Combien de types de rayonnements ionisants existe-t-il. rayonnement ionisant

Rayonnement ionisant (IR) - flux de particules élémentaires (électrons, positons, protons, neutrons) et quanta d'énergie électromagnétique dont le passage à travers la substance conduit à l'ionisation (formation d'ions de polarités différentes) et à l'excitation de ses atomes et molécules. Ionisation - la transformation d'atomes ou de molécules neutres en particules chargées électriquement - les ions. bII tombent sur la Terre sous forme de rayons cosmiques, résultent de la désintégration radioactive des noyaux atomiques (particules απ β, rayons γ et X) , sont créés artificiellement sur des accélérateurs de particules chargées. Les types d'IR les plus courants sont d'un intérêt pratique - flux de particules a et β, rayonnement γ, rayons X et flux de neutrons.

rayonnement alpha(a) - le flux de particules chargées positivement - les noyaux d'hélium. Actuellement, on connaît plus de 120 noyaux alpha-radioactifs artificiels et naturels qui, en émettant une particule α, perdent 2 protons et 2 neutrons. La vitesse des particules pendant la désintégration est de 20 000 km/s. Dans le même temps, les particules α ont la capacité de pénétration la plus faible, leur longueur de trajet (la distance entre la source et l'absorption) dans le corps est de 0,05 mm, dans l'air de 8 à 10 cm. Elles ne peuvent même pas traverser une feuille de papier. , mais la densité d'ionisation par unité est très large (de 1 cm à des dizaines de milliers de paires), ces particules ont donc la capacité ionisante la plus élevée et sont dangereuses à l'intérieur du corps.

rayonnement bêta(β) est le flux de particules chargées négativement. Environ 900 isotopes radioactifs bêta sont actuellement connus. La masse des particules β est plusieurs dizaines de milliers de fois inférieure à celle des particules α, mais elles ont un pouvoir de pénétration plus important. Leur vitesse est de 200 à 300 000 km/s. La longueur du trajet du flux provenant de la source dans l'air est de 1 800 cm, dans les tissus humains - 2,5 cm. Les particules β sont entièrement retenues par des matériaux solides (plaque d'aluminium de 3,5 mm, verre organique) ; leur capacité ionisante est 1000 fois inférieure à celle des particules α.

Rayonnement gamma(γ) - rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde de 1 10 -7 m à 1 10 -14 m ; est émis lors de la décélération des électrons rapides dans la matière. Il se produit lors de la désintégration de la plupart des substances radioactives et possède un pouvoir de pénétration élevé ; se propage à la vitesse de la lumière. Dans les champs électriques et magnétiques, les rayons gamma ne sont pas déviés. Ce rayonnement a un pouvoir ionisant inférieur à celui des rayonnements a et β, car la densité d'ionisation par unité de longueur est très faible.

rayonnement X peut être obtenu dans des tubes à rayons X spéciaux, dans des accélérateurs d'électrons, lors de la décélération des électrons rapides dans la matière et lors de la transition des électrons des couches électroniques externes de l'atome vers les couches internes, lorsque des ions sont créés. Les rayons X, comme les rayons gamma, ont un faible pouvoir ionisant, mais une grande profondeur de pénétration.

Neutrons - particules élémentaires du noyau atomique, leur masse est 4 fois inférieure à la masse des particules α. Leur durée de vie est d'environ 16 minutes. Les neutrons n'ont pas de charge électrique. La longueur du trajet des neutrons lents dans l'air est d'environ 15 m, dans un environnement biologique - 3 cm ; pour les neutrons rapides, respectivement 120 m et 10 cm, ces derniers ayant un pouvoir de pénétration élevé et représentant le plus grand danger.

Il existe deux types de rayonnements ionisants :

Corpusculaire, constitué de particules de masse au repos non nulle (rayonnement α-, β- et neutronique) ;

Électromagnétique (rayonnement gamma et rayons X) - avec une longueur d'onde très courte.

Pour évaluer l'impact des rayonnements ionisants sur toutes substances et organismes vivants, des quantités spéciales sont utilisées - doses de rayonnement. La principale caractéristique de l’interaction des rayonnements ionisants et du milieu est l’effet d’ionisation. Dans la période initiale du développement de la dosimétrie des rayonnements, il était le plus souvent nécessaire de s'occuper des rayons X se propageant dans l'air. Par conséquent, le degré d’ionisation de l’air des tubes ou appareils à rayons X a été utilisé comme mesure quantitative du champ de rayonnement. Une mesure quantitative basée sur la quantité d'ionisation de l'air sec à pression atmosphérique normale, assez facile à mesurer, est appelée dose d'exposition.

Dose d'exposition détermine la capacité ionisante des rayons X et des rayons γ et exprime l'énergie du rayonnement convertie en énergie cinétique des particules chargées par unité de masse d'air atmosphérique. La dose d'exposition est le rapport de la charge totale de tous les ions de même signe dans un volume élémentaire d'air à la masse d'air dans ce volume. Dans le système SI, l’unité de dose d’exposition est le coulomb divisé par le kilogramme (C/kg). L'unité hors système est le roentgen (R). 1 C/kg = 3880 R. Avec l'élargissement de la gamme des types connus de rayonnements ionisants et le champ d'application de son application, il s'est avéré que la mesure de l'effet des rayonnements ionisants sur une substance ne peut pas être simplement déterminée en raison de la complexité et la diversité des processus qui se produisent dans ce cas. Le plus important d'entre eux, provoquant des modifications physico-chimiques de la substance irradiée et conduisant à un certain effet de rayonnement, est l'absorption de l'énergie des rayonnements ionisants par la substance. C’est ainsi qu’est née la notion de dose absorbée.

Dose absorbée montre la quantité d'énergie de rayonnement absorbée par unité de masse de toute substance irradiée et est déterminée par le rapport de l'énergie absorbée du rayonnement ionisant à la masse de la substance. L'unité SI de dose absorbée est le gray (Gy). 1 Gy est la dose à laquelle l'énergie d'un rayonnement ionisant de 1 J est transférée à une masse de 1 kg. L'unité non systémique de dose absorbée est le rad. 1 Gy = 100 rads. L'étude des effets individuels de l'irradiation des tissus vivants a montré qu'aux mêmes doses absorbées, différents types de rayonnement produisent un effet biologique différent sur l'organisme. Cela est dû au fait qu'une particule plus lourde (par exemple, un proton) produit plus d'ions par unité de trajet dans le tissu qu'une particule légère (par exemple, un électron). A même dose absorbée, l'effet destructeur radiobiologique est d'autant plus élevé que l'ionisation créée par le rayonnement est dense. Pour tenir compte de cet effet, la notion de dose équivalente a été introduite.

Équivalent de dose est calculé en multipliant la valeur de la dose absorbée par un coefficient spécial - le coefficient d'efficacité biologique relative (RBE) ou facteur de qualité. Les valeurs des coefficients pour différents types de rayonnement sont données dans le tableau. 7.

Tableau 7

Coefficient d'efficacité biologique relatif pour différents types de rayonnement

L'unité SI de dose équivalente est le sievert (Sv). La valeur de 1 Sv est égale à la dose équivalente de tout type de rayonnement absorbée dans 1 kg de tissu biologique et créant le même effet biologique que la dose absorbée de 1 Gy de rayonnement photonique. L'unité de dose équivalente hors système est le rem (équivalent biologique du rad). 1 Sv = 100 rem. Certains organes et tissus humains sont plus sensibles que d'autres aux effets des radiations : par exemple, à dose équivalente, le risque de cancer des poumons est plus élevé que celui de la glande thyroïde, et l'irradiation des glandes sexuelles est particulièrement dangereuse en raison de la risque de dommages génétiques. Par conséquent, les doses de rayonnement de différents organes et tissus doivent être prises en compte avec un coefficient différent, appelé coefficient de risque radiologique. En multipliant la valeur de la dose équivalente par le coefficient de risque radiologique correspondant et en la sommant sur tous les tissus et organes, on obtient dose efficace, reflétant l’effet global sur le corps. Les coefficients pondérés sont établis empiriquement et calculés de telle manière que leur somme pour l'ensemble de l'organisme soit un. Les unités de dose efficaces sont les mêmes que les unités de dose équivalentes. Elle se mesure également en sieverts ou rems.

Le rayonnement ionisant est une combinaison de divers types de microparticules et de champs physiques qui ont la capacité d'ioniser une substance, c'est-à-dire d'y former des particules chargées électriquement - des ions. Il existe plusieurs types de rayonnements ionisants : les rayonnements alpha, bêta, gamma et neutroniques.

rayonnement alpha

2 protons et 2 neutrons, qui font partie des noyaux d'hélium, participent à la formation de particules alpha chargées positivement. Les particules alpha se forment lors de la désintégration du noyau d'un atome et peuvent avoir une énergie cinétique initiale de 1,8 à 15 MeV. Les caractéristiques du rayonnement alpha sont un pouvoir ionisant élevé et un faible pouvoir pénétrant. Lorsqu'elles se déplacent, les particules alpha perdent leur énergie très rapidement, ce qui fait qu'elles ne suffisent même pas à surmonter de fines surfaces plastiques. En général, l'exposition externe aux particules alpha, si l'on ne prend pas en compte les particules alpha de haute énergie obtenues à l'aide d'un accélérateur, ne cause aucun dommage à l'homme, mais la pénétration de particules dans l'organisme peut être dangereuse pour la santé, car alpha les radionucléides ont une longue demi-vie et sont hautement ionisés. Si elles sont ingérées, les particules alpha peuvent souvent être encore plus dangereuses que les rayonnements bêta et gamma.

rayonnement bêta

Les particules bêta chargées, dont la vitesse est proche de celle de la lumière, se forment à la suite de la désintégration bêta. Les rayons bêta sont plus pénétrants que les rayons alpha : ils peuvent provoquer des réactions chimiques, de la luminescence, ioniser les gaz et avoir un effet sur les plaques photographiques. Pour se protéger contre le flux de particules bêta chargées (énergie ne dépassant pas 1 MeV), il suffira d'utiliser une plaque d'aluminium ordinaire de 3 à 5 mm d'épaisseur.

Rayonnement photonique : rayonnement gamma et rayons X

Le rayonnement photonique comprend deux types de rayonnement : les rayons X (qui peuvent être bremsstrahlung et caractéristiques) et le rayonnement gamma.

Le type de rayonnement photonique le plus courant est constitué de particules gamma à très haute énergie et de longueurs d'onde ultracourtes, qui constituent un flux de photons sans charge à haute énergie. Contrairement aux rayons alpha et bêta, les particules gamma ne sont pas déviées par les champs magnétiques et électriques et ont un pouvoir de pénétration bien plus important. En certaines quantités et pendant une certaine durée d'exposition, les rayonnements gamma peuvent provoquer le mal des rayons et conduire à diverses maladies oncologiques. Seuls des éléments chimiques lourds comme le plomb, l'uranium appauvri et le tungstène peuvent empêcher la propagation du flux de particules gamma.

rayonnement neutronique

La source de rayonnement neutronique peut être des explosions nucléaires, des réacteurs nucléaires, des laboratoires et des installations industrielles. Les neutrons eux-mêmes sont des particules électriquement neutres et instables (la demi-vie d'un neutron libre est d'environ 10 minutes) qui, du fait qu'elles n'ont pas de charge, se caractérisent par un pouvoir de pénétration élevé avec un faible degré d'interaction avec la matière. Le rayonnement neutronique est très dangereux, c'est pourquoi un certain nombre de matériaux spéciaux, contenant principalement de l'hydrogène, sont utilisés pour s'en protéger. Mieux encore, le rayonnement neutronique est absorbé par l'eau ordinaire, le polyéthylène, la paraffine et les solutions d'hydroxydes de métaux lourds.

Comment les rayonnements ionisants affectent-ils les substances ?

Tous les types de rayonnements ionisants affectent dans une certaine mesure diverses substances, mais ils sont plus prononcés dans les particules gamma et les neutrons. Ainsi, avec une exposition prolongée, ils peuvent modifier considérablement les propriétés de divers matériaux, modifier la composition chimique des substances, ioniser les diélectriques et avoir un effet destructeur sur les tissus biologiques. Le fond de rayonnement naturel ne causera pas beaucoup de dommages à une personne. Cependant, lors de la manipulation de sources artificielles de rayonnements ionisants, il convient d'être très prudent et de prendre toutes les mesures nécessaires pour minimiser le niveau d'exposition aux rayonnements sur le corps.

Le rayonnement radioactif (ou ionisant) est l'énergie libérée par les atomes sous forme de particules ou d'ondes de nature électromagnétique. L’homme est exposé à une telle influence à la fois par des sources naturelles et anthropiques.

Les propriétés utiles des rayonnements ont permis de les utiliser avec succès dans l'industrie, la médecine, les expériences et la recherche scientifiques, l'agriculture et d'autres domaines. Cependant, avec la généralisation de ce phénomène, une menace pour la santé humaine est apparue. Une petite dose d’exposition aux rayonnements peut augmenter le risque de contracter des maladies graves.

La différence entre rayonnement et radioactivité

Le rayonnement, au sens large, désigne le rayonnement, c'est-à-dire la propagation de l'énergie sous forme d'ondes ou de particules. Les rayonnements radioactifs sont divisés en trois types :

• rayonnement alpha - un flux de noyaux d'hélium-4 ;
• rayonnement bêta - le flux d'électrons ;
• le rayonnement gamma est un flux de photons de haute énergie.

La caractérisation des émissions radioactives repose sur leur énergie, leurs propriétés de transmission et le type de particules émises.

Le rayonnement alpha, qui est un flux de corpuscules chargés positivement, peut être bloqué par l'air ou les vêtements. Cette espèce ne pénètre pratiquement pas dans la peau, mais lorsqu'elle pénètre dans le corps, par exemple par des coupures, elle est très dangereuse et a un effet néfaste sur les organes internes.

Le rayonnement bêta a plus d'énergie : les électrons se déplacent à grande vitesse et leur taille est petite. Par conséquent, ce type de rayonnement pénètre profondément dans les tissus à travers les vêtements fins et la peau. La protection contre les rayonnements bêta peut être réalisée avec une feuille d'aluminium de quelques millimètres ou une planche de bois épaisse.

Le rayonnement gamma est un rayonnement de haute énergie de nature électromagnétique, qui possède un fort pouvoir pénétrant. Pour vous en protéger, vous devez utiliser une épaisse couche de béton ou une plaque composée de métaux lourds comme le platine et le plomb.

Le phénomène de radioactivité a été découvert en 1896. La découverte a été faite par le physicien français Becquerel. Radioactivité - la capacité des objets, composés, éléments à émettre une étude ionisante, c'est-à-dire des rayonnements. La raison de ce phénomène est l'instabilité du noyau atomique, qui libère de l'énergie lors de la désintégration. Il existe trois types de radioactivité :

• naturel - caractéristique des éléments lourds dont le numéro de série est supérieur à 82 ;
• artificiel - initié spécifiquement à l'aide de réactions nucléaires ;
• induit - caractéristique des objets qui deviennent eux-mêmes une source de rayonnement s'ils sont fortement irradiés.

Les éléments radioactifs sont appelés radionucléides. Chacun d’eux se caractérise par :

• demi-vie;
• le type de rayonnement émis ;
• énergie de rayonnement;
• et d'autres propriétés.

Sources de rayonnement

Le corps humain est régulièrement exposé à des rayonnements radioactifs. Environ 80 % du montant reçu annuellement provient des rayons cosmiques. L'air, l'eau et le sol contiennent 60 éléments radioactifs qui sont des sources de rayonnement naturel. La principale source naturelle de rayonnement est le gaz inerte radon rejeté par le sol et les roches. Les radionucléides pénètrent également dans le corps humain avec la nourriture. Une partie des rayonnements ionisants auxquels les humains sont exposés provient de sources anthropiques, allant des générateurs d'énergie nucléaire et des réacteurs nucléaires aux rayonnements utilisés pour le traitement médical et le diagnostic. À ce jour, les sources artificielles courantes de rayonnement sont :

• équipement médical (principale source anthropique de rayonnement) ;
• industrie radiochimique (exploitation minière, enrichissement du combustible nucléaire, traitement des déchets nucléaires et leur valorisation) ;
• radionucléides utilisés dans l'agriculture et l'industrie légère ;
• accidents dans des usines radiochimiques, explosions nucléaires, rejets de radiations
• Matériaux de construction.

L'exposition aux rayonnements selon la méthode de pénétration dans le corps est divisée en deux types : interne et externe. Cette dernière est typique des radionucléides dispersés dans l'air (aérosols, poussières). Ils entrent en contact avec la peau ou les vêtements. Dans ce cas, les sources de rayonnement peuvent être éliminées par lavage. L'irradiation externe provoque des brûlures des muqueuses et de la peau. Dans le type interne, le radionucléide pénètre dans la circulation sanguine, par exemple par injection dans une veine ou à travers des plaies, et est éliminé par excrétion ou thérapie. Un tel rayonnement provoque des tumeurs malignes.

Le fond radioactif dépend considérablement de la situation géographique - dans certaines régions, le niveau de rayonnement peut dépasser la moyenne des centaines de fois.

Effet des rayonnements sur la santé humaine

Le rayonnement radioactif dû à l'effet ionisant conduit à la formation de radicaux libres dans le corps humain - des molécules agressives chimiquement actives qui provoquent des dommages cellulaires et la mort.

Les cellules du tractus gastro-intestinal, des systèmes reproducteur et hématopoïétique y sont particulièrement sensibles. L'exposition radioactive perturbe leur travail et provoque des nausées, des vomissements, des troubles des selles et de la fièvre. En agissant sur les tissus de l’œil, elle peut entraîner des cataractes radiologiques. Les conséquences des rayonnements ionisants comprennent également des dommages tels que la sclérose vasculaire, une immunité altérée et une violation de l'appareil génétique.

Le système de transmission des données héréditaires est bien organisé. Les radicaux libres et leurs dérivés peuvent perturber la structure de l'ADN, porteur de l'information génétique. Cela entraîne des mutations qui affectent la santé des générations futures.

La nature de l'impact des rayonnements radioactifs sur le corps est déterminée par un certain nombre de facteurs :

• type de rayonnement ;
• intensité du rayonnement ;
• caractéristiques individuelles du corps.

Les résultats de l'exposition aux radiations peuvent ne pas apparaître immédiatement. Parfois, ses effets deviennent perceptibles après une période de temps considérable. Dans le même temps, une dose unique élevée de rayonnement est plus dangereuse qu’une exposition à long terme à de petites doses.

La quantité de rayonnement absorbée est caractérisée par une valeur appelée Sievert (Sv).

• Le fond de rayonnement normal ne dépasse pas 0,2 mSv/h, ce qui correspond à 20 microroentgens par heure. Lors de la radiographie d'une dent, une personne reçoit 0,1 mSv.

• La dose unique mortelle est de 6 à 7 Sv.

Application de rayonnements ionisants

Les rayonnements radioactifs sont largement utilisés dans la technologie, la médecine, la science, l’industrie militaire et nucléaire ainsi que dans d’autres domaines de l’activité humaine. Ce phénomène est à l'origine d'appareils tels que les détecteurs de fumée, les groupes électrogènes, les alarmes de givrage et les ioniseurs d'air.

En médecine, les rayonnements radioactifs sont utilisés en radiothérapie pour traiter le cancer. Les rayonnements ionisants ont permis la création de produits radiopharmaceutiques. Ils sont utilisés pour les tests de diagnostic. Sur la base des rayonnements ionisants, des instruments sont installés pour l'analyse de la composition des composés et la stérilisation.

La découverte des rayonnements radioactifs était, sans exagération, révolutionnaire : l'utilisation de ce phénomène a amené l'humanité à un nouveau niveau de développement. Mais elle constitue également une menace pour l’environnement et la santé humaine. À cet égard, le maintien de la radioprotection est une tâche importante de notre époque.

rayonnement ionisant - le rayonnement créé lors de la désintégration radioactive, des transformations nucléaires, de la décélération des particules chargées dans la matière et qui forme des ions de différents signes lors de l'interaction avec le milieu.

Le concept de rayonnement ionisant regroupe différents types de rayonnements dans leur nature physique. La similitude entre eux réside dans le fait qu'ils ont une énergie élevée, réalisent leur action biologique à travers les effets de l'ionisation et le développement ultérieur de réactions chimiques dans les structures biologiques de la cellule, pouvant conduire à sa mort. Les rayonnements ionisants ne sont pas perçus par les sens humains, nous ne ressentons pas leur impact sur notre corps.

Les propriétés les plus importantes des rayonnements ionisants sont leur pouvoir pénétrant et leur effet ionisant.

Il convient de noter que le degré de danger d'un type particulier de rayonnement est déterminé par sa capacité de pénétration.

Les particules émises et le rayonnement électromagnétique ont de l'énergie et de l'élan et sont capables d'interagir avec la matière et de pénétrer dans n'importe quel objet jusqu'à une certaine profondeur.

Les rayonnements ionisants, lorsqu'ils interagissent avec des substances d'objets vivants et non vivants, provoquent l'ionisation des atomes et des molécules de la substance et présentent ainsi un effet chimique. Cette propriété est utilisée pour détecter et enregistrer les rayonnements.

Les rayonnements ionisants, lorsqu’ils sont exposés à certaines substances solides et liquides, les font briller (fluorescence), ce qui est également largement utilisé pour détecter les rayonnements.

De plus, il a été établi que les rayonnements ionisants ont un certain effet biologique, par exemple, ils peuvent provoquer des modifications de la configuration spatiale d'une protéine, et donc perturber ses fonctions biologiques, etc.

Les rayonnements ionisants sont constitués de particules chargées et non chargées, qui comprennent également des photons et sont divisés en deux types :

Corpusculaire - α, β, neutron ;

Quantique ou électromagnétique - γ et rayons X.

rayonnement α est un flux de particules lourdes chargées positivement. Elles sont 7 300 fois plus lourdes que les particules β. De par leur nature physique, les particules α sont les noyaux de l’atome d’hélium et sont constituées de deux protons et de deux neutrons. Ces particules sont émises lors de la désintégration radioactive de certains éléments de numéro atomique supérieur à 92. En raison de leur masse importante, ces particules perdent rapidement leur énergie lorsqu'elles interagissent avec la matière.

Le rayonnement α a un effet ionisant important (il forme des dizaines de milliers de paires d'ions par trajet de 1 cm), mais son pouvoir de pénétration est insignifiant. La portée des particules α dans l'air ne dépasse pas 10 cm et lorsqu'une personne est irradiée, elles pénètrent jusqu'aux profondeurs de la couche superficielle de la peau. Ainsi, en cas d'exposition externe, il suffit d'utiliser un vêtement ordinaire ou une feuille de papier pour se protéger des effets néfastes des particules α. Il semblerait qu'ils ne constituent pas une menace sérieuse pour la santé humaine. Cependant, leur grande capacité ionisante les rend très dangereux si la source pénètre dans le corps humain avec de la nourriture, de l'eau ou de l'air. Dans ce cas, les radiations ont un effet destructeur élevé en raison de leur absorption par leurs organes internes.

rayonnement β est le flux d'électrons ou de positrons émis lors de la désintégration radioactive. L'effet ionisant de ces particules est inférieur à celui des particules α et leur pouvoir pénétrant est bien supérieur. La longueur du trajet des particules β dépend de leur énergie. Dans l'air, il peut mesurer 3 mètres ou plus, dans l'eau et les tissus biologiques - jusqu'à 2 cm.Les vêtements d'hiver protègent le corps des rayonnements β externes. Cependant, des brûlures radiologiques de gravité variable peuvent se former sur les surfaces cutanées exposées, et des cataractes radiologiques peuvent se développer si elles touchent le cristallin de l'œil. Lorsque des sources de rayonnement β pénètrent dans le corps, une exposition interne se produit, ce qui peut entraîner de graves lésions radiologiques.

rayonnement neutronique sont des particules neutres qui ne portent pas de charge électrique. L'absence de charge électrique sur ces particules conduit au fait qu'elles interagissent directement avec les noyaux atomiques, provoquant des réactions nucléaires. Lors de l'évaluation d'une urgence radiologique, le rayonnement neutronique peut jouer un rôle important, car il possède un pouvoir de pénétration élevé. De la nature et de l'intensité des interactions neutron-nucléaire, le pouvoir de pénétration de ces particules dépend de l'énergie du rayonnement, qui varie dans une large gamme. Une caractéristique distinctive des neutrons est leur capacité à convertir des atomes d'éléments stables en leurs isotopes radioactifs, ce qui augmente considérablement le danger d'exposition aux neutrons. Des substances contenant de l'hydrogène ou légères sont utilisées comme modérateurs de neutrons : eau, carbone, paraffine.

rayonnement γ est un rayonnement électromagnétique à ondes courtes émis lors des transformations nucléaires. De par sa nature, il est similaire à d'autres types de rayonnement électromagnétique - lumière, ultraviolets, rayons X. Ce rayonnement a un pouvoir pénétrant élevé et plus la longueur d’onde est courte, plus son pouvoir pénétrant est grand. La portée des quanta γ dans l’air dépasse des dizaines, voire des centaines de mètres. Le rayonnement pénètre dans une couche de plomb de plusieurs centimètres d’épaisseur et peut traverser le corps humain. Le principal danger réside dans la source de rayonnement externe. Comme protection contre les rayonnements γ, on utilise efficacement des écrans constitués d'un matériau à grande masse atomique et à haute densité : plomb, tungstène. Les écrans fixes sont en béton.

rayonnement X occupe la région spectrale entre le rayonnement γ - et ultraviolet (longueur d'onde 10¯9 - 10¯¹² m) et se forme lors du fonctionnement d'instruments et d'appareils appropriés. Il possède des propriétés telles que la réflexion et la réfraction et son énergie est faible. Son pouvoir pénétrant élevé a permis son utilisation en médecine.

Le corps humain absorbe l’énergie des rayonnements ionisants et le degré de dommages causés par les rayonnements dépend de la quantité d’énergie absorbée. Le corps n’est pas affecté par toute l’énergie du rayonnement, mais uniquement par l’énergie absorbée. Il faut tenir compte du fait qu'avec la même quantité d'énergie absorbée, le rayonnement α est 20 fois plus dangereux que les autres types de rayonnement, en tenant compte du coefficient qui reflète la capacité du rayonnement à endommager les tissus corporels.

Maladie aiguë des radiations - il s'agit d'une lésion polysyndromique de l'organisme associée à un effet externe à court terme relativement uniforme des rayonnements ionisants sur l'ensemble du corps ou la majeure partie à une dose supérieure à 1 Gy, avec présence obligatoire de signes de suppression de l'hématopoïèse et limitation du temps pour la mise en œuvre des principaux changements pathologiques pendant une période de 2 à 3 mois.

Les lésions radiologiques, en fonction du type et de l'énergie des rayonnements ionisants émis, ainsi que du débit de dose et de sa répartition dans le volume du corps humain, peuvent varier considérablement dans leur pathogenèse et leur tableau clinique.

· Dans le cas d'une exposition unique à la dose de 0,25 Gy, aucun écart notable n'est constaté lors d'un examen clinique de routine.

· Lors d'une irradiation à une dose de 0,25 à 0,75 Gy, de légers changements dans le tableau sanguin et la régulation neurovasculaire, survenant 5 à 8 semaines après l'irradiation, peuvent être notés.

· L'irradiation à une dose de 1 à 10 Gy provoque des formes typiques d'ARS avec un trouble hématopoïétique majeur dans sa pathogenèse.

· L'irradiation à la dose de 10-20 Gy conduit au développement de la forme intestinale avec une issue fatale au 10-14ème jour.

· Lorsqu'une personne est irradiée à une dose de 20 à 80 Gy, la mort survient entre le 5 et le 7ème jour avec une azotémie croissante (forme toxémique).

· Des dommages précoces directs au système nerveux se développent lorsqu'il est irradié à une dose supérieure à 80 Gy. La mort sous forme nerveuse (aiguë) est possible dans les premières heures ou jours après l'exposition.

Le rayonnement ionisant est un type particulier d'énergie rayonnante qui excite le processus d'ionisation dans le milieu irradié. Les sources de rayonnements ionisants sont les tubes à rayons X, les puissantes installations à haute tension et les accélérateurs, mais principalement les substances radioactives - naturelles (uranium, thorium, radium) et artificielles (isotopes).

La radioactivité est un processus spontané de désintégration des noyaux atomiques, à la suite duquel un rayonnement - électromagnétique et corpusculaire apparaît.

Les principaux types de travaux associés aux sources de rayonnements ionisants : détection des défauts gamma des métaux et produits, travaux sur appareils à rayons X dans les établissements médicaux et laboratoires techniques, utilisation d'isotopes pour contrôler les processus de production, exploitation d'installations industrielles et scientifiques de haute qualité. alimenter les installations à haute tension et les accélérateurs, l'utilisation de réacteurs nucléaires, l'utilisation de substances radioactives et de rayonnements dans les établissements médicaux à des fins diagnostiques et thérapeutiques, l'extraction de minerais radioactifs.

Lorsque vous travaillez avec des substances radioactives, en plus de l'exposition externe, des éléments radioactifs peuvent pénétrer dans l'organisme par les poumons (inhalation de poussières ou de gaz radioactifs) et par le tractus gastro-intestinal. Certaines substances peuvent pénétrer dans la peau.

Les substances radioactives retenues dans l'organisme sont transportées par le sang vers divers tissus et organes, devenant chez ces derniers une source de rayonnement interne. Le taux d'excrétion des substances radioactives du corps est différent ; les substances hautement solubles sont libérées plus rapidement. Les isotopes à vie longue sont particulièrement dangereux, car une fois entrés dans l'organisme, ils peuvent être une source de rayonnements ionisants tout au long de la vie de la victime.

Types de rayonnement

Lors de la désintégration du noyau des substances radioactives, 4 types de rayonnements sont émis : les rayons a, B, y et les neutrons.

rayons a - un flux de particules chargées positivement et de grande masse (les noyaux des atomes d'hélium). L'irradiation externe avec des particules a n'est pas très dangereuse, car elles ne pénètrent pas profondément dans les tissus et sont absorbées par la couche cornée de l'épithélium cutané. La pénétration des émetteurs α dans le corps constitue un grand danger, car les cellules sont directement irradiées avec une énergie de grande puissance.

Rayons B - un flux de particules chargées négativement (électrons). Les rayons B ont un pouvoir de pénétration plus grand que les rayons a, leur portée dans l'air, en fonction de l'énergie, va de fractions de centimètre à 10-15 m, dans l'eau, dans les tissus - de fractions de millimètre à 1 cm.

Les rayons Y sont des rayonnements électromagnétiques à haute fréquence. Dans leurs propriétés, ils sont proches des rayons X, mais ont une longueur d'onde plus courte.

L'énergie des rayons Y varie dans une large gamme. En fonction de l'énergie, les rayons y sont conditionnellement divisés en rayons doux (0,1-0,2 MeV), dureté moyenne (0,2-1 MeV), durs (1-10 MeV) et super-durs (plus de 10 MeV).

Ce type de rayonnement est le plus pénétrant et le plus dangereux en exposition externe.

Les neutrons sont des particules sans charge. Ils ont un grand pouvoir pénétrant. Sous l'influence de l'irradiation neutronique, les éléments qui composent les tissus (comme le phosphore, etc.) peuvent devenir radioactifs.

Action biologique

Les rayonnements ionisants provoquent des changements fonctionnels et morphologiques complexes dans les tissus et les organes. Sous son influence, les molécules d'eau, qui font partie des tissus et des organes, se décomposent avec formation d'atomes libres et de radicaux, qui ont un pouvoir oxydant élevé. Les produits de la radiolyse de l'eau agissent sur les groupes sulfhydryle (SH) actifs des structures protéiques et les convertissent en groupes inactifs - bisulfure. En conséquence, l’activité de divers systèmes enzymatiques responsables des processus de synthèse est perturbée, et ces derniers sont supprimés et pervertis. Les rayonnements ionisants agissent également directement sur les molécules de protéines et de lipides, exerçant un effet dénaturant. Les rayonnements ionisants peuvent provoquer des lésions locales (brûlures) et générales (maladie des radiations) dans le corps.

Dose maximale admissible

La dose maximale admissible (MAD) d'exposition pour l'ensemble de l'organisme (lors de travaux directs avec des sources de rayonnements ionisants) est fixée à 0,05 J/kg (5 rem) pendant un an. Dans certains cas, il est permis de recevoir des doses allant jusqu'à 0,03 J/kg, ou 3 rem, sur un trimestre (tout en maintenant la dose totale de rayonnement au cours de l'année à 0,05 J/kg, ou 5 rem). Une telle augmentation de dose n'est pas autorisée pour les femmes de moins de 30 ans (pour elles, la dose d'exposition maximale au cours du trimestre est de 0,013 J/kg, soit 1,3 rem).