Что такое радиация? Ее воздействие на организм человека. Прохождение радиации и ионизирующих излучений через препятствия. Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма

Радиация представляет собой ионизирующее излучение, наносящее непоправимый вред всему окружающему. Страдают люди, животные, растения. Самая большая опасность заключается в том, что она не видима человеческим глазом, поэтому важно знать об ее главных свойствах и воздействии, чтобы защититься.

Радиация сопровождает людей всю жизнь. Она встречается в окружающей среде, а также внутри каждого из нас. Огромнейшее воздействие несут внешние источники. Многие наслышаны об аварии на Чернобыльской АЭС, последствия которой до сих пор встречаются в нашей жизни. Люди оказались не готовы к такой встрече. Это лишний раз подтверждает, что в мире есть события неподвластные человечеству.

Виды радиации

Не все химические вещества устойчивы. В природе существуют определенные элементы, ядра которых трансформируются, распадаясь на отдельные частички с выделением огромного количества энергии. Это свойство называется радиоактивностью. Ученые в результате исследований обнаружили несколько разновидностей излучения:

1. Альфа излучение — это поток тяжелых радиоактивных частиц в виде ядер гелия, способных нанести наибольший вред окружающим. К счастью, им свойственна низкая проникающая способность. В воздушном пространстве они распространяются всего на пару сантиметров. В ткани их пробег составляет доли миллиметра. Таким образом, внешнее излучение не несет опасности. Можно защититься, используя плотную одежду или лист бумаги. А вот внутреннее облучение – внушительная угроза.
2. Бета излучение – поток легких частичек, перемещающихся в воздухе на пару метров. Это электроны и позитроны, проникающие в ткань на два сантиметра. Оно несет вред при соприкосновении с кожей человека. Однако большую опасность дает при воздействии изнутри, но меньшую, чем альфа. Для предохранения от влияния этих частиц, используются специальные контейнеры, защитные экраны, определенное расстояние.
3. Гамма и рентгеновское излучение – это электромагнитные излучения, пронизывающие тело насквозь. Защитные средства от такого воздействия включает создание экранов из свинца, возведение бетонных конструкций. Наиболее опасное из облучений при внешнем поражении, так как оказывает влияние весь на организм.
4. Нейтронное излучение состоит из потока нейтронов, обладающих более высоким показателем проникающей способности, чем гамма. Образуется в результате ядерных реакций, протекающих в реакторах и специальных исследовательских установках. Появляется во время ядерных взрывов и находится в отходах утилизированного топлива от ядерных реакторов. Броня от такого воздействия создается из свинца, железа, бетона.

Всю радиоактивность на Земле можно поделить на два основных вида: естественную и искусственную. К первой относятся излучения из космоса, почвы, газов. Искусственная же появилась благодаря человеку при использовании атомных электростанций, различного оборудования в медицине, ядерных предприятий.

Естественные источники

Радиоактивность естественного происхождения всегда находилась на планете. Излучение присутствует во всем, что окружает человечество: животные, растения, почва, воздух, вода. Считается, что этот небольшой уровень радиации, не оказывает вредного воздействия. Хотя, некоторые ученые придерживаются иного мнения. Так как люди не имеют возможности повлиять на эту опасность, следует избегать обстоятельств, увеличивающих допустимые значения.

Разновидности источников естественного происхождения

1. Космическое излучение и солнечная радиация — мощнейшие источники, способными ликвидировать все живое на Земле. К счастью, планета защищена от этого воздействия атмосферой. Однако люди постарались исправить это положение, развивая деятельность, приводящую к образованию озоновых дыр. Не стоит надолго попадать под прямые солнечные лучи.
2. Излучение земной коры опасно вблизи месторождений различных минералов. Сжигая уголь или используя фосфорные удобрения, радионуклиды активно просачиваются внутрь человека с вдыхаемым воздухом и употребляемой им едой.
3. Радон – это радиоактивный химический элемент, присутствующий в строительных материалах. Представляет собой бесцветный газ без запаха и вкуса. Этот элемент активно накапливается в почвах и выходит наружу вместе с добычей полезных ископаемых. В квартиры он попадает вместе с бытовым газом, а также с водопроводной водой. К счастью, его концентрацию легко уменьшить, постоянно проветривая помещения.

Искусственные источники

Данный вид появился благодаря людям. Его действие увеличивается и распространяется с их помощью. Во время начала ядерной войны не так страшна сила и мощность оружия, как последствия радиоактивного излучения после взрывов. Даже если вас не зацепит взрывная волна или физические факторы — вас добьет радиация.

К искусственным источникам относятся:

• Ядерное оружие;
• Медицинское оборудование;
• Отходы с предприятий;
• Определенные драгоценные камни;
• Некоторые старинные предметы, вывезенные из опасных зон. В том числе из Чернобыля.

Норма радиоактивного излучения

Ученым удалось установить, что радиация по-разному оказывает влияние на отдельные органы и весь организм в целом. Для того чтобы оценить ущерб, возникающий при хроническом облучении ввели понятие эквивалентной дозы. Она рассчитывается по формуле и равна произведению полученной дозы, поглощенной организмом и усредненной по конкретному органу или всему организму человека, на весовой множитель.

Единицей измерения эквивалентной дозы есть соотношение Джоуля к килограммам, которое получило название – зиверт (Зв). С её использованием была создана шкала, позволяющая понять о конкретной опасности излучения для человечества:

• 100 Зв. Моментальная смерть. У пострадавшего есть несколько часов, максимум пару дней.
• От 10 до 50 Зв. Получивший повреждения такого характера погибнет через несколько недель от сильного внутреннего кровотечения.
• 4-5 Зв. При попадании данного количества, организм справляется в 50% случаев. В остальном печальные последствия приводят к смерти спустя пару месяцев из-за повреждений костного мозга и нарушения кровообращения.
• 1 Зв. При поглощении такой дозы лучевая болезнь неизбежна.
• 0,75 Зв. Изменения в системе кровообращения на небольшой промежуток времени.
• 0,5 Зв. Данного количества достаточно, чтобы у больного развились онкологические заболевания. Остальные симптомы отсутствуют.
• 0,3 Зв. Такое значение присуще аппарату для проведения рентгена желудка.
• 0,2 Зв. Допустимый уровень для работы с радиоактивными материалами.
• 0,1 Зв. При таком количестве происходит добыча урана.
• 0,05 Зв. Данное значение – норма облучения медицинских аппаратов.
• 0,0005 Зв. Допустимое количество уровня радиации около АЭС. Также это значение годового облучения населения, которое приравнивается к норме.

К безопасной дозе радиации для человека относится значения до 0,0003-0,0005 Зв в час. Предельно допустимым считается облучение в 0,01 Зв в час, если такое воздействие непродолжительно.

Влияние радиации на человека

Радиоактивность оказывает огромное влияние на население. Вредному воздействию подвергаются не только люди, столкнувшиеся лицом к лицу с опасностью, но и последующее поколение. Такие обстоятельства вызваны действием радиации на генетическом уровне. Различают два вида влияния:

• Соматический. Заболевания возникают у пострадавшего, получившего дозу радиации. Приводит к появлению лучевой болезни, лейкозу, опухоли разнообразных органов, локальные лучевые поражения.
• Генетический. Связан с дефектом генетического аппарата. Проявляется в последующих поколениях. Страдают дети, внуки и более далекие потомки. Возникают генные мутации и хромосомные изменения

Помимо отрицательного воздействия, есть и благоприятный момент. Благодаря изучению радиации, ученым удалось создать на ее основе медицинское обследование, позволяющее спасать жизни.

Мутация после радиации

Последствия облучения

При получении хронического облучения в организме происходят восстановительные мероприятия. Это приводит к тому, что пострадавший приобретает меньшую нагрузку, чем получил бы при разовом проникновении одинакового количества радиации. Радионуклиды размещаются внутри человека неравномерно. Чаще всего страдают: дыхательная система, пищеварительные органы, печень, щитовидка.

Враг не дремлет даже спустя 4-10 лет после облучения. Внутри человека может развиться рак крови. Особую опасность он представляет у подростков, не достигших 15 лет. Замечено, что смертность людей, работающих с оборудованием для проведения рентгена, увеличена из-за лейкоза.

Самым частым результатом облучения проявляется лучевая болезнь, возникающая как при однократном получении дозы, так и при длительном. При большом количестве радионуклидов приводит к смерти. Распространен рак молочной и щитовидной желез.

Страдает огромное количество органов. Нарушается зрение и психическое состояние потерпевшего. У шахтеров, участвующих в добыче урана, часто встречается рак легких. Внешние облучения вызывают страшные ожоги кожных и слизистых покровов.

Мутации

После воздействия радионуклидов возможно проявление двух типов мутаций: доминантной и рецессивной. Первая возникает сразу же после облучения. Второй тип обнаруживается спустя большой промежуток времени не у пострадавшего, а у его последующего поколения. Нарушения, вызванные мутацией, приводят к отклонениям в развитии внутренних органов у плода, внешним уродствам и изменением психики.

К сожалению, мутации достаточно плохо изучены, так как обычно проявляются не сразу. Спустя время сложно понять, что именно оказало главенствующее влияние на её возникновение.

" мы узнаем: "
Радиа́ция (от лат. radiātiō «сияние», «излучение»):

• Радиация (в радиотехнике) — исходящий от любого источника поток энергии в форме радиоволн (в отличие от излучения — процесса испускания энергии);


• Радиация — ионизирующее излучение;


• Радиация — тепловое излучение;


• Радиация — синоним излучения;


• Адаптивная радиация (в биологии) — явление различной адаптации родственных групп организмов к изменениям условий окружающей среды, выступающее как одна из основных причин дивергенции;


• Солнечная радиация — излучение Солнца (электромагнитной и корпускулярной природы). "

Как мы видим, понятие достаточно "объемное" и включает в себя много разделов.
Обратимся к морфологическому значение слов (ссылка): "ионизирующее излучение, поток микрочастиц или высокочастотное электромагнитное поле, способные вызвать ионизацию ".
Как мы видим, добавлено еще упоминание об электромагнитном поле!
Обратимся к этимологии слова (ссылка): "Происходит от лат. radiātio «сияние, блеск, излучение», из radiāre «испускать лучи, сиять, сверкать», далее от radius «палочка, спица, луч, радиус», дальнейшая этимология неясна "
Как уже успели убедиться, штампы, связывающие слово "радиация" с альфа-, бета- и гамма- излучением не совсем корректны. Они используют только одно из значений.
Для того, чтобы "говорить на одном языке", необходимо заложить базовые понятия:
1. Давайте будем использовать упрощенное определение. "Радиация" - это излучение . Необходимо помнить, что излучение может быть совершенно различным (корпускулярное или волновое, тепловое или ионизирующее и тд)и происходить по разным физическим законам. В некоторых случаях, для упрощения понимания можно это слово заменить словом "воздействие".
...........................
Теперь, давайте поговорим о штампах.

Как уже упоминалось выше, многие наверняка слышали про альфа-, бета- и гамма- радиацию. Что же это такое?
Это виды ионизирующего излучения.

"Причиной радиоактивности вещества являются нестабильные ядра, входящие в состав атомов, которые при распаде выделяют в окружающую среду невидимые излучения или частицы. В зависимости от различных свойств (состав, проникающая способность, энергия), сегодня выделяют множество видов ионизирующего излучения, из которых наиболее значимыми и распространенными являются:

• Альфа-излучение. Источником радиации в нем являются частицы с положительным зарядом и сравнительно большим весом. Альфа-частицы (2 протона + 2 нейтрона) довольно громоздки и потому легко задерживаются даже незначительными преградами: одеждой, обоями, оконными занавесками и т.д. Даже если альфа-излучение попадает на обнаженного человека, в этом нет ничего страшного, дальше поверхностных слоев кожи оно не пройдет. Однако, несмотря на малую проникающую способность, альфа-излучение обладает мощной ионизацией, что особо опасно, если вещества-источники альфа-частиц попадают непосредственно в организм человека, например в легкие или пищеварительный тракт.


• Бета-излучение. Представляет собой поток заряженных частиц (позитронов или электронов). Такое излучение обладает более значительной проникающей способностью, чем альфа-частицы, задержать его может деревянная дверь, оконное стекло, кузов автомобиля и т.д. Для человека опасно при воздействии на незащищенные кожные покровы, а также при попадании внутрь радиоактивных веществ.


• Гамма-излучение и близкое к нему рентгеновское излучение. Ещё одна разновидность ионизирующей радиации, которая является родственной световому потоку, но с лучшей способностью к проникновению в окружающие предметы. По своему характеру это высокоэнергетическое коротковолновое электромагнитное излучение. Для того, чтобы задержать гамма-излучение в отдельных случаях может потребоваться стена из нескольких метров свинца, или нескольких десятков метров плотного железобетона. Для человека такое излучение является самым опасным. Основным источником этого вида излучения в природе является Солнце, однако, до человека смертоносные лучи не доходят благодаря защитному слою атмосферы.

Схема образования радиации различных типов "

"Различают несколько видов радиации:

• Альфа-частицы — это относительно тяжелые частицы, заряженные положительно, представляют собой ядра гелия.


• Бета-частицы — обычные электроны.


• Гамма-излучение — имеет ту же природу, что и видимый свет, однако гораздо большую проникающую способность.


• Нейтроны — это электрически нейтральные частицы, возникающие в основном рядом с работающим атомным реактором, доступ туда должен быть ограничен.


• Рентгеновские лучи — похожи на гамма-излучение, но имеют меньшую энергию. Кстати, Солнце — один из естественных источников таких лучей, но защиту от солнечной радиации обеспечивает атмосфера Земли.

Как мы видим на рисунке выше, излучение, оказывается, бывает не только 3-х видов. Эти излучения создаются (в большинстве случаев) вполне определенными веществами, которые имеют свойство самопроизвольно или после определенного воздействия (или католизатора) совершать "самопроизвольное превращение" или "распад" с сопутствующим видом излучения.
Кроме радиации от таких элементов выделяют еще и солнечную радиацию .
Обратимся к "Википедия ": "Со́лнечная радиа́ция — электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца."
Т.е. излучение как частиц, так и волн. Корпускулярно-волновой дуализм физики и попытки "латать в нем дыры" оставим для очередной нобелевки соостветствующим академикам!
"Солнечная радиация измеряется по её тепловому действию (калории на единицу поверхности за единицу времени) и интенсивности (ватты на единицу поверхности). В целом, Земля получает от Солнца менее 0,5×10 −9 от его излучения.

Электромагнитная составляющая солнечной радиации распространяется со скоростью света и проникает в земную атмосферу. До земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямых и рассеянных лучей. Всего Земля получает от Солнца менее одной двухмиллиардной его излучения. Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца очень широк — от радиоволн до рентгеновских лучей — однако максимум его интенсивности приходится на видимую (жёлто-зелёную) часть спектра.

Существует также корпускулярная часть солнечной радиации, состоящая преимущественно из протонов, движущихся от Солнца со скоростями 300—1500 км/с (см. Солнечный ветер). Во время солнечных вспышек образуются также частицы больших энергий (в основном протоны и электроны), образующие солнечную компоненту космических лучей.

Энергетический вклад корпускулярной составляющей солнечной радиации в её общую интенсивность невелик по сравнению с электромагнитной. Поэтому в ряде приложений термин «солнечная радиация» используют в узком смысле, имея в виду только её электромагнитную часть ."
Пропускаем слова про "используют в узком смысле" и запоминаем, что "спектральный диапазон"..."от радиоволн до рентгеновских лучей"!
По сути, кроме уже упомянутых веществ, способных к образованию ионизирующего излучения, будем учитывать и вклад нашего Солнца в этот процесс.
Посмотрим, что такое "тепловая радиация "...

" Тепловая радиация характеризуется теплообменом с помощью электромагнитных волн между телами на расстоянии, определяющем тепловую энергию. Большая часть радиации находится в инфракрасном спектре."
"ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, тепловая радиация - электромагнитные волны, вызванные тепловыми колебаниями молекул и переходящие в теплоту при поглощении."
"Например, при тепловой радиации твердые тела излучают электромагнитные волны с непрерывной частотой длин волн Я 4004 - 0 8 мкм. В отличие от твердых тел излучение газов является селективным, прерывистым, состоящим из отдельных полос с небольшим диапазоном длин волн. "

Как мы видим, это полностью волновое излучение, большая часть которого инфракрасное. Запомним очень интересную особенность "излучение газов является селективным, прерывистым, состоящим из отдельных полос с небольшим диапазоном длин волн", она пригодится чуть позже.

Кроме разделения радиации на виды излучения "корпускулярное" и "волновое", делят на "альфа-", "бета-", "гамма-", "рентген-", "инфракрасное-", "ультрафиолетовое-", "видимое-", "микроволновое-", "радио-" излучения. Теперь понимаете оговорку выше, про использование слова радиация в общем смысле?
Но этого деления маловато. Еще делят радиацию на естественную и искусственную, при этом искажая значение этих слов. Я не буду подробно останавливаться, а приведу, с моей точки зрения, более правильную классификацию.
Что такое "естественная радиация"?

"Естественной радиоактивностью обладает почва, вода, атмосфера, некоторые продукты и вещи, многие космические объекты. Первоисточником естественной радиации во многих случаях служит излучение Солнца и энергия распада некоторых элементов земной коры. Естественной радиоактивностью обладает даже сам человек. В организме каждого из нас имеются такие вещества как рубидий-87 и калий-40, создающие персональный радиационный фон. "
Под искусственной радиацией мы будем понимать то, к чему "прикоснулась рука человека". Т.е. изменение "радиационного фона" произошло под действием человека (в результате его действий).
"Источником радиационного излучения может быть здание, стройматериалы, предметы обихода, в которые входят вещества с нестабильными атомными ядрами. "
Такое разделение способствует тому, что понятие "естественный радиационный фон" уже больше не применимо. Изначально введенное понятие только для маскировки множества явлений уже можно не учитывать. Разделить излучение, исходящее в конкретном месте на "естественную" и "искусственную" не возможно. Поэтому понятие "естественный радиационный фон" мы уменьшим до правильного "радиационный фон". Почему так можно? Простейший пример:
В некоторой местности до воздействия на эту местность человеком (тот самый "сферический в вакууме") "естественный радиационный фон" составлял 5 ед. В результате нахождения там одного человека (а мы помним, что каждый человек имеет радиоактивный фон) прибор уже намерил 6 ед. Какое значение "естественного радиационного фона" будет 5 или 6 ед? Далее...этот человек на подошве своих ботинок принес пару десятков радиоактивных атомов на эту местность. В результате "естественный радиоактивный фон" стал 6,5 ед. Человеку понадобилось уйти с этого места и прибор уже показал 5,5 ед. "Естественный радиоактивный фон" будет составлять 5,5 ед. Но мы с вами помним, что до вмешательства человека, фон был 5 ед! В рассматриваемой ситуации мы смогли заметить, что человек своими действиями повысил "фон" на 0,5 ед.
Что же в реальности? А в реальности "естественный радиоактивный фон" измерить нельзя. Его значение будет все время меняться и зависить от множества факторов, принебречь которыми, нельзя. Ну например, вспомним про солнечную радиацию. Ее значение очень сильно зависит от времени года. От времени года, от температуры зависит и природная радиоактивность. Посему, можно измерить лишь "радиоактивный фон". В некоторых случаях возможно выделить из "радиоактивного фона" нечто близкое к "естественному радиоактивному фону".
Посему, договоримся использовать термин "радиоактивный фон" вместо "естественного уровня радиации" или "естественный радиоактивный фон". Будем считать под этим термином величину радиации, которую измерили в данной местности.
Что такое "искусственная радиация"?
Как уже говорилось выше, будем использовать этот термин для обозначения радиоактивного фона от тех действий, которые произвел человек.
Источники радиации.
Не будем разделять источники по видам радиации. Попробуем перечислить основные и часто встречаемые...

"В настоящее время на Земле сохранилось 23 долгоживущих радиоактивных элемента с периодами полураспада от 10 7 лет и выше. "

"Цепочки радиоактивного распада (радиоактивные ряды), родоначальниками которых являются радионуклиды, обладают значительной устойчивостью и большим периодом полураспада, они получили название радиоактивных семейств. Различают 4-е радиоактивных семейства:

Родоначальником 1-ого является уран,
2-ого - торий,
3-его - актиний (актиноуран),
4-ого - нептуний. "

"Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в горных породах Земли, - это калий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих начало соответственно от урана-238 и тория-232 - долгоживущих изотопов, входящих в состав Земли с самого ее рождения. Значение радиоактивного изотопа калий-40 особенно велико для обитателей почвы - микрофлоры, корней растений, почвенной фауны. Соответственно заметно его участие во внутреннем облучении организма, его оганов и тканей, поскольку калий является незаменимым элементом, участвующим в ряде метаболических процессов.
Уровни земной радиации неодинаковы, поскольку зависят от концентрации радиоактивных изотопов на конкретном участке земной коры. "..."Большая часть поступления связана с радионуклидами ряда урана и тория, которые содержатся в почве. Следует учитывать, что до попадания в организм человека радиоактивные вещества проходят по сложным маршрутам в окружающей среде. "

"Входит в состав радиоактивных рядов 238 U, 235 U и 232 Th. Ядра радона постоянно возникают в природе при радиоактивном распаде материнских ядер. Равновесное содержание в земной коре 7·10 −16 % по массе. Ввиду химической инертности радон относительно легко покидает кристаллическую решётку «родительского» минерала и попадает в подземные воды, природные газы и воздух. Поскольку наиболее долгоживущим из четырёх природных изотопов радона является 222 Rn, именно его содержание в этих средах максимально.
Концентрация радона в воздухе зависит, в первую очередь, от геологической обстановки (так, граниты, в которых много урана, являются активными источниками радона, в то же время над поверхностью морей радона мало), а также от погоды (во время дождя микротрещины, по которым радон поступает из почвы, заполняются водой; снежный покров также препятствует доступу радона в воздух). Перед землетрясениями наблюдалось повышение концентрации радона в воздухе, вероятно, благодаря более активному обмену воздуха в грунте ввиду роста микросейсмической активности. "

"Уголь содержит незначительное количество природных радионуклидов, которые после его сжигания концентрируются в зольной пыли и поступают в окружающую среду с выбросами, несмотря на совершенствование систем очистки "
"Некоторые страны эксплуатируют подземные ресурсы пара и горячей воды для производства электроэнергии и теплоснабжения. При этом происходит значительное поступление радона в окружающую среду. "

"В качестве удобрений ежегодно используются несколько десятков млн. тонн фосфатов. Большинство разрабатываемых в настоящее время фосфатных месторождений содержит уран, присутствующий в довольно высокой концентрации. Содержащиеся в удобрениях радиоизотопы проникают из почвы в пищевые продукты, приводят к повышению радиоактивности молока и других продуктов питания. "

" Космическое излучение складывается из частиц, захваченных магнитным полем Земли, галактического космического излучения и корпускулярного излучения Солнца. В его состав входят в основном электроны, протоны и альфа-частицы."
"Космическому внешнему облучению подвергается вся поверхность Земли. Однако облучение это неравномерно. Интенсивность космического излучения зависит от солнечной активности, географического положения объекта и возрастает с высотой над уровнем моря. Наиболее интенсивно оно на Северном и Южном полюсах, менее интенсивно в экваториальных областях. Причина этого - магнитное поле Земли, отклоняющее заряженные частицы космического излучения. Наибольший эффект действия космического внешнего облучения связан с зависимостью космического излучения от высоты (рис.4).
Солнечные вспышки представляют большую радиационную опасность во время космических полетов. Космические лучи, идущие от Солнца, в основном состоят из протонов широкого энергетического спектра (энергия протонов до 100 МзВ), Заряженные частицы от Солнца способны достигать Земли через 15-20 мин после того, как вспышка на его поверхности становится видимой. Длительность вспышки может достигать нескольких часов.

Рис.4. Величина солнечного излучения во время максимальной и минимальной активности солнечного цикла в зависимости от высоты местности над уровнем моря и географической широты. "
Интересные картинки:

Ионизирующее излучение (далее - ИИ) - это излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к ионизации атомов и молекул, т.е. это взаимодействие приводит к возбуждению атома и отрыву отдельных электронов (отрицательно заряженных частиц) из атомных оболочек. В результате, лишенный одного или нескольких электронов, атом превращается в положительно заряженный ион - происходит первичная ионизация. К ИИ относят электромагнитное излучение (гамма-излучение) и потоки заряженных и нейтральных частиц - корпускулярное излучение (альфа-излучение, бета-излучение, а также нейтронное излучение).

Альфа-излучение относится к корпускулярным излучениям. Это поток тяжелых положительно заряженных а-частиц (ядер атомов гелия), возникающее в результате распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. Поскольку частицы тяжелые, то пробег альфа-частиц в веществе (то есть путь, на котором они производят ионизацию) оказывается очень коротким: сотые доли миллиметра в биологических средах, 2,5—8 см в воздухе. Таким образом, задержать эти частицы способен обычный лист бумаги или внешний омертвевший слой кожи.

Однако вещества, испускающие альфа-частицы, являются долгоживущими. В результате попадания таких веществ внутрь организма с пищей, воздухом или через ранения, они разносятся по телу током крови, депонируются в органах, отвечающих за обмен веществ и защиту организма (например, селезенка или лимфатические узлы), вызывая, таким образом, внутреннее облучение организма. Опасность такого внутреннего облучения организма высока, т.к. эти альфа-частицы создают очень большое число ионов (до нескольких тысяч пар ионов на 1 микрон пути в тканях). Ионизация, в свою очередь, обуславливает ряд особенностей тех химических реакций, которые протекают в веществе, в частности, в живой ткани (образование сильных окислителей, свободного водорода и кислорода и др.).

Бета-излучение (бета-лучи, или поток бета-частиц) также относится к корпускулярному типу излучения. Это поток электронов (β--излучение, или, чаще всего, просто β -излучение) или позитронов (β+-излучение), испускаемых при радиоактивном бета-распаде ядер некоторых атомов. Электроны или позитроны образуются в ядре при превращении нейтрона в протон или протона в нейтрон соответственно.

Электроны значительно меньше альфа-частиц и могут проникать вглубь вещества (тела) на 10-15 сантиметров (ср. с сотыми долями миллиметра у а-частиц). При прохождении через вещество бета-излучение взаимодействует с электронами и ядрами его атомов, расходуя на это свою энергию и замедляя движение вплоть до полной остановки. Благодаря таким свойствам для защиты от бета-излучения достаточно иметь соответствующей толщины экран из органического стекла. На этих же свойствах основано применение бета-излучения в медицине для поверхностной, внутритканевой и внутриполостной лучевой терапии.

Нейтронное излучение - еще один вид корпускулярного типа излучений. Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов (элементарных частиц, не имеющих электрического заряда). Нейтроны не оказывают ионизирующего действия, однако весьма значительный ионизирующий эффект происходит за счет упругого и неупругого рассеяния на ядрах вещества.

Облучаемые нейтронами вещества могут приобретать радиоактивные свойства, то есть получать так называемую наведенную радиоактивность. Нейтронное излучение образуется при работе ускорителей элементарных частиц, в ядерных реакторах, промышленных и лабораторных установках, при ядерных взрывах и т. д. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью. Лучшими для защиты от нейтронного излучения являются водородсодержащие материалы.

Гамма излучение и рентгеновское излучение относятся к электромагнитным излучениям.

Принципиальная разница между двумя этими видами излучения заключается в механизме их возникновения. Рентгеновское излучение - внеядерного происхождения, гамма излучение - продукт распада ядер.

Рентгеновское излучение, открыто в 1895 году физиком Рентгеном. Это невидимое излучение, способное проникать, хотя и в разной степени, во все вещества. Представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны порядка от - от 10 -12 до 10 -7 . Источник рентгеновских лучей - рентгеновская трубка, некоторые радионуклиды (например, бета-излучатели), ускорители и накопители электронов (синхротронное излучение).

В рентгеновской трубке есть два электрода - катод и анод (отрицательный и положительный электроды соответственно). При нагреве катода происходит электронная эмиссия (явление испускания электронов поверхностью твёрдого тела или жидкости). Электроны, вылетающие из катода, ускоряются электрическим полем и ударяются о поверхность анода, где происходит их резкое торможение, вследствие чего возникает рентгеновское излучение. Как и видимый свет, рентгеновское излучение вызывает почернение фотопленки. Это одно его из свойств, основное для медицины - то, что оно является проникающим излучением и соответственно пациента можно просвечивать с его помощью, а т.к. разные по плотности ткани по-разному поглощают рентгеновское излучение - то мы можем диагностировать на самой ранней стадии многие виды заболеваний внутренних органов.

Гамма излучение имеет внутриядерное происхождение. Оно возникает при распаде радиоактивных ядер, переходе ядер из возбужденного состояния в основное, при взаимодействии быстрых заряженных частиц с веществом, аннигиляции электронно-позитронных пар и т.д.

Высокая проникающая способность гамма-излучения объясняется малой длиной волны. Для ослабления потока гамма-излучения используются вещества, отличающиеся значительным массовым числом (свинец, вольфрам, уран и др.) и всевозможные составы высокой плотности (различные бетоны с наполнителями из металла).

В последние годы мы все чаще можем услышать про радиоактивную угрозу для всего человечества. К сожалению, это действительно так, и, как показал опыт аварии на ЧАЭС и ядерная бомба в японских городах, радиация может из верного помощника превратиться в яростнейшего врага. И чтобы знать, что собой представляет радиация, и как защититься от ее негативного воздействия, попробуем проанализировать всю доступную информацию.

Воздействие радиоактивных элементов на здоровье человека

Каждый человек хотя бы раз в жизни сталкивался с понятием "радиация". Но что такое радиация и насколько она опасна, знают немногие. Чтобы разобраться в этом вопросе более подробно, необходимо тщательно изучить все виды радиационного воздействия на человека и природу. Радиация - это процесс излучения потока элементарных частиц электромагнитного поля. Влияние радиации на жизнедеятельность и здоровье человека принято называть облучением. В процессе данного явления радиация размножается в клетках организма и тем самым разрушает его. Особенно опасно радиационное облучение для маленьких детей, организм которых достаточно не сформировался и не окреп. Поражение человека подобным явлением может вызвать самые тяжелые заболевания: бесплодие, катаракту, инфекционные заболевания и опухоли (как злокачественные, так и доброкачественные). В любом случае радиация не приносит пользу в жизнь человека, а лишь разрушает ее. Но не стоит забывать, что можно обезопасить себя и приобрести дозиметр радиации, при помощи которого вы всегда будете знать о радиоактивном уровне окружающей среды.

На самом деле, организм реагирует на радиацию, а не на ее источник. Радиоактивные вещества попадают в организм человека через воздух (при дыхательном процессе), а также при употреблении пищи и воды, которые изначально были облучены потоком радиационных лучей. Самое опасное облучение, пожалуй, внутреннее. Его проводят с целью лечения некоторых заболеваний при использовании в медицинской диагностике радиоизотопов.

Виды радиации

Чтобы максимально четко ответить на вопрос, что такое радиация, следует рассмотреть ее разновидности. По характеру и воздействию на человека различают несколько видов радиации:

1. Альфа-частицы - это тяжелые частицы, которые имеют положительный заряд и выступают в форме ядра гелия. Воздействие их на организм человека носит порой необратимый характер.
2. Бета-частицы - обыкновенные электроны.
3. Гамма-излучение - имеет высокий уровень проникновения.
4. Нейтроны - это электрически заряженные нейтральные частицы, которые существуют только в тех местах, где есть рядом атомный реактор. Обычному человеку не ощутить данный вид радиации на своем организме, поскольку доступ к реактору весьма ограничен.
5. Рентгеновские лучи - это, пожалуй, наиболее безопасный вид радиации. По своему существу схож с гамма-излучением. Однако наиболее ярким примером рентгеновского облучения можно назвать Солнце, которое освещает нашу планету. Благодаря атмосфере люди защищены от высокого радиационного фона.

Предельно опасными принято считать Альфа-, Бета- и Гамма-излучающие частицы. Именно они могут стать причиной генетических заболеваний, злокачественных опухолей и даже смерти. Кстати, радиация АЭС, излучаемая в окружающую среду, по уверениям экспертов, не носит опасный характер, хотя и сочетает в себе практически все разновидности радиоактивного загрязнения. Иногда предметы старины, антиквариат обрабатывают при помощи радиационного излучения, чтобы избежать быстрой порчи культурного наследия. Однако радиация быстро вступает в реакцию с живыми клетками, а в последствии - разрушает их. Поэтому стоит с опаской относиться к предметам древности. Элементарной защитой от проникновения внешней радиации служит одежда. Не стоит рассчитывать на полную защиту от радиации в солнечный жаркий день. Кроме того, источники радиации могут долго не выдавать себя и проявить активность в тот момент, когда вы будете рядом.

Чем измерять уровень радиационного излучения

Уровень радиации можно измерять при помощи дозиметра как в промышленных, так и в бытовых домашних условиях. Для тех, кто проживает неподалеку от атомных электростанций, или людей, которые просто обеспокоены своей безопасностью, данный прибор будет просто незаменим. Основное предназначение такого приспособления, как дозиметр радиации, заключается в том, чтобы измерять мощность дозы радиации. Этот показатель можно проверить не только относительно человека и помещения. Иногда приходится обращать внимание и на некоторые предметы, которые могут нести опасность для человека. Детские игрушки, продукты питания и строительные материалы - каждый из предметов может быть наделен определенной дозой излучения. Для тех жителей, которые проживают неподалеку от Чернобыльской АЭС, где произошла страшная катастрофа в 1986 году, купить дозиметр просто необходимо, чтобы всегда быть начеку и знать, какая доза радиации в конкретный момент присутствует в окружающей среде. Любителям экстремальных развлечений, походов в отдаленные от цивилизации места следует заранее обеспечить себя предметами для собственной безопасности. Очистить землю, строительные материалы или продукты питания от радиации невозможно. Поэтому лучше избегать неблагоприятного влияния на свой организм.

Компьютер - источник радиации

Пожалуй, многие именно так и считают. Однако это не совсем так. Определенный уровень радиации исходит только от монитора, да и то, только от электролучевого. В нынешнее время производители не выпускают подобную технику, которую превосходно заменили жидкокристаллические и плазменные экраны. Но во многих домах все еще функционируют старые электролучевые телевизоры, мониторы. Они являются достаточно слабым источником рентгеновского вида излучения. Благодаря толщине стекла, эта самая радиация остается именно на нем и не вредит человеческому здоровью. Поэтому не стоит излишне волноваться.

Доза радиации относительно местности

Предельно точно можно сказать, что естественное излучение - параметр очень непостоянный. В зависимости от географического месторасположения и определенного временного периода данный показатель может меняться в пределах широкого диапазона. К примеру, показатель радиации на московских улицах колеблется от 8 до 12 микрорентген в час. А вот на горных вершинах он будет выше в 5 раз, поскольку там защитные возможности атмосферы гораздо ниже, нежели в населенных пунктах, которые ближе к уровню мирового океана. Стоит отметить, что в местах скопления пыли и песка, насыщенного высоким содержанием урана либо тория, уровень радиационного фона будет значительно увеличен. Чтобы определить в домашних условиях показатель радиационного фона, следует приобрести дозиметр-радиометр и выполнить соответствующие замеры в помещении или на улице.

Радиационная защита и ее виды

В последнее время все чаще можно услышать дискуссии на тему, что такое радиация и как с ней бороться. И в процессе обсуждений всплывает такой термин, как радиационная защита. Под радиационной защитой принято понимать комплекс определенных мероприятий относительно защиты живых организмов от воздействия ионизирующего излучения, а также поиски способов снижения поражающего действия ионизирующих радиационных излучений.

Существует несколько видов защиты от излучения:

1. Химическая . Это ослабление негативного влияния радиации на организм при помощи введения в него некоторых химических препаратов под названием радиопротекторы.
2. Физическая . Это применение различных материалов, которые ослабляют радиационный фон. К примеру, если слой земли, который был подвержен излучению, составляет 10 см, то насыпь толщиной в 1 метр уменьшит количество радиации в 10 раз.
3. Биологическая защита от радиации. Представляет собой комплекс защитных репарирующих энзимов.

Для защиты от разных видов радиации можно использовать некоторые предметы обихода:

• От Альфа-излучения - респиратор, бумага, резиновые перчатки.
• От Бета-излучения - противогаз, стекло, небольшой слой алюминия, плексиглас.
• От Гамма-излучения - только тяжелые металлы (свинец, чугун, сталь, вольфрам).
• От нейтронов - различные полимеры, а также вода и полиэтилен.

Элементарные способы защиты от радиационного облучения

Для человека, который оказался в радиусе зоны радиационного загрязнения, самым важным вопросом на этот момент будет собственная защита. Поэтому каждому, кто стал невольным пленником распространения уровня радиации, стоит непременно покинуть свое месторасположение и уехать как можно дальше. Чем быстрее человек это сделает, тем меньше вероятность получения определенной и нежелательной дозы радиоактивных веществ. Если же покинуть свой дом нет возможности, то стоит прибегнуть к другим мерам безопасности:

• первые несколько дней не выходить из дома;
• делать влажную уборку по 2-3 раза на день;
• максимально часто принимать душ и стирать одежду;
• чтобы обеспечить защиту организма от вредного радиоактивного йода-131, следует помазать небольшой участок тела раствором медицинского йода (если верить врачам, то эта процедура действенна в течении месяца);
• при острой необходимости покинуть помещение стоит надеть на голову бейсболку и капюшон одновременно, а также влажную одежду светлых тонов из хлопкового материала.

Опасно пить радиоактивную воду, поскольку ее суммарная радиация достаточно высока и может оказать негативное воздействие на человеческий организм. Самый простой способ очистки - это пропустить ее через угольный фильтр. Конечно же, срок годности кассеты такого фильтра резко уменьшается. Поэтому нужно менять кассету как можно чаще. Еще один непроверенный способ - кипячение. Гарантия очистки от радона не будет 100% ни в одном из случаев.

Правильный рацион питания в случае опасности радиационного облучения

Общеизвестно, что в процессе обсуждений на тему, что такое радиация, возникает вопрос, как от нее защититься, что следует кушать и какие витамины употреблять. Существует некоторый перечень продуктов, которые максимально опасны для употребления. Наибольшее количество радионуклидов накапливается именно в рыбе, грибах и мясе. Поэтому стоит ограничить себя в употреблении этих продуктов питания. Овощи нужно тщательно мыть, проваривать и срезать верхнюю кожуру. Лучшими продуктами для употребления в период радиоактивного излучения можно считать семечки подсолнуха, субпродукты - почки, сердце, а также яйца. Нужно есть как можно больше йодсодержащей продукции. Поэтому каждый человек должен покупать соль йодированную и морепродукты.

Некоторые люди считают, что красное вино защитит от радионуклидов. Доля правды в этом есть. При употреблении 200 мл в сутки этого напитка организм становится менее уязвим для радиации. Но накопленные радионуклиды вином не выведешь, поэтому суммарная радиация все же остается. Однако некоторые вещества, содержащиеся в винном напитке, позволяют блокировать вредоносное воздействие радиационных элементов. Тем не менее, во избежание проблем, необходимо вывести вредные вещества из организма при помощи медикаментов.

Медикаментозная защита от радиации

Некую долю радионуклидов, поступивших в организм, можно попробовать вывести с помощью препаратов-сорбентов. К простейшим средствам, способным ослабить воздействие радиации, относят активированный уголь, который нужно употреблять по 2 таблетки перед едой. Подобным свойством наделены и такие медикаментозные препараты, как "Энтеросгель" и "Атоксил". Они блокируют вредные элементы, обволакивая их, и выводят их из организма при помощи мочевой системы. При этом вредоносные радиоактивные элементы, даже оставаясь в организме в незначительном количестве, не смогут оказать существенного влияния на здоровье человека.

Использование растительных препаратов против радиации

В борьбе с выведением радионуклидов могут помочь не только медицинские препараты, приобретенные в аптеке, но и некоторые виды трав, которые обойдутся в разы дешевле. К примеру, к радиопротекционным растениям можно отнести медуницу, заманиху и корень женьшеня. Кроме того, для снижения уровня концентрации радионуклидов рекомендуется воспользоваться экстрактом элеутерококка в количестве половины чайной ложки после завтрака, запивая эту настойку теплым чаем.

Может ли человек быть источником радиации

При воздействии на человеческий организм радиация не создает в нем радиоактивные вещества. Из этого следует, что человек сам по себе не может быть источником радиационного излучения. Однако вещи, которых коснулась опасная доза радиации, небезопасны для состояния здоровья. Есть мнение, что и рентгеновские снимки лучше не хранить дома. Но на самом деле они не причинят никому вреда. Единственное, что следует помнить - рентген нельзя делать слишком часто, иначе это может привести к проблемам со здоровьем, поскольку доза радиоактивного облучения там все же есть.

О существовании невидимых смертоносных лучей сегодня осведомлены даже малые дети. С экранов компьютеров и телевизоров нас пугают страшными последствиями радиации: постапокалипсические фильмы и игры по-прежнему остаются модными. Однако лишь немногие могут дать внятный ответ на вопрос "что такое радиация?". И еще меньше людей осознают, насколько реальна угроза облучения. Причем, не где-то в Чернобыле или Хиросиме, а в своем собственном доме.

Что такое радиация?

На самом деле термин "радиация" не обязательно подразумевает "смертоносные лучи". Тепловая или, к примеру, солнечная радиация не несет практически никакой угрозы жизни и здоровью обитающих на поверхности Земли живых организмов. Из всех известных видов радиации реальную опасность представляет только ионизирующее излучение , которое физики также называют электромагнитным или корпускулярным. Вот оно-то и является той самой "радиацией", об опасности которой говорят с экранов телевизоров.

Ионизирующее гамма- и рентгеновское излучение — та "радиация", о которой говорят с экранов телевизоров

Особенность ионизирующего излучения состоит в том, что, в отличие от других видов излучения, оно обладает исключительно большой энергией и при взаимодействии с веществом вызывает ионизацию его молекул и атомов. Электрически нейтральные до облучения частицы вещества возбуждаются, вследствие чего образуются свободные электроны, а также положительно и отрицательно заряженные ионы.

Наиболее распространены четыре типа ионизирующего излучения: альфа, бета, гамма и рентгеновское (обладает теми же свойствами, что и гамма). Они состоят из разных частиц, а потому обладают разной энергией и, соответственно, разной проникающей способностью. Самое "слабое" в этом смысле альфа-излучение, которое представляет собой поток положительно заряженных альфа-частиц, неспособный "просочиться" даже через обычный лист бумаги (или кожу человека). Бета-излучение, состоящее из электронов, проникает сквозь кожу уже на 1-2 см, но и от него вполне реально защититься. А вот от гамма-радиации практически нет спасения: задержать высокоэнергичные фотоны (или гамма-кванты) может, разве что, толстая свинцовая или железобетонная стена. Впрочем, то, что альфа и бета-частицы легко остановить даже незначительной преградой вроде бумаги, вовсе не означает, что они никак не попадут в организм. Органы дыхания, микротравмы на коже и слизистых оболочках — "открытые ворота" для радиации с низкой проникающей способностью.

Единицы измерения и норма радиации

Основной мерой воздействия радиации принято считать экспозиционную дозу. Она измеряется в Р (рентгенах) или производных (мР, мкР) и представляет собой общее количество энергии, которое источник ионизирующего излучения успел передать предмету или организму в процессе облучения. Так как разные виды радиации обладают разной степенью опасности при одном и том же количестве переданной энергии, принято рассчитывать еще один показатель — эквивалентную дозу. Она измеряется в Б (бэрах), Зв (зивертах) или их производных и рассчитывается, как произведение экспозиционной дозы на коэффициент, характеризующий качество излучения (для бета и гамма-излучения коэффициент качества равен 1, для альфа — 20). Для оценки силы самого ионизирующего излучения используют другие показатели: мощность экспозиционной и эквивалентной дозы (измеряется в Р/сек или производных: мР/сек, мкР/час, мР/час), а также плотность потока (измеряется в (см 2 ·мин) -1) для альфа и бета-излучения.

Сегодня принято считать, что ионизирующее излучение с мощностью дозы ниже 30 мкР/час абсолютно безопасно для здоровья. Но все относительно… Как показали последние исследования, разные люди обладают разной устойчивостью к воздействию ионизирующего излучения. Примерно 20% обладают повышенной чувствительностью, столько же — пониженной. Последствия облучения малыми дозами обычно проявляются спустя годы или не проявляются вовсе, сказываясь только на потомках пораженного радиацией человека. Так что, безопасность малых доз (незначительно превышающих норму) до сих пор остается одним из самых обсуждаемых вопросов.

Радиация и человек

Итак, в чем же состоит влияние радиации на здоровье человека и других живых существ? Как уже было отмечено, ионизирующее излучение различными путями проникает в организм и вызывает ионизацию (возбуждение) атомов и молекул. Далее, под воздействием ионизации в клетках живого организма образуются свободные радикалы, которые нарушают целостность белков, ДНК, РНК и др. сложных биологических соединений. Что в свою очередь приводит к массовой гибели клеток, канцеро- и мутагенезу.

Другими словами, влияние радиации на организм человека разрушительно. При сильном облучении негативные последствия проявляются практически сразу: высокие дозы вызывают лучевую болезнь разных степеней тяжести, ожоги, слепоту, возникновение злокачественных новообразований. Но не менее опасны и малые дозы, до недавних пор считавшиеся "безвредными" (сегодня к такому выводу приходит все большее число исследователей). Отличие состоит лишь в том, что последствия радиации сказываются не сразу, а по прошествии нескольких лет, иногда десятилетий. Лейкозы, раковые опухоли, мутации, уродства, нарушения ЖКТ, системы кровообращения, психического и умственного развития, шизофрения — вот далеко не полный список заболеваний, которые способны вызвать малые дозы ионизирующего излучения.

Даже небольшое облучение приводит к катастрофическим последствиям. Но особенно опасна радиация для маленьких детей и пожилых людей. Так, по данным специалистов нашего сайта www.сайт, вероятность возникновения лейкемии при облучении малыми дозами увеличивается в 2 раза для детей младше 10 лет и в 4 раза для младенцев, находившихся на момент облучения в утробе матери. Радиация и здоровье в буквальном смысле слова не совместимы!

Защита от радиации

Характерная особенность радиации состоит в том, что она не "растворяется" в окружающей среде, подобно вредным химическим соединениям. Даже после устранения источника излучения, фон долгое время остается повышенным. Поэтому ясного и однозначного ответа на вопрос "как бороться с радиацией?" не существует до сих пор. Понятно, что на случай ядерной войны (к примеру) придуманы специальные средства защиты от радиации: спецкостюмы, бункеры и пр. Но это для "чрезвычайных ситуаций". А как быть с малыми дозами, которые до сих пор многие считают "практически безопасными"?

Известно, "спасение утопающих — дело рук самих утопающих". Пока исследователи решают, какую дозу следует признать опасной, а какую — нет, лучше самому купить прибор, измеряющий радиацию и за версту обходить территории и предметы, даже если они "фонят" совсем немного (заодно решится вопрос "как распознать радиацию?", ведь с дозиметром в руках Вы всегда будете в курсе окружающего фона). Тем более что в современном городе радиацию можно встретить в любых, даже самых неожиданных местах.

И напоследок пара слов о том, как вывести радиацию из организма. Чтобы максимально ускорить очищение, врачи рекомендуют:

1. Физические нагрузки, баня и сауна — ускоряют обмен веществ, стимулируют кровообращение и, следовательно, способствуют выведению любых вредных веществ из организма естественным путем.

2. Здоровое питание — особенное внимание следует уделить овощам и фруктам, богатым антиоксидантами (именно такую диету прописывают онкологическим больным после химиотерапии). Целые "залежи" антиоксидантов содержатся в чернике, клюкве, винограде, рябине, смородине, свекле, гранатах и других кислых и кисло-сладких плодах красных оттенков.