Hányféle ionizáló sugárzás létezik? Ionizáló sugárzás

Ionizáló sugárzás (IR) - elemi részecskék (elektronok, pozitronok, protonok, neutronok) és elektromágneses energiakvantumok áramlásai, amelyeknek az anyagon való áthaladása ionizációhoz (ellentétes poláris ionok képződéséhez) és atomjainak, molekuláinak gerjesztéséhez vezet. Ionizáció - semleges atomok vagy molekulák átalakulása elektromosan töltött részecskévé - ionokká. A bII kozmikus sugárzás formájában éri el a Földet, az atommagok radioaktív bomlása következtében keletkezik (απ β-részecskék, γ- és röntgensugárzás), mesterségesen, a töltött részecskék gyorsítóinál jönnek létre. Gyakorlatilag érdekesek az IR leggyakoribb típusai - az a- és β-részecskék fluxusai, a γ-sugárzás, a röntgensugarak és a neutronfluxusok.

Alfa sugárzás(a) – pozitív töltésű részecskék áramlása – héliummagok. Jelenleg több mint 120 mesterséges és természetes alfa radioaktív atommag ismeretes, amelyek egy alfa-részecske kibocsátásakor 2 protont és 2 neutront veszítenek. A részecskék sebessége a bomlás során 20 ezer km/s. Ugyanakkor az α-részecskék a legalacsonyabb áthatoló képességgel rendelkeznek, úthosszuk (a forrástól az abszorpcióig terjedő távolság) a testben 0,05 mm, levegőben - 8-10 cm. Még egy papírlapon sem tudnak áthaladni , de az egységenkénti ionizációs sűrűség A hatótávolság igen nagy (1 cm-rel akár több tízezer párig), így ezek a részecskék rendelkeznek a legnagyobb ionizáló képességgel és veszélyesek a szervezeten belül.

Béta sugárzás(β) – negatív töltésű részecskék áramlása. Jelenleg körülbelül 900 béta-radioaktív izotóp ismeretes. A β-részecskék tömege több tízezerszer kisebb, mint az α-részecskéké, de áthatoló erejük nagyobb. Sebességük 200-300 ezer km/s. A forrásból kiinduló áramlás úthossza levegőben 1800 cm, emberi szövetben – 2,5 cm A β-részecskéket szilárd anyagok (3,5 mm-es alumíniumlemez, szerves üveg) teljesen visszatartják; ionizáló képességük 1000-szer kisebb, mint az α részecskéké.

Gamma sugárzás(γ) – 1 · 10 -7 m és 1 · 10 -14 m közötti hullámhosszú elektromágneses sugárzás; akkor bocsát ki, amikor az anyagban lévő gyors elektronok lelassulnak. A legtöbb radioaktív anyag bomlása során fordul elő, és nagy áthatoló ereje van; fénysebességgel halad. Elektromos és mágneses mezőben a γ-sugarak nem térnek el. Ennek a sugárzásnak kisebb az ionizáló képessége, mint az a- és béta-sugárzásnak, mivel az egységnyi hosszúságra eső ionizációs sűrűség nagyon kicsi.

Röntgensugárzás speciális röntgencsövekben, elektrongyorsítókban, az anyagban lévő gyors elektronok lassulása során és az elektronok átmenete során az atom külső elektronhéjairól a belső elektronhéjakra, amikor ionok keletkeznek. A röntgensugárzásnak a γ-sugárzáshoz hasonlóan alacsony az ionizáló képessége, de nagy a behatolási mélysége.

Neutronok - az atommag elemi részecskéi, tömegük 4-szer kisebb, mint az α-részecskék tömege. Élettartamuk körülbelül 16 perc. A neutronoknak nincs elektromos töltésük. A lassú neutronok úthossza levegőben körülbelül 15 m, biológiai környezetben - 3 cm; a gyors neutronok esetében - 120 m, illetve 10 cm Ez utóbbiak nagy áthatoló képességgel rendelkeznek és a legnagyobb veszélyt jelentik.

Az ionizáló sugárzásnak két típusa van:

Korpuszkuláris, nullától eltérő nyugalmi tömegű részecskékből áll (α-, β– és neutronsugárzás);

Elektromágneses (γ- és röntgensugárzás) - nagyon rövid hullámhosszú.

Az ionizáló sugárzás bármely anyagra és élő szervezetre gyakorolt ​​hatásának felmérésére speciális mennyiségeket használnak - sugárdózisok. Az ionizáló sugárzás és a környezet kölcsönhatásának fő jellemzője az ionizáló hatás. A sugárdozimetria fejlődésének kezdeti időszakában leggyakrabban a levegőben terjedő röntgensugárzással kellett foglalkozni. Ezért a röntgencsövekben vagy eszközökben lévő levegő ionizációs fokát használták a sugárzási tér mennyiségi mérésére. A száraz levegő normál légköri nyomáson történő ionizációs mértékén alapuló mennyiségi mérést, amelyet meglehetősen könnyű mérni, expozíciós dózisnak nevezünk.

Besugárzási dózis meghatározza a röntgen- és γ-sugarak ionizáló képességét, és kifejezi a töltött részecskék kinetikai energiájává alakított sugárzási energiát egységnyi légköri levegő tömegére vetítve. Az expozíciós dózis az elemi légtérfogatban lévő összes azonos előjelű ion teljes töltésének és az ebben a térfogatban lévő levegő tömegének az aránya. Az expozíciós dózis SI egysége a coulomb osztva kilogrammal (C/kg). A nem szisztémás egység a röntgen (R). 1 C/kg = 3880 R. Az ismert ionizáló sugárzás típusok körének és alkalmazási területeinek bővítésekor kiderült, hogy az ionizáló sugárzás anyagra gyakorolt ​​hatásának mértéke a komplexitás és a sokféleség miatt nem könnyen meghatározható. az ebben az esetben lezajló folyamatokról. Ezek közül a legfontosabb, amely a besugárzott anyagban fizikai és kémiai változásokat idéz elő, és bizonyos sugárzási hatást eredményez, az ionizáló sugárzás energiájának az anyag általi elnyelése. Ennek eredményeként felmerült az elnyelt dózis fogalma.

Elnyelt dózis megmutatja, hogy mennyi sugárzási energia nyelődik el egy egységnyi besugárzott anyag tömegére, és az ionizáló sugárzás elnyelt energiájának az anyag tömegéhez viszonyított aránya határozza meg. Az elnyelt dózis mértékegysége az SI rendszerben a szürke (Gy). 1 Gy az a dózis, amelynél 1 J ionizáló sugárzás energiája jut át ​​1 kg tömegre Az elnyelt dózis rendszeren kívüli egysége a rad. 1 Gy = 100 rad. Az élő szövetek besugárzásának egyedi következményeinek vizsgálata kimutatta, hogy azonos elnyelt dózisok mellett a különböző típusú sugárzások eltérő biológiai hatást fejtenek ki a szervezetben. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy egy nehezebb részecske (például egy proton) több iont termel egységnyi úton a szövetben, mint egy könnyebb részecske (például egy elektron). Azonos elnyelt dózis esetén minél nagyobb a radiobiológiai romboló hatás, annál sűrűbb a sugárzás által keltett ionizáció. Ennek a hatásnak a figyelembevétele érdekében bevezették az egyenértékű dózis fogalmát.

Egyenértékű dózisúgy számítják ki, hogy az elnyelt dózis értékét megszorozzák egy speciális együtthatóval - a relatív biológiai hatékonyság együtthatójával (RBE) vagy minőségi együtthatóval. A különböző típusú sugárzások együtthatóit a táblázat tartalmazza. 7.

7. táblázat

Relatív biológiai hatékonysági együttható különféle típusú sugárzásokra

A dózisegyenérték SI egysége a sievert (Sv). Az 1 Sv értéke megegyezik az 1 kg biológiai szövetben elnyelt bármilyen típusú sugárzás egyenértékű dózisával, amely ugyanazt a biológiai hatást hozza létre, mint az 1 Gy fotonsugárzás elnyelt dózisa. Az egyenértékdózis nem szisztémás mértékegysége a rem (a rad biológiai egyenértéke). 1 Sv = 100 rem. Egyes emberi szervek és szövetek érzékenyebbek a sugárzás hatásaira, mint mások: például azonos ekvivalens dózis mellett nagyobb valószínűséggel fordul elő rák a tüdőben, mint a pajzsmirigyben, az ivarmirigyek besugárzása pedig különösen veszélyes a genetikai károsodás kockázata. Ezért a különböző szerveket és szöveteket érő sugárdózisokat különböző együtthatókkal kell figyelembe venni, amit sugárkockázati együtthatónak neveznek. Az ekvivalens dózisértéket megszorozva a megfelelő sugárkockázati együtthatóval és az összes szövetre és szervre összegezve azt kapjuk, hogy hatásos dózis, tükrözi a testre gyakorolt ​​teljes hatást. A súlyozott együtthatókat empirikusan állapítják meg, és úgy számítják ki, hogy az egész szervezetre vonatkozó összegük egység legyen. Az effektív dózisegységek megegyeznek az ekvivalens dózisegységekkel. Sivertben vagy remben is mérik.

Az ionizáló sugárzás különböző típusú mikrorészecskék és fizikai mezők kombinációja, amelyek képesek ionizálni egy anyagot, azaz elektromosan töltött részecskéket képeznek benne - ionokat. Az ionizáló sugárzásnak többféle típusa létezik: alfa-, béta-, gamma- és neutronsugárzás.

Alfa sugárzás

A pozitív töltésű alfa-részecskék képződése 2 protonból és 2 neutronból áll, amelyek a héliummag részei. Az alfa-részecskék az atommag bomlása során keletkeznek, és kezdeti kinetikus energiájuk 1,8-15 MeV lehet. Az alfa-sugárzás jellemző tulajdonságai a magas ionizációs és alacsony áthatolási képességek. Mozgás közben az alfa-részecskék nagyon gyorsan veszítenek energiájukból, ami azt a tényt okozza, hogy a vékony műanyag felületek leküzdése sem elegendő. Általánosságban elmondható, hogy az alfa-részecskéknek való külső expozíció, ha nem vesszük figyelembe a gyorsítóval nyert nagy energiájú alfa-részecskéket, nem okoz kárt az emberben, de a részecskék szervezetbe jutása káros lehet az egészségre, mivel az alfa radionuklidok Hosszú felezési idővel és erős ionizációval rendelkeznek. Lenyelés esetén az alfa-részecskék gyakran még veszélyesebbek is lehetnek, mint a béta- és gamma-sugárzás.

Béta sugárzás

A béta-bomlás eredményeként képződnek töltött béta részecskék, amelyek sebessége megközelíti a fénysebességet. A béta sugarak áthatoló ereje nagyobb, mint az alfa sugaraknak – kémiai reakciókat, lumineszcenciát válthatnak ki, gázokat ionizálhatnak, és hatást gyakorolhatnak a fényképészeti lemezekre. A (legfeljebb 1 MeV energiájú) töltött béta részecskék áramlása elleni védelemként elegendő egy közönséges, 3-5 mm vastag alumíniumlemezt használni.

Fotonsugárzás: gamma- és röntgensugárzás

A fotonsugárzás kétféle sugárzást foglal magában: a röntgensugárzást (lehet bremsstrahlung és karakterisztikus) és a gamma-sugárzást.

A fotonsugárzás leggyakoribb típusa a nagyon nagy energiájú, ultrarövid hullámhosszú gamma-részecskék, amelyek nagy energiájú, töltés nélküli fotonok áramlása. Az alfa- és béta-sugarakkal ellentétben a gamma-részecskéket nem térítik el mágneses és elektromos mezők, és lényegesen nagyobb áthatolóerővel rendelkeznek. A gamma-sugárzás bizonyos mennyiségekben és meghatározott ideig tartó expozíció sugárbetegséget okozhat, és különféle rákos megbetegedésekhez vezethet. Csak olyan nehéz kémiai elemek, mint az ólom, a szegényített urán és a volfrám akadályozhatják meg a gamma-részecskék áramlásának terjedését.

Neutronsugárzás

A neutronsugárzás forrása lehet nukleáris robbanás, atomreaktorok, laboratóriumi és ipari létesítmények. Maguk a neutronok elektromosan semleges, instabil (a szabad neutron felezési ideje kb. 10 perc) részecskék, amelyek töltés nélküliségük miatt nagy áthatolóképességgel és az anyaggal való gyenge kölcsönhatás mértékével jellemezhetők. A neutronsugárzás nagyon veszélyes, ezért számos speciális, főleg hidrogéntartalmú anyagot használnak az ellene való védekezésre. A neutronsugárzást legjobban a közönséges víz, polietilén, paraffin és nehézfém-hidroxidok oldata nyeli el.

Hogyan hat az ionizáló sugárzás az anyagokra?

Az ionizáló sugárzás minden fajtája valamilyen mértékben hatással van különféle anyagokra, de leginkább a gamma-részecskékben és a neutronokban jelentkezik. Így hosszan tartó expozícióval jelentősen megváltoztathatják a különféle anyagok tulajdonságait, megváltoztathatják az anyagok kémiai összetételét, ionizálhatják a dielektrikumokat és romboló hatást gyakorolhatnak a biológiai szövetekre. A természetes háttérsugárzás nem okoz nagy kárt az emberben, azonban a mesterséges ionizáló sugárzásforrások kezelésekor nagyon óvatosnak kell lennie, és minden szükséges intézkedést meg kell tennie a test sugárzási kitettségének minimalizálása érdekében.

A radioaktív sugárzás (vagy ionizáló sugárzás) olyan energia, amelyet az atomok elektromágneses természetű részecskék vagy hullámok formájában bocsátanak ki. Az emberek természetes és antropogén forrásokból is ki vannak téve ennek az expozíciónak.

A sugárzás jótékony tulajdonságai lehetővé tették az iparban, az orvostudományban, a tudományos kísérletekben és kutatásokban, a mezőgazdaságban és más területeken történő sikeres felhasználását. Ennek a jelenségnek az elterjedésével azonban veszély fenyegeti az emberi egészséget. Kis dózisú radioaktív sugárzás növelheti a súlyos betegségek megszerzésének kockázatát.

A sugárzás és a radioaktivitás közötti különbség

A sugárzás tágabb értelemben sugárzást jelent, vagyis az energia hullámok vagy részecskék formájában történő elterjedését. A radioaktív sugárzás három típusra osztható:

• alfa sugárzás – hélium-4 magok fluxusa;
• béta sugárzás – elektronáramlás;
• A gammasugárzás nagy energiájú fotonok folyama.

A radioaktív sugárzás jellemzői az energiájukon, transzmissziós tulajdonságaikon és a kibocsátott részecskék típusán alapulnak.

Az alfa-sugárzást, amely pozitív töltésű vértestek áramlása, késlelteti vastag levegő vagy ruházat. Ez a faj gyakorlatilag nem hatol be a bőrön, de amikor például vágások révén bejut a szervezetbe, nagyon veszélyes, és káros hatással van a belső szervekre.

A béta-sugárzásnak több energiája van – az elektronok nagy sebességgel mozognak és kis méretűek. Ezért az ilyen típusú sugárzás a vékony ruházaton és a bőrön keresztül mélyen behatol a szövetbe. A béta-sugárzás árnyékolható néhány milliméter vastag alumíniumlemezzel vagy vastag falappal.

A gammasugárzás nagy energiájú elektromágneses sugárzás, amely erős áthatoló képességgel rendelkezik. Az ellene való védekezéshez vastag betonréteget vagy nehézfémlemezt, például platinát és ólmot kell használni.

A radioaktivitás jelenségét 1896-ban fedezték fel. A felfedezést Becquerel francia fizikus tette. A radioaktivitás a tárgyak, vegyületek, elemek azon képessége, hogy ionizáló sugárzást, azaz sugárzást bocsátanak ki. A jelenség oka az atommag instabilitása, amely a bomlás során energiát szabadít fel. A radioaktivitásnak három típusa van:

• természetes – jellemző azokra a nehéz elemekre, amelyek sorozatszáma nagyobb, mint 82;
• mesterséges – kifejezetten nukleáris reakciók segítségével indult be;
• indukált - jellemző azokra a tárgyakra, amelyek maguk is sugárforrássá válnak, ha erősen be vannak sugározva.

A radioaktív elemeket radionuklidoknak nevezzük. Mindegyikük jellemzője:

• fél élet;
• a kibocsátott sugárzás típusa;
• sugárzási energia;
• és egyéb tulajdonságok.

Sugárforrások

Az emberi szervezet rendszeresen radioaktív sugárzásnak van kitéve. Az évente befolyó összeg körülbelül 80%-a kozmikus sugarakból származik. A levegő, a víz és a talaj 60 radioaktív elemet tartalmaz, amelyek természetes sugárzás forrásai. A fő természetes sugárforrásnak a radon inert gázt tekintik, amely a földből és a kőzetekből szabadul fel. A radionuklidok táplálékkal is bejutnak az emberi szervezetbe. Az ionizáló sugárzás egy része, amelynek az emberek ki vannak téve, mesterséges forrásokból származik, az atomenergia-generátoroktól és az atomreaktoroktól az orvosi kezelésre és diagnosztikára használt sugárzásig. Manapság a leggyakoribb mesterséges sugárforrások:

• orvosi berendezések (a fő antropogén sugárforrás);
• radiokémiai ipar (nukleáris üzemanyag kitermelése, dúsítása, nukleáris hulladék feldolgozása és hasznosítása);
• a mezőgazdaságban és a könnyűiparban használt radionuklidok;
• radiokémiai üzemek balesetei, nukleáris robbanások, sugárkibocsátások
• Építőanyagok.

A testbe való behatolás módja alapján a sugárterhelést két típusra osztják: belső és külső. Ez utóbbi jellemző a levegőben szétszórt radionuklidokra (aeroszol, por). A bőrére vagy a ruhájára kerülnek. Ebben az esetben a sugárforrások elmosással eltávolíthatók. A külső sugárzás égési sérüléseket okoz a nyálkahártyán és a bőrön. A belső típusban a radionuklid például vénába fecskendezve vagy sebben keresztül kerül a véráramba, és kiválasztással vagy terápiával távozik. Az ilyen sugárzás rosszindulatú daganatokat vált ki.

A radioaktív háttér jelentősen függ a földrajzi elhelyezkedéstől – egyes régiókban a sugárzás mértéke akár százszorosára is meghaladhatja az átlagot.

A sugárzás hatása az emberi egészségre

A radioaktív sugárzás ionizáló hatása miatt az emberi szervezetben szabad gyökök - kémiailag aktív agresszív molekulák - képződéshez vezet, amelyek sejtkárosodást és sejthalált okoznak.

Különösen érzékenyek rájuk a gyomor-bél traktus, a reproduktív és vérképzőrendszer sejtjei. A radioaktív sugárzás megzavarja munkájukat, hányingert, hányást, bélműködési zavarokat és lázat okoz. A szem szöveteire hatva sugárzásos szürkehályoghoz vezethet. Az ionizáló sugárzás következményei közé tartoznak az olyan károsodások is, mint az érszklerózis, az immunitás romlása és a genetikai apparátus károsodása.

Az örökletes adatok továbbításának rendszere jól szervezett. A szabad gyökök és származékaik megzavarhatják a genetikai információhordozó DNS szerkezetét. Ez olyan mutációkhoz vezet, amelyek hatással vannak a következő generációk egészségére.

A radioaktív sugárzás testre gyakorolt ​​hatásának természetét számos tényező határozza meg:

• a sugárzás típusa;
• sugárzási intenzitás;
• a test egyéni jellemzői.

A radioaktív sugárzás hatásai nem feltétlenül jelentkeznek azonnal. Néha következményei jelentős idő elteltével észrevehetők. Sőt, egy nagy dózisú sugárzás veszélyesebb, mint a kis dózisok hosszú távú expozíciója.

Az elnyelt sugárzás mennyiségét Sievert (Sv) értékkel jellemezzük.

• A normál háttérsugárzás nem haladja meg a 0,2 mSv/h értéket, ami óránként 20 mikroröntgénnek felel meg. A fog röntgenfelvételekor egy személy 0,1 mSv-t kap.

• A halálos egyszeri dózis 6-7 Sv.

Ionizáló sugárzás alkalmazása

A radioaktív sugárzást széles körben használják a technológiában, az orvostudományban, a tudományban, a katonai és nukleáris iparban és az emberi tevékenység más területein. A jelenség hátterében olyan eszközök állnak, mint a füstérzékelők, áramfejlesztők, jegesedésjelzők és légionizátorok.

Az orvostudományban a radioaktív sugárzást sugárterápiában használják a rák kezelésére. Az ionizáló sugárzás lehetővé tette radiofarmakonok előállítását. Segítségükkel diagnosztikai vizsgálatokat végeznek. A vegyületek összetételének elemzésére és a sterilizálásra szolgáló műszerek ionizáló sugárzásra épülnek.

A radioaktív sugárzás felfedezése túlzás nélkül forradalmi volt – ennek a jelenségnek a használata új fejlődési szintre emelte az emberiséget. Ez azonban veszélyt jelentett a környezetre és az emberi egészségre is. E tekintetben a sugárbiztonság fenntartása korunk fontos feladata.

Ionizáló sugárzás – radioaktív bomlás, nukleáris átalakulás, az anyagban lévő töltött részecskék gátlása során keletkező sugárzás, amely a környezettel való kölcsönhatás során különböző előjelű ionokat képez.

Az ionizáló sugárzás fogalma a fizikai természetükben eltérő sugárzástípusokat egyesíti. Közöttük az a hasonlóság, hogy nagy energiájúak, biológiai hatásukat az ionizáció és az azt követő kémiai reakciók kifejlődése révén realizálják a sejt biológiai szerkezetében, ami a sejt pusztulásához vezethet. Az ionizáló sugárzást az emberi érzékszervek nem érzékelik, nem érezzük a testünkre gyakorolt ​​hatását.

Az ionizáló sugárzás legfontosabb tulajdonságai áthatoló képességük és ionizáló hatásuk.

Meg kell jegyezni, hogy egy adott típusú sugárzás veszélyességi fokát annak áthatoló képessége határozza meg.

A kibocsátott részecskék és az elektromágneses sugárzás energiával és lendülettel rendelkeznek, és képesek kölcsönhatásba lépni az anyaggal, és egy bizonyos mélységig behatolnak bármely tárgyba.

Az ionizáló sugárzás élő és élettelen tárgyak anyagaival kölcsönhatásba lépve az anyag atomjainak és molekuláinak ionizációját okozza, és ezáltal kémiai hatást fejt ki. Ez a tulajdonság a sugárzás észlelésére és rögzítésére szolgál.

Az ionizáló sugárzás, ha egyes szilárd és folyékony anyagoknak van kitéve, azok fényét (fluoreszcenciát) idézi elő, amelyet széles körben alkalmaznak a sugárzás rögzítésére is.

Ezenkívül megállapították, hogy az ionizáló sugárzásnak van bizonyos biológiai hatása is, például változásokat okozhat egy fehérje térbeli konfigurációjában, ezáltal megzavarhatja biológiai funkcióit stb.

Az ionizáló sugárzás töltött és töltetlen részecskékből áll, amelyek fotonokat is tartalmaznak, és két típusra oszthatók:

Corpuscularis – α, β, neutron;

Kvantum vagy elektromágneses - γ és röntgen.

α-sugárzás nehéz, pozitív töltésű részecskék áramlása. 7300-szor nehezebbek, mint a β-részecskék. Fizikai természetüknél fogva az α-részecskék egy hélium atom magjai, és két protonból és két neutronból állnak. Ezek a részecskék egyes, 92-nél nagyobb rendszámú elemek radioaktív bomlása során bocsátódnak ki. Nagy tömegük miatt ezek a részecskék gyorsan elveszítik energiájukat az anyaggal való kölcsönhatás során.

Az α-sugárzás erős ionizáló hatású (1 cm-es utazási távolságon több tízezer ionpárt hoz létre), de áthatoló képessége elenyésző. Az α-részecskék tartománya a levegőben nem haladja meg a 10 cm-t, és besugárzáskor a bőr felszíni rétegének mélységéig behatolnak. Így külső besugárzás esetén az α-részecskék káros hatásai elleni védekezés érdekében elegendő a közönséges ruházat vagy egy papírlap használata. Úgy tűnik, hogy nem jelentenek komoly veszélyt az emberi egészségre. Magas ionizáló képességük azonban nagyon veszélyessé teszi őket, ha a forrás élelmiszerrel, vízzel vagy levegővel kerül az emberi szervezetbe. Ebben az esetben a sugárzás a belső szervek általi elnyelése miatt erősen romboló hatású.

β-sugárzás A radioaktív bomlás során kibocsátott elektronok vagy pozitronok árama. Ezeknek a részecskéknek az ionizáló hatása kisebb, mint az α-részecskéké, áthatoló képességük pedig sokkal nagyobb. A β-részecskék utazási távolsága az energiájuktól függ. Levegőben 3 méter vagy több lehet, vízben és biológiai szövetben - akár 2 cm A téli ruha védi a testet a külső β-sugárzástól. A szabaddá tett bőrfelületeken azonban különböző súlyosságú sugárégések képződhetnek, és a szemlencsével érintkezve sugárhályog alakulhat ki. Amikor a β-sugárforrások bejutnak a szervezetbe, belső besugárzás lép fel, ami súlyos sugárkárosodáshoz vezethet.

Neutronsugárzás semleges részecskéket jelöl, amelyek nem hordoznak elektromos töltést. Az elektromos töltés hiánya ezekben a részecskékben ahhoz a tényhez vezet, hogy közvetlenül kölcsönhatásba lépnek az atommagokkal, nukleáris reakciókat okozva. A sugárzási veszélyhelyzet megítélésében a neutronsugárzásnak jelentős szerepe lehet, mivel nagy áthatoló ereje van. A neutron-nukleáris kölcsönhatások jellege és intenzitása, valamint ezeknek a részecskéknek a behatolási képessége a sugárzási energiától függ, amely nagyon változó. A neutronok megkülönböztető jellemzője, hogy képesek a stabil elemek atomjait radioaktív izotópjaikká alakítani, ami jelentősen megnöveli a neutronbesugárzás veszélyét. Neutron moderátorként hidrogén tartalmú vagy könnyű anyagokat használnak: víz, szén, paraffin.

γ sugárzás a nukleáris átalakulások során kibocsátott rövidhullámú elektromágneses sugárzás. Természeténél fogva hasonló más típusú elektromágneses sugárzásokhoz - fény, ultraibolya, röntgen. Ez a sugárzás nagy áthatoló képességgel rendelkezik, és minél rövidebb a hullámhossz, annál nagyobb az áthatoló képessége. A γ-kvantumok hatótávolsága a levegőben meghaladja a tíz, sőt több száz métert is. A sugárzás áthatol egy több centiméter vastag ólomrétegen, és átjuthat az emberi testen. A fő veszélyt a külső sugárzás forrása jelenti. A nagy atomtömegű és nagy sűrűségű anyagokból készült képernyők: ólom, volfrám, hatékonyan védik a γ-sugárzást. Az állóernyők betonból készülnek.

Röntgensugárzás a γ – és az ultraibolya sugárzás (hullámhossz 10¯9 - 10¯¹² m) közötti spektrális tartományt foglalja el, és a megfelelő eszközök és berendezések működése során jön létre. Olyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint a visszaverődés és a fénytörés, és az energiája alacsony. Nagy áthatoló képessége lehetővé tette a gyógyászatban való felhasználását.

Az emberi szervezet elnyeli az ionizáló sugárzás energiáját, a sugárzási károsodás mértéke az elnyelt energia mennyiségétől függ. A szervezetre nem hat az összes sugárzási energia, hanem csak az elnyelt energia. Figyelembe kell venni, hogy azonos mennyiségű elnyelt energiával az α-sugárzás 20-szor veszélyesebb, mint más típusú sugárzás, figyelembe véve a sugárzás testszövet-károsodási képességét tükröző együtthatót.

Akut sugárbetegség - ez a test poliszindrómás elváltozása, amely az ionizáló sugárzás külső, rövid távú, viszonylag egyenletes hatásával jár az 1 Gy-t meghaladó dózisban az egész testre vagy annak nagy részére a vérképzés visszaszorítására utaló jelek kötelező jelenléte és az idő. a fő kóros elváltozások végrehajtásának határa 2-3 hónapig.

A sugársérülések a kibocsátott ionizáló sugárzás típusától és energiájától, valamint a dózisteljesítménytől és az emberi szervezetben való eloszlástól függően patogenezisében és klinikai képében jelentősen eltérhetnek.

· Egyszeri 0,25 Gy besugárzási dózis esetén a rutin klinikai vizsgálat során észrevehető eltérést nem észlelünk.

· 0,25-0,75 Gy dózisú besugárzás esetén enyhe vérkép- és neurovaszkuláris szabályozási változások figyelhetők meg, amelyek a besugárzás pillanatától számított 5-8. héten jelentkeznek.

· Az 1-10 Gy dózisú besugárzás az ARS tipikus formáit idézi elő, melynek patogenezisében a vérképzőszervi zavar.

· A 10-20 Gy dózisú besugárzás a 10-14. napon végzetes kimenetelű bélforma kialakulásához vezet.

· 20-80 Gy dózisú besugárzás esetén a halál az 5-7. napon következik be, fokozódó azotémiával (toxémiás forma).

· 80 Gy-t meghaladó dózisú besugárzással közvetlen korai idegrendszeri károsodás alakul ki. Az ideges (akut) formában végzetes kimenetel a besugárzást követő első órákban vagy napokban lehetséges.

Az ionizáló sugárzás a sugárzó energia egy speciális fajtája, amely a besugárzott közegben gerjeszti az ionizációs folyamatot. Az ionizáló sugárzás forrásai röntgencsövek, nagy feszültségű nagyfeszültségű és gyorsítóberendezések, de főleg radioaktív anyagok - természetes (urán, tórium, rádium) és mesterséges (izotópok).

A radioaktivitás az atommagok spontán bomlásának folyamata, amelynek eredményeként sugárzás keletkezik - elektromágneses és korpuszkuláris.

Az ionizáló sugárzás forrásaival kapcsolatos főbb munkatípusok: fémek és termékek gammahiba-detektálása, röntgengépeken végzett munka egészségügyi intézményekben és műszaki laboratóriumokban, izotópok alkalmazása a gyártási folyamatok szabályozására, ipari és tudományos magas- nagyfeszültségű és gyorsító berendezések, atomreaktorok használata, radioaktív anyagok és sugárzás alkalmazása egészségügyi intézményekben diagnosztikai és terápiás célokra, radioaktív ércek bányászata.

Radioaktív anyagokkal végzett munka során a külső besugárzás mellett a tüdőn (radioaktív por vagy gázok belélegzése) és a gyomor-bél traktuson keresztül radioaktív elemek is bejuthatnak a szervezetbe. Egyes anyagok behatolhatnak a bőrbe.

A szervezetben visszamaradt radioaktív anyagokat a vér a különböző szövetekbe és szervekbe juttatja, ez utóbbiakban belső sugárzás forrásává válik. A radioaktív anyagok szervezetből való eltávolításának sebessége változó; A jól oldódó anyagok gyorsabban szabadulnak fel. A hosszú élettartamú izotópok különösen veszélyesek, mivel a szervezetbe jutva ionizáló sugárzás forrásai lehetnek az áldozat egész életében.

A sugárzás fajtái

Amikor a radioaktív anyagok magjai bomlanak, 4 típusú sugárzást bocsátanak ki: a-, b-, y-sugarakat és neutronokat.

Az a-sugarak nagy tömegű pozitív töltésű részecskék (hélium atommagok) áramlása. Az α-részecskékkel történő külső besugárzás csekély veszélyt jelent, mivel ezek sekélyen hatolnak be a szövetekbe, és a bőrhám stratum corneumában szívódnak fel. Az a-kibocsátók szervezetbe jutása nagy veszélyt jelent, mivel a sejteket közvetlenül nagy teljesítményű energiával sugározzák be.

A B-sugarak negatív töltésű részecskék (elektronok) áramlása. A B-sugarak áthatoló ereje nagyobb, mint az A-sugarak; hatótávolságuk levegőben az energiától függően egy centimétertől 10-15 m-ig terjed, vízben, szövetekben - millimétertől 1 cm-ig.

Az Y-sugárzás nagyfrekvenciás elektromágneses sugárzás. Tulajdonságaik hasonlóak a röntgensugárzáséhoz, de hullámhosszuk rövidebb.

Az y-sugarak energiája nagyon változó. Az energiától függően az y-sugarakat hagyományosan lágyra (0,1-0,2 MeV), közepesen keményre (0,2-1 MeV), keményre (1-10 MeV) és szuperkeményre (10 MeV felett) osztják.

Ez a fajta sugárzás a legáthatóbb és a legveszélyesebb, ha külső sugárzásnak van kitéve.

A neutronok olyan részecskék, amelyeknek nincs töltésük. Nagy átütő erejük van. A neutronbesugárzás hatására a szöveteket alkotó elemek (például foszfor stb.) radioaktívvá válhatnak.

Biológiai hatás

Az ionizáló sugárzás összetett funkcionális és morfológiai változásokat okoz a szövetekben és szervekben. Hatása alatt a szöveteket, szerveket alkotó vízmolekulák szabad atomok és gyökök képződésével bomlanak fel, amelyek nagy oxidációs képességgel rendelkeznek. A víz radiolízis termékei a fehérjeszerkezetek aktív szulfhidril-csoportjaira (SH) hatnak, és inaktívakká - biszulfidokká - alakítják át. Emiatt a szintetikus folyamatokért felelős különböző enzimrendszerek működése megzavarodik, utóbbiak elnyomódnak és torzulnak. Az ionizáló sugárzás közvetlenül a fehérje- és lipidmolekulákra is hat, denaturáló hatású. Az ionizáló sugárzás helyi (égési sérüléseket) és általános (sugárbetegség) károsodást okozhat a szervezetben.

Legnagyobb megengedhető dózis

A teljes testre kiható maximális sugárzási dózis (MAD) (ha közvetlenül ionizáló sugárforrással dolgozunk) 0,05 J/kg (5 rem) egy évre. Egyes esetekben egy negyedéven belül legfeljebb 0,03 J/kg, azaz 3 rem dózist kaphat (a teljes sugárdózis egész éven át 0,05 J/kg, azaz 5 rem értéken tartása mellett). Ez a dózisemelés nem megengedett 30 év alatti nők számára (náluk a negyedév során a maximális sugárdózis 0,013 J/kg, azaz 1,3 rem).