания. В кратчайшие сроки наступает отек мозга, полностью пропадает мышечный тонус. В подавляющем большинстве случаев человек погибает.

При первых же подозрительных симптомах необходимо обратиться за помощью к врачу. Только при своевременной терапии сохраняется шанс на успешное излечение лучевой болезни.

Диагностика

Появление лучевой болезни выявляется на основании первичных признаков. Пристальное внимание уделяется пациентам, которые побывали в ситуации, когда превышена безопасная доза радиации.

Степень тяжести поражения определяется в ходе исследования образцов крови пострадавшего. Выясняется наличие анемии, ретикулоцитопении, лейкопении, СОЭ. О наличии лучевой болезни говорят признаки кровотечения в миелограмме .

В дополнение к исследованию крови проводят следующие диагностические мероприятия:

Забор соскобов кожных язв и проведение микроскопии.
УЗИ брюшной полости.
УЗИ органов таза.

Одновременно с этим проводятся консультации с узкими специалистами: гематологом, эндокринологом, невропатологом и гастроэнтерологом . Они внимательно изучают клиническую картину болезни и результаты всех обследований.

Терапия лучевой болезни

Болезнь успешно лечится, если дозовый порог заражения превышен незначительно . Среди основных терапевтических методик можно выделить:

Своевременное оказание первой помощи. Это особенно важно для людей, побывавших в месте сильного радиационного заражения. С пострадавшего снимают всю одежду, так как она накапливает в себе радиацию. Тщательно промывают тело и желудок.
Медикаментозная терапия. Она включает в себя применение седативных, антигистаминных препаратов, антибиотиков, средств для восстановления желудочно-кишечного тракта. Кроме того, проводится лечение, направленное на восстановление иммунной системы. На третьей стадии заболевания прописывают, помимо прочего, антигеморрагические препараты.
Переливание крови.
Физиотерапия. Чаще всего применяется дыхание при помощи кислородной маски.
В некоторых случаях специалисты проводят пересадку костного мозга.
Правильное питание. В первую очередь организуется оптимальный питьевой режим. В день пострадавший должен выпивать не менее двух литров воды. В его рацион также должны входить соки и чай. При этом пить одновременно с приемом пищи нельзя. К минимуму сводится употребление жирных, жареных и чрезмерно соленых блюд. В день должно быть не менее пяти приемов пищи. Категорически запрещено употребление спиртных напитков.

Профилактические мероприятия

Для того чтобы не стать жертвой радиационного излечения, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

Избегать потенциально опасных зон . При малейшем подозрении на то, что на территории максимальная доза радиации, следует незамедлительно покинуть это место и обратиться к специалистам.
Людям, занятым на опасных производствах, рекомендуется употреблять витаминно-минеральные комплексы, а также другие препараты, поддерживающие иммунную систему. Выбор конкретных медикаментов должен проводиться совместно с лечащим врачом.
При контакте с радиоактивными предметами необходимо использовать специализированные средства защиты: костюмы, респираторы и так далее.
Пить как можно больше воды. Жидкость помогает вымывать из организма радиоактивные вещества .

Смертельная доза радиации в зивертах составляет всего 6 единиц. Поэтому при первых подозрениях на повышенный фон необходимо провести исследование при помощи дозиметра.

Естественная радиоактивность присутствует повсюду. Ионизирующее излучение есть и в космосе, и на Земле с самого момента её зарождения. Даже человеческий организм немного радиоактивен, и способа избавиться от природной радиации не существует.

Основным источником природного или естественного радиационного фона считается радон, который выделяется из земной коры. Радиоактивный инертный газ задерживается в закрытых помещениях, проникая через щели в фундаментах. Также радионуклиды могут быть в кирпиче и бетоне. Радон может образовываться в процессе сжигания природного газа, он присутствует в воде артезианских скважин.

Как её не назови, но опасности для человека не представляет, так как природная радиация обычно имеет допустимые дозы облучения. Радиоактивность, созданная человеческой деятельностью, может иметь в том числе и смертельную дозу радиации.

Виды доз радиации и что такое мощность эквивалентной дозы

Понятие дозы введено для оценки степени воздействия ионизационного облучения на различные объекты. Чтобы определить интенсивность допустимых доз облучения ввели понятие мощности дозы.

Экспозиционная доза. Количество положительных ионов рентгеновских и гамма лучей в определённом объёме воздухе, принято называть экспозиционной дозой. Системной единицей измерений является кулон деленный на килограмм (Кл/Г), а не системной единицей Рентген (Р). 1 Кл/Г = 3876 Р.
Поглощённая доза. Количество полученной энергии радиоактивного излучения на единицу массы облучаемого вещества называют поглощённой дозой. Системной единицей измерения является в Грей (Гр), а не системной Рад. 1 Гр = 100 рад.
Эквивалентная доза. Понятие эквивалентной дозы показывает поглощённую дозу ионизирующего излучения, скорректированную коэффициентом относительной биологической эффективности различных видов радиоактивных излучений. Системно единицей измерения является Зиверт (Зв), а не системной Бэр (бэр). 1 Зв = 100 бэр.
Эффективная доза. Различные ткани организма имеют разную чувствительность к облучению. Поэтому для расчёта эффективной дозы добавили коэффициент радиационной опасности. Измеряется также как и эквивалентная доза в Зивертах (Зв).
Мощность эквивалентной дозы. Доза облучения, полученная организмом в определённый отрезок времени (например, в течение часа), называется мощностью дозы. Мощность рассчитывается как отношение дозы ко времени воздействия и измеряется в Рентген в час, Зиверт в час и Грей в час. Бытовые дозиметры обычно измеряют мощность эквивалентной дозы (микроЗиверт в час) или мощность экспозиционной дозы (микроРентген в час). Соотношение запомнить несложно — один Зиверт это сто Рентген.

Допустимая доза облучения или безопасная мощность дозы

Допустимые дозы облучения (уровень мощности естественного фона) от 0,05 мкЗв/час до 0,5 мкЗв/час безвредны. Но при постоянном попадании в организм человека радона возрастает риск различных заболеваний, в том числе раком. Поэтому помещения необходимо проветривать. При строительстве дома или ремонте квартиры нужно проверять применяемые стройматериалы бытовым дозиметром или индикатором радиоактивности.

Человеческая деятельность увеличивает естественную радиоактивность природы. И это не только ядерное оружие или атомная промышленность. Обычное сжигание газа, нефти или каменного угля изменяет радиационный фон. Допустимые дозы облучения значительно превышены в районах нефтескважин. На грунте около скважин и на бурильном оборудовании откладываются небезопасные соли тория 232, радия 226 и калия 40. Поэтому отработанные трубы считаются радиоактивными отходами и должны утилизироваться специальным образом.

Человек, впервые взявший в руки дозиметр, обнаруживает вдруг, что не совсем понятно, чего он там такое показывает… А ведь ситуации бывают разными, и от того, насколько мы хорошо понимаем показания дозиметра, может зависеть наша жизнь.

В одной из следующих статей мы расскажем, как пользоваться дозиметром, с чего начать, что делать, а чего делать лучше не стоит. А сейчас поговорим о том, что дозиметр показывает и почему это для нас может быть важно.

Какие показатели будут для нас особенно важны?

Во-первых, если говорить по-простому, накопленная нами доза.

В дозиметрии используются только показатели поглощённой эквивалентной эффективной дозы. Она измеряется в Зивертах.

Дело в том, что организм способен накапливать всю поглощённую за свою жизнь радиацию в виде необратимых изменений тканей и органов а так же радионуклидов, оседающих во внутренних тканях. Поскольку в природе постоянно присутствует некоторое фоновое излучение, то человек за свою жизнь накапливает дозу от 100 до 700 мЗв (милизивертов). Этот показатель рассчитан на 70 лет жизни. При таком раскладе совсем не трудно рассчитать норму полученной накопленной дозы за год или в сутки. Получается, что в нормальных условиях в год мы «должны» собрать норму в 1,43 - 10 мЗв, а за сутки, соответственно 0,004 - 0,027 мЗв. Накопленный эквивалент дозы измеряется после включения дозиметра и до тех пор, пока его не выключат или пока не обнулят результаты измерений.

Но при некоторых «нестандартных ситуациях» бывает, что человек может поймать дозу излучения, во многие разы превышающую естественные фоновые показатели. Эту дозу можно накопить за раз (разовое облучение), кратковременно (облучение до 4-х суток подряд) или на протяжении многих лет.

Облучение малыми дозами, но длительное время считается намного опаснее, чем облучение большой дозой, но за короткий промежуток времени. Возможно, из-за того, что организм человека все-таки способен бороться с радиацией и восстанавливать поврежденные ткани.

Вот раскладка последствий накопления той или иной дозы.

3 мЗв/год - считается абсолютно безопасной нормальной дозой радиационного фона.

20 мЗв/год - предел годовой дозы облучения для работников ядерной и других видов радиационно-опасных работ.

150 мЗв/год - увеличивает вероятность возникновения онкологических заболеваний.

250 мЗв - после достижения этого порога накопленной дозы ликвидатора аварии на ЧАЭС больше не допускали до опасной работы и отправляли из Чернобыля.

При кратковременном облучении граница предельно допустимой накопленной дозы поднимается.

До 0,01 мЗв - эту дозу можно не учитывать.

Если за одну смену рабочий имеет риск превысить порог в 0,2 мЗв, такая работа относится к радиационно опасным и предполагает ношение дозиметра.

До 100 мЗв - допустимое разовое(!) аварийное облучение населения. Медицинскими методами каких-либо заметных отклонений в строении тканей и органов не наблюдается.

Разовое облучение свыше 200 мЗв считается потенциально опасным, критическим для здоровья.

Облучение дозой 500-1000 мЗв вызывает чувство усталости, наблюдаются умеренные изменения в составе крови. Состояние нормализуется через некоторое время. Но появляется вероятность появления в будущем онкологических заболеваний.

1000-1500 мЗв (1-1,5 Зв) за раз могут вызвать симптомы, указывающие на реакцию органов и систем - тошнота, рвота, нарушение работспособности. Возникают различные формы лучевой болезни.

После значения доз 1500 мЗв (1,5 Зв) и выше (высокие уровни облучения) принято измерять поглощённую дозу в Грэях (1 Зв = 1 Гр). Очевидно, что облучённый объект уже не воспринимают как «биологический» (вот такой у медиков чёрный юмор).

1,5-2,5 Гр (1500-2500 мЗв) - наблюдается кратковременная лёгкая форма лучевой болезни, которая появляется в виде выраженной, продолжающейся длительное время лейкопении (снижения числа лейкоцитов). В 30-50% случаев может наблюдаться рвота в первые сутки после облучения. При дозах больше 2 грэй - высок риск летального исхода.

2,5-4 Гр (2500-4000 мЗв) - возникает лучевая болезнь средней степени тяжести. У всех облученных в первые сутки после облучения наблюдается тошнота и рвота, резко снижается содержание лейкоцитов и появляются подкожные кровоизлияния. Такие дозы - вызывают существенный, непоправимый ущерб здоровью, облысение и белокровие.

Теперь о совсем неприятном. Смертельные дозы проникающей радиации:

3-4 Гр (3000-4000 мЗв) - повреждение костного мозга, в течение месяца после облучения смертельный исход возможен у 50% облученных (без медицинского вмешательства).

4-7 Гр (4000-7000 мЗв) - развивается тяжелая форма лучевой болезни и высока смертность.

Термин "радиоактивность" был предложен в 1898 году Марией Склодовской-Кюри, которая вместе с мужем Пьером Кюри открыла два новых радиоактивных химических элемента - полоний и радий. В честь супругов-ученых первая единица измерения радиоактивности была названа "кюри". Чему она равна, запомнить несложно. Радиоактивность в 1 кюри создает 1 г радия.(Эту единицу определяют еще так: 1 кюри - активность такого количества радиоактивного вещества, в котором происходит З,7*10 10 распадов в секунду.)

Слово "радиоактивность" часто мелькает на страницах газет и журналов в связи с аварией на Чернобыльской АЭС. В этих статьях приводятся цифры, характеризующие степень заражения местности, уровни радиации, дозы облучения. Например, пишут, что в зоне аварии Чернобыльской атомной станции есть районы, где радиоактивность составляет 1200 микрорентген в час. Считается, что безопасно для человека набрать за всю жизнь (за 70 лет) дозу облучения, не превышающую З5 бэров. И сразу возникают вопросы: как сравнить, сопоставить эти цифры: что скрывается за ними?

Радиоактивность можно измерять в различных единицах - в беккерелях, кюри, рентгенах, резерфордах, греях, зивертах и т. д., а мощность излучения - в этих же единицах, отнесенных к единице времени (секунде, часу, суткам, неделе, месяцу, году). Расскажем об основных единицах измерения радиоактивности, чаще других встречающихся в периодической печати.

1 рентген - это такая доза рентгеновских (или гамма) лучей, при которой в 1 см 3 воздуха образуется 2,08*10 9 пар ионов (или в 1 г воздуха -1,61*10 12 пар ионов).

1 бэр (биологический эквивалент рентгена) - доза любого излучения, которая производит такое же биологическое действие, как рентгеновское или гамма-излучение в 1 рентген.

Степень облучения измеряют еще в радах. Слово "рад" образовано от английского radiation absorbed doze - поглощенная доза излучения. 1 рад - это такое излучение, при котором каждый килограмм массы вещества (скажем, человеческого тела) поглощает 0,01 Дж энергии (или 1 г массы поглощает 100 эргов). Для обычных практических расчетов можно считать, что рентгены, рады и бэры равны между собой: 1 рентген=1 рад=1 бэр.

На рисунке приведены мощности различных радиоактивных источников и показано их воздействие на живые организмы. На верхней центральной шкале указано излучение, которое можно наблюдать в эпицентре взрыва атомной и водородной бомбы через определенные промежутки времени - час, день и т. д. На левой нижней шкале приведены мощности радиоактивных источников, с которыми мы сталкиваемся в обыденной жизни. Естественный радиоактивный фон образуется за счет космических лучей, излучения почвы, содержащей радиоактивные вещества, и от выпавших радиоактивных осадков.

На правой шкале приведены средние смертельные дозы для различных животных. Если человек за короткое время, скажем, час, получает дозу облучения 400 рентген, то с вероятностью 50% можно утверждать, что она смертельна. Если доза облучения повысится до 600 рентген, то вероятность летального исхода увеличится до 98%.

Когда взорвался реактор на Чернобыльской атомной электростанции, то мощность излучения из провала достигала 30000 рентген/час, а осколки реактора, попавшие на крышу четвертого блока, "светили" с мощностью 20 000 рентген/час. Нетрудно подсчитать, что достаточно было проконтактировать с ними всего полторы минуты, чтобы получить смертельную дозу облучения.

В заключение несколько слов о периоде полураспада. Так называют время, в течение которого число атомов данного радиоактивного вещества уменьшается вследствие распада вдвое. (Также в два раза уменьшается и интенсивность излучения.) Период полураспада меняется в широких пределах: от долей секунды до миллиардов лет. Среди долгоживущих изотопов, выброшенных в атмосферу в результате взрыва АЭС в Чернобыле, есть стронций-90 и цезий-1З7, периоды полураспада которых около 30 лет, поэтому зона Чернобыльской АЭС еще многие десятилетия будет непригодна для нормальной жизни.

Рисунок и сопровождающий его текст повествуют о малоприятных вещах, но радиация существует, и о ней надо знать.

Возможно, будет полезно почитать: