Радіація, радіаційний фон і норми опромінення

Радіацією в загальному сенсі називають поширення енергії у вигляді елементарних частинок і квантових потоків. Виділяють світлове (видиме неозброєним оком), інфрачервоне, ультрафіолетове і іонізуюче випромінювання.

Для безпеки життєдіяльності людини найбільший інтерес представляє іонізуюча радіація, яка сприяє утворенню вільних радикалів в клітинах живого організму, що запускає процес руйнування білків, загибелі або переродження клітин.

Ці процеси можуть стати причиною смерті живого організму. Саме тому під поняттям “радіація” найчастіше мається на увазі іонізуюче випромінювання.

Чи всі види радіації небезпечні?

Радіаційне опромінення не завжди смертельно і згубно, як прийнято вважати. У деяких випадках нестабільність ізотопів різних елементів використовується на благо, зокрема, в селекції рослин і тварин, медицині, енергетиці та народному господарстві.

Радіація і радіоактивність – одне й те саме?

Радіація і радіоактивність – поняття схожі, але зовсім не тотожні. Радіацією називають вільні потоки енергії, які існують в просторі до тих пір, поки не поглинуться будь-яким предметом. Радіоактивність ж – це здатність предмета або речовини поглинати випромінювання, стаючи джерелом радіації.

Види випромінювання і проникаюча здатність

Розрізняють декілька видів радіаційного випромінювання, серед найбільш значущих виділяють наступні:

  1. Альфа-випромінювання – потік позитивних частинок з порівняно великою масою, вони володіють потужною іонізацією і представляють серйозну небезпеку при попаданні в організм через шлунково-кишкового тракту, але при цьому затримуються навіть невеликими перешкодами і не проникають під шкіру.
  2. Бета-випромінювання – найдрібніші частинки з дещо більшою проникаючою здатністю. Захистити від такого випромінювання може тонкий шар алюмінію або кілька сантиметрів дерева.
  3. Гамма-випромінювання і подібне йому рентгенівське – потік нейтрально заряджених частинок, що мають високу проникаючу здатність, становить найбільшу небезпеку для людини. Захистити від опромінення можуть матеріали з важкими ядрами, і для цього знадобиться шар в кілька метрів.

Природна і штучна радіація

Випромінювання може бути як природним, так і з’являтися внаслідок діяльності людини. У природі потужними джерелами радіації є Сонце і процес розпаду деяких елементів в складі земної кори. Навіть в організмі людини в нормі є речовини, які створюють персональний радіаційний фон.

Штучна радіація є наслідком діяльності атомних електростанцій, розробки і застосування будь-якої техніки, в якій використовуються ядерні реактори, а також використання радіоактивних ізотопів в медицині, видобутку елементів з нестабільними атомними ядрами, проведення випробувань, поховання небезпечних відходів та витоку ядерного палива.

Зовнішнє і внутрішнє опромінення

Природний радіаційний фон обумовлюється наявністю зовнішніх і внутрішніх джерел радіації. Основні шляхи проникнення радіації в організм людини:

  • через травний тракт, що зумовлено умовами життя і характером діяльності людини;
  • через слизові оболонки і шкіру, що також визначається місцем розташування та може бути пов’язано з особливостями місцевості проживання (впливають близькість штучних джерел радіації, географічна широта і висота над рівнем моря) і будівельними матеріалами, що містять радіоактивні речовини, з яких побудовані об’єкти житлового фонду та інфраструктури.

Допустимі і смертельні дози радіації

Природний рівень радіації залежить від місцевості і умов життя людини. Вимірюється величина в дозах, одержуваних організмом за певний проміжок часу (як правило, за одну годину або рік):

  • Експозиційна, що відображає ступінь іонізації при гамма-або рентгенівському випромінюванні, основна одиниця виміру – рентген.
  • Поглинена речовиною, предметом або організмом доза вимірюється в “греях”.
  • Ефективна (допустима) доза визначається індивідуально для кожного органу.
  • Еквівалентна доза радіаційного опромінення розраховується відповідно до коефіцієнтів і залежить від виду випромінювання.

Норми радіаційного фону

В середньому в нормі і не несе небезпеки для населення величина випромінювання близько двадцяти мікрорентген на годину, але показник може значно відрізнятися в залежності від особливостей досліджуваної території.

Гранична межа радіації (ГДК – гранично допустима концентрація) – показник, що становить приблизно 0.5 мкЗв / год (або 50 мкР / год). Однак при зменшенні термінів дії радіоактивного випромінювання до декількох годин, людина може винести і такі дози опромінення, як 10 мкЗв / год (або 1 мкР на годину).

Перебуваючи в зоні радіаційного забруднення або впливу радіації, наприклад, при медичних дослідженнях, кілька хвилин максимальний допустимий рівень опромінення становить до кількох мілізіверт на годину.

Проникаюча радіація накопичується в організмі. Норми визначають, що для повноцінного функціонування організму і збереження здоров’я на належному рівні накопичене кількість радіації за все життя не повинна перевищувати межу від 100 до 700 мЗв.

При цьому, в поле верхніх значень допустимі дози знаходитимуться для жителів високогірних районів і територій з підвищеною радіоактивністю.

Сумарно порахувати вплив радіації на рік допоможе таблиця зразкових доз опромінення при різних видах діяльності. Наприклад, при флюорографії отримана доза становить 0,06 мЗв, а рентгенівський промінь дає 30% і 3% опромінення від річної дози при рентгені (плівковому і цифровому відповідно) органів грудної клітини.

радіаційне зараження

Радіаційним (радіоактивним) зараженням вважається ситуація, яка являє собою небезпеку для здоров’я і навіть життя людей, які проживають на територіях випадання радіоактивних речовин, а також в місцевостях, близьких до епіцентру техногенних аварій. Нормальний радіаційний фон порушується при витоках під час транспортування і зберігання радіоактивних відходів, аваріях на атомних електростанціях або в результаті випадкових або навмисних втраті радіоджерел.

Основними отруйними речовинами є йод-131, стронцій, цезій, кобальт і америцій. Мінімальний період напіврозпаду радіоактивних речовин становить близько восьми діб, максимальний – понад чотириста років. При техногенних аваріях дози опромінення знижуються до допустимого рівня в середньому за 30-50 років, хоча все залежить від характеру викиду.

Так, наприклад, знаходження в зоні відчуження навколо Чорнобильської АЕС протягом 10 годин сьогодні еквівалентно перельоту, а в Хіросімі і Нагасакі, які випробували на собі вплив ядерної бомби, на даний момент можуть жити люди.

Небезпечні дози опромінення

  1. 50% -а йязикурністю летального результату настає при 3-4 Гр проникаючої радіації, а при 7 Гр і більше смерть настає в 99% випадків;
  2. Опромінення понад 10 Гр вже може вважатися смертельною для людини, променева хвороба в цьому випадку вбиває за 2-3 тижні.
  3. Смертельна доза радіації для людини становить 15 Гр (смерть настає за 1-5 доби);

Симптоми і ступеня тяжкості зараження

У клінічній картині променевої хвороби виділяють чотири ступені тяжкості:

  • поразку першого ступеня виникає при опроміненні в межах 2 Гр;
  • середня тяжкість характерна для дози до 4 Гр;
  • при тяжкій (третьої) ступеня опромінення коливається в межах 4-6 Гр;
  • доза радіації при променевої хвороби крайней тяжкості становить понад 6 Гр.

Крім того, лікарі говорять про променеву травму, що протікає без будь-яких характерних симптомів, якщо потерпілий отримав опромінення менш 1 Гр.

  • Симптоми першого ступеня променевої хвороби проявляються в головних болях, зміні апетиту, дратівливості і порушеннях сну. У постраждалих, як правило, відзначаються подразнення слизових, розлади шлунково-кишкового тракту і підвищена пітливість. Одужання настає через один-два місяці, якщо вплив радіації припинилося.
  • Поразка середнього ступеня тяжкості характеризується посиленням існуючих симптомів, патологічними змінами внутрішніх органів і ЦНС, виникненням трофічних виразок, а також численними ускладненнями, які пов’язані з ослабленням імунітету. Хворі часто так і не одужують повністю, а лікарям лише вдається домогтися ремісії з періодичними загостреннями.
  • Променева хвороба третього ступеня відрізняється незворотними змінами в роботі більшості органів і систем, деградацією тканин і частими кровотечами. Стан становить значну небезпеку для життя пацієнта, швидко прогресує і в більшості випадків закінчується летальним результатом.
  • Ознаки радіаційного ураження крайньої тяжкості мало вивчені в медичній практиці, тому що настільки серйозна форма променевої хвороби зустрічається дуже рідко. Сучасні методи діагностики та лікування дозволяють виявити і зупинити хворобу на тих етапах, коли надавати допомогу потерпілому ще доцільно. При цьому стійке поліпшення стану пацієнта настає, як правило, через два-три роки після припинення дії радіації на організм.