Care sunt pericolele radiațiilor radioactive? Efectul radiațiilor asupra oamenilor. Cum funcționează radiațiile și cum ucide

Ce este radiația? Cât de periculoase sunt radiațiile?

Radiația este o formă de energie care provine dintr-o anumită sursă și călătorește prin spațiu. Sursele pot varia de la soare, pământ, roci, până la mașini.

Energia pe care o produc este de obicei numită radiație de ionizare. Radiația ionizantă este produsă de atomi instabili, care au atât energie cât și masă mai mari decât atomii stabili și, prin urmare, pot provoca daune.

Radiația poate călători prin spațiu sub formă de particule sau unde. Radiația particulelor poate fi blocată cu ușurință de îmbrăcăminte, în timp ce radiația valurilor poate fi letală și poate pătrunde, de asemenea, în beton.

Radiația este măsurată folosind contoare Geiger și sub formă de Sievert (μSv).

Cât de periculoase sunt radiațiile?

Fiecare persoană primește o anumită cantitate de radiații în fiecare zi. Mergând la soare, făcând o radiografie, mergând la o tomografie, mergând într-un zbor.

Problema nu este radiația. Adevărata problemă este cantitatea de radiații sau, cu alte cuvinte, nivelurile de radiații pe care le primește o persoană.

În medie, o persoană primește 10 μSv pe zi și 3.600 μSv pe an. Un zbor normal de 5 ore și 30 de minute dă o doză de 40 µSv, în timp ce radiații cu raze X dă o doză egală cu 100 μSv.

Toate aceste doze enumerate sunt acceptabile pentru corpul uman, dar orice depășește nivelul de 100.000 µSv poate provoca boală și chiar moarte.

Riscul de cancer crește în momentul în care o persoană trece de nivelul de 100.000 µSv, iar nivelurile de peste 200.000 µSv sunt fatale.

Expunerea la radiații

Radiațiile pot deteriora țesuturile corpului uman, ducând la arsuri, cancer și chiar moarte.

Chiar și un nivel ridicat de expunere la soare poate provoca arsuri solare, deoarece raze ultraviolete sunt o formă de radiație.

O notă mai profundă: Radiațiile slăbesc sau distrug acidul dezoxiribonucleic (ADN) al corpului uman, provocând un dezechilibru în celule.

Dezechilibrul crește apoi deteriorarea celulelor sau ucide celulele într-o asemenea măsură încât procesul dă naștere la boli care pun viața în pericol, cum ar fi cancerul.

Copiii dezvoltă cu ușurință niveluri ridicate de radiații, deoarece celulele lor nu sunt suficient de puternice pentru a rezista amenințării radiațiilor.

Incidentele din trecut în care nivelurile de radiații au depășit temutele 200.000 µSv, observate, de exemplu, în , și , au dus la mortalitate infantilă și cancer.

Ce este radiația alfa și care sunt pericolele ei?

Radiația alfa, cunoscută și sub numele de descompunere alfa, este un fel de putregai radioactiv în care miezul nuclear descarcă o moleculă alfa și astfel se modifică cu un număr de masă care scade cu patru și un număr nuclear care scade cu doi.

Radiația alfa este dificil de detectat și măsurat. Chiar și cele mai comune dispozitive, cum ar fi CD V-700, nu pot detecta particulele alfa decât dacă radiația beta este primită împreună cu el.

Dispozitivele de înaltă tehnologie capabile să măsoare radiația alfa necesită program profesional instruire, altfel un nespecialist nu va putea înțelege.

Mai mult, deoarece radiația alfa nu pătrunde, ea nu poate fi detectată sau măsurată de niciun dispozitiv chiar și printr-un strat mic de apă, sânge, praf, hârtie sau alt material.

Există două tipuri de radiații: ionizante/neionizante și radiații alfa, care sunt clasificate ca ionizante.

Ionizarea nu este la fel de periculoasă ca neionizarea din următoarele motive: radiațiile alfa nu pot pătrunde în piele, iar materialele cu emisii alfa pot fi dăunătoare oamenilor doar dacă materialele sunt inhalate, ingerate sau pătrunse prin răni deschise.

În caz contrar, radiațiile alfa nu vor putea pătrunde în îmbrăcăminte.

Ce este radiația beta și care sunt efectele acesteia?

Radiația beta este radiația produsă atunci când dezintegrarea radioactivă începe să elibereze particule radioactive.

Aceasta este radiație neionizantă și călătorește sub formă de unde. Radiația beta este considerată periculoasă deoarece are capacitatea de a pătrunde în orice material solid, cum ar fi pereții.

Expunerea la radiațiile beta poate avea efecte întârziate asupra organismului, cum ar fi creșterea celulelor sau deteriorarea celulară.

Deoarece efectele expunerii la radiații beta nu sunt imediate și nu există o modalitate reală de a ști dacă expunerea a cauzat expunerea, problemele pot dura câțiva ani să apară.

„Atitudinea oamenilor față de un anumit pericol este determinată de cât de bine îl cunosc.”

Acest material este un răspuns generalizat la numeroase întrebări care apar de la utilizatorii dispozitivelor de detectare și măsurare a radiațiilor în condiții casnice.
Utilizarea minimă a terminologiei specifice de fizică nucleară atunci când prezentați materialul vă va ajuta să navigați liber în acest sens problemă de mediu, fără a ceda radiofobiei, dar și fără automulțumiri excesive.

Pericolul RADIATIEI, real si imaginar

„Unul dintre primele elemente radioactive naturale descoperite a fost numit radiu.”
- tradus din latină - emitând raze, radiind.”

Fiecare persoană din mediu inconjurator sunt diverse fenomene care o influenteaza. Acestea includ căldura, frigul, furtunile magnetice și normale, ploile abundente, ninsorile abundente, vânturile puternice, sunete, explozii etc.

Datorită prezenței organelor senzoriale care i-au fost atribuite de natură, el poate răspunde rapid la aceste fenomene cu ajutorul, de exemplu, a unui baldachin, îmbrăcăminte, adăpost, medicamente, ecrane, adăposturi etc.

Cu toate acestea, în natură există un fenomen la care o persoană, din cauza lipsei organelor de simț necesare, nu poate reacționa instantaneu - aceasta este radioactivitatea. Radioactivitatea nu este un fenomen nou; Radioactivitatea și radiațiile care o însoțesc (așa-numitele radiații ionizante) au existat întotdeauna în Univers. Materialele radioactive fac parte din Pământ și chiar și oamenii sunt ușor radioactivi, deoarece... Substanțele radioactive sunt prezente în cele mai mici cantități în orice țesut viu.

Cea mai neplăcută proprietate a radiațiilor radioactive (ionizante) este efectul acesteia asupra țesuturilor unui organism viu, prin urmare adecvat instrumente de masura, care ar oferi informații operaționale pentru luarea deciziilor utile înainte de a trece mult timp și de a apărea consecințe nedorite sau chiar dăunătoare, că o persoană nu va începe să-și simtă impactul imediat, ci doar după ce a trecut ceva timp. Prin urmare, informațiile despre prezența radiațiilor și puterea acesteia trebuie obținute cât mai curând posibil.
Cu toate acestea, destule mistere. Să vorbim despre ce sunt radiațiile și radiațiile ionizante (adică radioactive).

Radiații ionizante

Orice mediu constă din particule neutre minuscule - atomi, care constau din nuclee încărcate pozitiv și electroni încărcați negativ care le înconjoară. Fiecare atom este ca sistem solarîn miniatură: „planete” se mișcă pe orbită în jurul unui nucleu minuscul - electroni.
Nucleul atomic constă din mai multe particule elementare - protoni și neutroni, ținute împreună de forțe nucleare.

Protoni particule care au o sarcină pozitivă egală în valoare absolută cu sarcina electronilor.

Neutroni particule neutre fără sarcină. Numărul de electroni dintr-un atom este exact egal cu numărul de protoni din nucleu, deci fiecare atom este în general neutru. Masa unui proton este de aproape 2000 de ori masa unui electron.

Numărul de particule neutre (neutroni) prezente în nucleu poate fi diferit dacă numărul de protoni este același. Astfel de atomi, care au nuclee cu același număr de protoni, dar diferă ca număr de neutroni, sunt varietăți ale aceluiași element chimic, numite „izotopi” acelui element. Pentru a le distinge unul de celălalt, simbolului elementului i se atribuie un număr, egal cu suma toate particulele din nucleul unui izotop dat. Deci uraniul-238 conține 92 de protoni și 146 de neutroni; Uraniul 235 are, de asemenea, 92 de protoni, dar 143 de neutroni. Toți izotopii unui element chimic formează un grup de „nuclizi”. Unii nuclizi sunt stabili, de ex. nu suferă nicio transformare, în timp ce altele care emit particule sunt instabile și se transformă în alți nuclizi. Ca exemplu, să luăm atomul de uraniu - 238. Din când în când, un grup compact de patru particule iese din el: doi protoni și doi neutroni - o „particulă alfa (alfa)”. Uraniul-238 se transformă astfel într-un element al cărui nucleu conține 90 de protoni și 144 de neutroni - toriu-234. Dar toriu-234 este și instabil: unul dintre neutronii săi se transformă într-un proton, iar toriu-234 se transformă într-un element cu 91 de protoni și 143 de neutroni în nucleu. Această transformare afectează și electronii (beta) care se mișcă pe orbitele lor: unul dintre ei devine, parcă, de prisos, fără pereche (proton), așa că părăsește atomul. Lanțul numeroaselor transformări, însoțite de radiații alfa sau beta, se termină cu un nuclid de plumb stabil. Desigur, există multe lanțuri similare de transformări spontane (dezintegrari) ale diferiților nuclizi. Timpul de înjumătățire este perioada de timp în care numărul inițial de nuclee radioactive scade în medie la jumătate.
Cu fiecare act de degradare, se eliberează energie, care este transmisă sub formă de radiație. Adesea, un nuclid instabil se găsește într-o stare excitată, iar emisia unei particule nu duce la eliminarea completă a excitației; apoi emite o porțiune de energie sub formă de radiație gamma (cuantică gamma). Ca și în cazul razelor X (care diferă de razele gamma doar prin frecvență), nu sunt emise particule. Întregul proces de descompunere spontană a unui nuclid instabil se numește descompunere radioactivă, iar nuclidul însuși este numit radionuclid.

Diferite tipuri de radiații sunt însoțite de eliberarea de cantități diferite de energie și au puteri de penetrare diferite; prin urmare, au efecte diferite asupra țesuturilor unui organism viu. Radiația alfa este blocată, de exemplu, de o foaie de hârtie și practic nu poate pătrunde în stratul exterior al pielii. Prin urmare, nu reprezintă un pericol până când substanțele radioactive care emit particule alfa pătrund în organism printr-o rană deschisă, cu alimente, apă sau cu aer sau abur inhalat, de exemplu, într-o baie; atunci devin extrem de periculoase. Particula beta are o capacitate de penetrare mai mare: trece în țesutul corpului la o adâncime de unul până la doi centimetri sau mai mult, în funcție de cantitatea de energie. Puterea de pătrundere a radiațiilor gamma, care se deplasează cu viteza luminii, este foarte mare: doar o placă groasă de plumb sau de beton o poate opri. Radiația ionizantă este caracterizată printr-un număr de mărimi fizice măsurabile. Acestea ar trebui să includă cantități de energie. La prima vedere, poate părea că sunt suficiente pentru înregistrarea și evaluarea impactului radiațiilor ionizante asupra organismelor vii și a oamenilor. Cu toate acestea, aceste valori energetice nu reflectă efectele fiziologice ale radiațiilor ionizante asupra corpului uman și a altor țesuturi vii, ele sunt subiective; oameni diferiti sunt diferite. Prin urmare, se folosesc valori medii.

Sursele de radiații pot fi naturale, prezente în natură și independente de oameni.

S-a stabilit că dintre toate sursele naturale de radiații, pericolul cel mai mare este radonul, un gaz greu fără gust, miros și în același timp invizibil; cu produsele sale subsidiare.

Radonul este eliberat din Scoarta terestra peste tot, dar concentrația sa în aerul exterior variază semnificativ în diferite puncte glob. Oricât de paradoxal ar părea la prima vedere, o persoană primește radiația principală de la radon în timp ce se află într-o cameră închisă, neaerisit. Radonul se concentrează în aerul interior numai atunci când este suficient de izolat Mediul extern. Infiltrat prin fundație și podea din sol sau, mai puțin frecvent, fiind eliberat din materialele de construcție, radonul se acumulează în interior. Sigilarea camerelor în scopul izolației nu face decât să înrăutățească lucrurile, deoarece acest lucru face și mai dificilă evacuarea gazelor radioactive din cameră. Problema radonului este deosebit de importantă pentru clădirile joase cu încăperi închise cu grijă (pentru a reține căldura) și utilizarea aluminei ca aditiv la materialele de construcție (așa-numita „problema suedeză”). Cele mai comune materiale de construcție - lemn, cărămidă și beton - emit relativ puțin radon. Granitul, piatra ponce, produsele fabricate din materii prime de alumină și fosfogipsul au o radioactivitate specifică mult mai mare.

O altă sursă de radon, de obicei mai puțin importantă, în interior este apa și gazele naturale folosite pentru gătit și încălzirea locuințelor.

Concentrația de radon în apa folosită în mod obișnuit este extrem de scăzută, dar apa din fântâni adânci sau fântâni arteziene conține niveluri foarte mari de radon. Cu toate acestea, pericolul principal nu vine din apa potabilă, chiar și cu un conținut ridicat de radon. De obicei, oamenii consumă cea mai mare parte a apei în alimente și băuturi calde, iar atunci când fierb apă sau gătesc alimente fierbinți, radonul este aproape complet disipat. Un pericol mult mai mare este pătrunderea în plămâni a vaporilor de apă cu un conținut ridicat de radon împreună cu aerul inhalat, care apare cel mai adesea în baie sau baia de aburi (baia de aburi).

Radonul intră în gaze naturale în subteran. Ca urmare a preprocesării și în timpul depozitării gazului înainte de a ajunge la consumator, cea mai mare parte a radonului se evaporă, dar concentrația de radon în cameră poate crește considerabil dacă sobele de bucătărie și alte aparate de încălzire cu gaz nu sunt echipate cu evacuare. glugă. În prezența ventilației de alimentare și evacuare, care comunică cu aerul exterior, concentrația de radon nu are loc în aceste cazuri. Acest lucru se aplică și casei în ansamblu - pe baza citirilor detectorilor de radon, puteți seta un mod de ventilație pentru spații care elimină complet amenințarea pentru sănătate. Cu toate acestea, având în vedere că eliberarea radonului din sol este sezonieră, este necesară monitorizarea eficienței ventilației de trei până la patru ori pe an, evitând depășirea standardelor de concentrație a radonului.

Alte surse de radiații, care din păcate prezintă potențiale pericole, sunt create chiar de om. Sursele de radiație artificială sunt radionuclizii artificiali, fasciculele de neutroni și particulele încărcate create cu ajutorul reactoarelor nucleare și a acceleratoarelor. Ele sunt numite surse artificiale de radiații ionizante. S-a dovedit că, împreună cu natura sa periculoasă pentru oameni, radiațiile pot fi folosite pentru a servi oamenilor. Aceasta nu este o listă completă a domeniilor de aplicare a radiațiilor: medicină, industrie, agricultură, chimie, știință etc. Un factor de calmare este natura controlată a tuturor activităților legate de producerea și utilizarea radiațiilor artificiale.

Testele se remarcă prin impactul lor asupra oamenilor arme nucleareîn atmosferă, accidente la centralele nucleare și reactoarele nucleare și rezultatele muncii acestora, manifestate în precipitații radioactive și deșeuri radioactive. Cu toate acestea, numai urgente, precum accidentul de la Cernobîl, poate avea un efect incontrolabil asupra oamenilor.
Restul muncii este ușor de controlat la nivel profesional.

Atunci când în unele zone ale Pământului au loc precipitații radioactive, radiațiile pot pătrunde direct în corpul uman prin produse agricole și alimente. Este foarte simplu să te protejezi pe tine și pe cei dragi de acest pericol. Când cumpărați lapte, legume, fructe, ierburi și orice alte produse, nu este de prisos să porniți dozimetrul și să îl aduceți la produsul achiziționat. Radiația nu este vizibilă - dar dispozitivul va detecta instantaneu prezența contaminării radioactive. Aceasta este viața noastră în al treilea mileniu - dozimetrul devine un atribut Viata de zi cu zi, ca o batistă, periuță de dinți, săpun.

IMPACTUL RADIAȚIELOR IONIZANTE ASUPRA ȚESUTULUI CORP

Daunele cauzate unui organism viu de radiațiile ionizante vor fi mai mari, cu atât transferă mai multă energie către țesuturi; cantitatea acestei energii se numește doză, prin analogie cu orice substanță care intră în organism și este complet absorbită de acesta. Organismul poate primi o doză de radiații indiferent dacă radionuclidul este situat în afara corpului sau în interiorul acestuia.

Cantitatea de energie de radiație absorbită de țesuturile corporale iradiate, calculată pe unitatea de masă, se numește doză absorbită și se măsoară în gri. Dar această valoare nu ține cont de faptul că pentru aceeași doză absorbită, radiația alfa este mult mai periculoasă (de douăzeci de ori) decât radiația beta sau gamma. Doza recalculată în acest fel se numește doză echivalentă; se măsoară în unităţi numite Sieverts.

De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că unele părți ale corpului sunt mai sensibile decât altele: de exemplu, pentru aceeași doză echivalentă de radiații, cancerul este mai probabil să apară la plămâni decât la glanda tiroidă și iradierea gonadelor. este deosebit de periculos din cauza riscului de deteriorare genetică. Prin urmare, trebuie luate în considerare dozele de radiații umane coeficienți diferiți. Înmulțind dozele echivalente cu coeficienții corespunzători și însumându-le peste toate organele și țesuturile, obținem o doză echivalentă efectivă, reflectând efectul total al radiațiilor asupra organismului; se masoara si in Sieverts.

Particule încărcate.

Particulele alfa și beta care pătrund în țesuturile corpului pierd energie din cauza interacțiunilor electrice cu electronii atomilor în apropierea cărora trec. (Razele gamma și razele X își transferă energia în materie în mai multe moduri, care în cele din urmă duc și la interacțiuni electrice.)

Interacțiuni electrice.

Într-un timp de aproximativ zece trilioane de secunde după ce radiația penetrantă ajunge la atomul corespunzător din țesutul corpului, un electron este rupt din acel atom. Acesta din urmă este încărcat negativ, astfel încât restul atomului inițial neutru devine încărcat pozitiv. Acest proces se numește ionizare. Electronul detașat poate ioniza și mai mult alți atomi.

Modificări fizico-chimice.

Atât electronul liber, cât și atomul ionizat, de obicei, nu pot rămâne în această stare mult timp și, în următoarele zece miliarde de secundă, participă la un lanț complex de reacții care au ca rezultat formarea de noi molecule, inclusiv a unor molecule extrem de reactive precum „ radicali liberi.”

Modificări chimice.

În următoarele milionimi de secundă, radicalii liberi care rezultă reacţionează atât între ei, cât şi cu alte molecule şi, printr-un lanţ de reacţii încă neînţeles pe deplin, pot provoca modificare chimică molecule importante din punct de vedere biologic necesare pentru funcționarea normală a celulelor.

Efecte biologice.

Modificările biochimice pot apărea în câteva secunde sau decenii după iradiere și pot provoca moartea imediată a celulelor sau modificări ale acestora.

UNITĂȚI DE MĂSURĂ A RADIOACTIVITĂȚII
Becquerel (Bq, Bq); Curie (Ci, Cu)	1 Bq = 1 dezintegrare pe secundă. 1 Ci = 3,7 x 10 10 Bq	Unități de activitate a radionuclizilor. Reprezintă numărul de dezintegrari pe unitatea de timp.
Gri (Gr, Gu); bucuros (rad, rad)	1 Gy = 1 J/kg 1 rad = 0,01 Gy	Unități de doză absorbită. Ele reprezintă cantitatea de energie a radiațiilor ionizante absorbită de o unitate de masă a unui corp fizic, de exemplu, de țesuturile corpului.
Sievert (Sv, Sv) Rem (ber, rem) - „echivalentul biologic al unei radiografii”	1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (pentru beta și gamma) 1 µSv = 1/1000000 Sv 1 ber = 0,01 Sv = 10 mSv Unități de doză echivalente.	Unități de doză echivalente. Ele reprezintă unitatea de doză absorbită înmulțită cu un factor care ia în considerare pericolul inegal tipuri diferite radiatii ionizante.
Gri pe oră (Gy/h); Sievert pe oră (Sv/h); Roentgen pe oră (R/h)	1 Gy/h = 1 Sv/h = 100 R/h (pentru beta și gamma) 1 μSv/h = 1 μGy/h = 100 μR/h 1 μR/h = 1/1000000 R/h	Unități de rată de doză. Ele reprezintă doza primită de organism pe unitatea de timp.

Pentru informare, și nu pentru a intimida, în special persoanele care decid să se dedice lucrului cu radiații ionizante, ar trebui să cunoașteți dozele maxime admise. Unitățile de măsură ale radioactivității sunt date în Tabelul 1. Conform concluziei Comisiei Internaționale privind protecţie împotriva radiaţiilor din 1990, efectele nocive pot apărea la doze echivalente de cel puţin 1,5 Sv (150 rem) primite în cursul anului, iar în cazurile de expunere de scurtă durată - la doze peste 0,5 Sv (50 rem). Când expunerea la radiații depășește un anumit prag, apare boala de radiații. Există forme cronice și acute (cu o singură expunere masivă) ale acestei boli. Boala acută de radiații este împărțită în patru grade în funcție de severitate, variind de la o doză de 1-2 Sv (100-200 rem, gradul I) la o doză mai mare de 6 Sv (600 rem, gradul 4). Etapa 4 poate fi fatală.

Dozele primite în conditii normale, sunt nesemnificative comparativ cu cele indicate. Rata de doză echivalentă generată de radiația naturală variază între 0,05 și 0,2 μSv/h, adică de la 0,44 la 1,75 mSv/an (44-175 mrem/an).
Pentru proceduri de diagnostic medical - radiografii etc. - o persoană primește aproximativ încă 1,4 mSv/an.

Deoarece elementele radioactive sunt prezente în cărămidă și beton în doze mici, doza crește cu încă 1,5 mSv/an. În cele din urmă, din cauza emisiilor de la centralele termice moderne pe cărbune și atunci când zboară cu un avion, o persoană primește până la 4 mSv/an. În total, fondul existent poate ajunge la 10 mSv/an, dar în medie nu depășește 5 mSv/an (0,5 rem/an).

Astfel de doze sunt complet inofensive pentru oameni. Limita de doză în plus față de fondul existent pentru o parte limitată a populației în zonele cu radiații crescute este stabilită la 5 mSv/an (0,5 rem/an), adică. cu o rezervă de 300 de ori. Pentru personalul care lucrează cu surse de radiații ionizante, doza maximă admisă este stabilită la 50 mSv/an (5 rem/an), adică. 28 µSv/h cu o săptămână de lucru de 36 de ore.

Conform standardelor de igienă NRB-96 (1996), nivelurile admisibile ale ratei de doză pentru iradierea externă a întregului corp din surse artificiale pentru rezidența permanentă a personalului este de 10 μGy/h, pentru spațiile rezidențiale și zonele în care se află membrii publicului. localizat permanent - 0,1 µGy/h (0,1 µSv/h, 10 µR/h).

CUM MĂSORIȚI RADIAȚIA?

Câteva cuvinte despre înregistrarea și dozimetria radiațiilor ionizante. Există diverse metode de înregistrare și dozimetrie: ionizare (asociată cu trecerea radiațiilor ionizante în gaze), semiconductor (în care gazul este înlocuit corp solid), scintilație, luminiscentă, fotografică. Aceste metode stau la baza muncii dozimetre radiatii. Senzorii de radiații ionizante umpluți cu gaz includ camere de ionizare, camere de fisiune, contoare proporționale și Contoare Geiger-Muller. Acestea din urmă sunt relativ simple, cele mai ieftine și nu sunt critice pentru condițiile de funcționare, ceea ce a dus la utilizarea lor pe scară largă în echipamentele dozimetrice profesionale concepute pentru a detecta și evalua radiațiile beta și gama. Când senzorul este un contor Geiger-Muller, orice particulă ionizantă care intră în volumul sensibil al contorului provoacă o autodescărcare. Tocmai căzând în volumul sensibil! Prin urmare, particulele alfa nu sunt înregistrate, deoarece nu pot intra acolo. Chiar și atunci când înregistrați particule beta, este necesar să aduceți detectorul mai aproape de obiect pentru a vă asigura că nu există radiații, deoarece în aer, energia acestor particule poate fi slăbită, ele nu pot pătrunde în corpul dispozitivului, nu vor intra în elementul sensibil și nu vor fi detectate.

Doctor în Științe Fizice și Matematice, Profesor la MEPhI N.M. Gavrilov
Articolul a fost scris pentru compania „Kvarta-Rad”

Oamenii de știință care studiază efectele radiațiilor asupra organismelor vii sunt serios îngrijorați de distribuția sa pe scară largă. După cum a spus unul dintre cercetători, omenirea modernă înoată într-un ocean de radiații. Particulele radioactive invizibile pentru ochi se găsesc în sol și aer, apă și alimente, jucării pentru copii, bijuterii pentru corp, materiale de construcție și antichități. Cel mai inofensiv obiect la prima vedere se poate dovedi a fi periculos pentru sănătate.

Corpul nostru poate fi numit și radioactiv într-o mică măsură. Țesuturile lui conțin întotdeauna necesarul elemente chimice- potasiu, rubidiu și izotopii acestora. Este greu de crezut, dar mii de dezintegrari radioactive au loc în noi în fiecare secundă!

Care este esența radiațiilor?

Nucleul atomic este format din protoni și neutroni. Aranjarea lor pentru unele elemente poate, pentru a spune simplu, să nu aibă succes în totalitate, motiv pentru care devin instabile. Astfel de nuclee au energie în exces, de care încearcă să scape. Puteți face acest lucru în următoarele moduri:

Sunt ejectate „bucăți” mici din doi protoni și doi neutroni (desintegrare alfa).
În nucleu, un proton se transformă într-un neutron și invers. În acest caz, sunt emise particule beta, care sunt electroni sau omologii lor cu semnul opus - antielectroni.
Excesul de energie este eliberat din nucleu sub formă unde electromagnetice(degradare gamma).

În plus, nucleul poate emite protoni, neutroni și poate să se destrame complet în bucăți. Astfel, în ciuda tipului și originii, orice tip de radiație reprezintă un flux de particule de mare energie cu viteză enormă (zeci și sute de mii de kilometri pe secundă). Are un efect foarte dăunător asupra organismului.

Consecințele radiațiilor asupra corpului uman

În corpul nostru, două procese opuse continuă continuu - moartea celulelor și regenerarea. În condiții normale, particulele radioactive dăunează până la 8 mii de compuși diferiți din moleculele de ADN pe oră, pe care organismul îi repară apoi independent. Prin urmare, medicii cred că doze mici de radiații activează sistemul protectie biologica corp. Dar cei mari distrug și ucid.

Astfel, boala de radiații începe deja după primirea a 1-2 Sv, când medicii înregistrează gradul I. În acest caz, sunt necesare monitorizări și examinări regulate de urmărire pentru cancer. O doză de 2-4 Sv înseamnă deja gradul 2 de boală de radiații, care necesită tratament. Dacă ajutorul sosește la timp, nu va exista moarte. O doză de 6 Sv este considerată letală, când chiar și după un transplant de măduvă osoasă poate fi salvată doar o zece parte dintre pacienți.

Fără un dozimetru, o persoană nu va înțelege niciodată că este expusă la radiații periculoase. La început, organismul nu reacționează la acest lucru. Abia după un timp pot apărea greață, dureri de cap, slăbiciune și febră.

La doze mari de radiații, radiațiile afectează în primul rând sistemul hematopoietic. Aproape că nu au rămas limfocite în el, numărul cărora determină nivelul de imunitate. În același timp, numărul defecțiunilor cromozomiale (dicentrice) în celule este în creștere.

În medie, corpul uman nu trebuie expus la doze de radiații mai mari de 1 mlSv pe an. Când este expus la 17 Sv de radiații, probabilitatea de a dezvolta cancer incurabil se apropie de valoarea sa maximă.

Citiți mai multe despre modul în care radiațiile afectează corpul uman

Deteriorarea atomilor celulari. Procesul de expunere a organismului la radiații se numește iradiere. Aceasta este o forță extrem de distructivă care transformă celulele, le deformează ADN-ul, ducând la mutații și leziuni genetice. Procesul distructiv poate fi pornit de o singură particulă de radiație.

Experții compară efectul radiațiilor ionizante cu bulgare de zapada. Totul începe mic, apoi procesul crește până când apar modificări ireversibile. La nivel atomic se întâmplă așa. Particulele radioactive zboară cu viteze enorme, scotând electroni din atomi. Ca urmare, acestea din urmă capătă o sarcină pozitivă. Materia „întunecată” a radiațiilor se află doar în aceasta. Dar consecințele unor astfel de transformări pot fi catastrofale.

Un electron liber și un atom ionizat suferă reacții complexe care au ca rezultat formarea de radicali liberi. De exemplu, apa (H 2 O), care reprezintă 80% din masa unei persoane, sub influența radiațiilor se descompune în doi radicali - H și OH. Aceste particule active patologic reacţionează cu compuşi biologici importanţi - molecule de ADN, proteine, enzime, grăsimi. Ca urmare, numărul de molecule și toxine deteriorate din organism crește, iar metabolismul celular are de suferit. După ceva timp, celulele afectate mor sau funcțiile lor sunt grav afectate.

Ce se întâmplă cu un organism iradiat? Din cauza deteriorării ADN-ului și a mutațiilor genelor, celula nu se poate diviza normal. Aceasta este cea mai periculoasă consecință a expunerii la radiații. Când se primește o doză mare, numărul de celule afectate este atât de mare încât organele și sistemele pot eșua. Țesuturile în care are loc diviziunea celulară activă sunt cel mai greu de perceput radiația:

Măduvă osoasă;
plamani,
mucoasa gastrica,
intestine,
organele genitale.

Mai mult, chiar și un obiect slab radioactiv cu contact prelungit dăunează corpului uman. Deci, pandantivul sau obiectivul camerei preferate pot deveni o bombă cu ceas pentru tine.

Pericolul enorm al influenței radiațiilor asupra organismelor vii este că pentru o lungă perioadă de timp nu se manifestă în niciun fel. „Inamicul” pătrunde prin plămâni, tractul gastrointestinal, piele, iar persoana nici măcar nu bănuiește acest lucru.

În funcție de gradul și natura expunerii, rezultatele acesteia sunt:

boală acută de radiații;
disfuncție a sistemului nervos central;
leziuni locale de radiații (arsuri);
neoplasme maligne;
leucemie;
boli ale sistemului imunitar;
infertilitate;
mutatii.

Din păcate, natura nu a oferit simțurilor umane care să-i dea semnale de pericol atunci când se apropie de o sursă radioactivă. Protejați-vă de astfel de „sabotaj” fără a avea întotdeauna la îndemână dozimetru de uz casnic imposibil.

Cum să te protejezi de doze excesive de radiații?

Este mai ușor să te protejezi de surse externe. Particulele alfa vor fi blocate de o foaie de carton obișnuită. Radiația beta nu pătrunde în sticlă. O foaie groasă de plumb sau un perete de beton poate „acoperi” de razele gamma.

Cea mai gravă situație este cu radiațiile interne, în care sursa este situată în interiorul corpului, ajungând acolo, de exemplu, după inhalarea prafului radioactiv sau după ce ai luat masa pe ciuperci „aromatizate” cu cesiu. În acest caz, consecințele radiațiilor sunt mult mai grave.

Cea mai bună protecție împotriva radiațiilor ionizante de uz casnic este detectarea în timp util a surselor acestora. Ei te vor ajuta cu asta dozimetre de uz casnic RADEX. Cu astfel de dispozitive la îndemână, viața este mult mai calmă: în orice moment puteți examina orice pentru contaminarea cu radiații.

Radiația radioactivă (sau radiația ionizantă) este energia care este eliberată de atomi sub formă de particule sau unde de natură electromagnetică. Oamenii sunt expuși la o astfel de expunere atât din surse naturale, cât și din surse antropice.

Proprietățile benefice ale radiațiilor au făcut posibilă utilizarea cu succes în industrie, medicină, experimente științifice și cercetare, agricultură si alte zone. Cu toate acestea, odată cu răspândirea acestui fenomen, a apărut o amenințare la adresa sănătății umane. O doză mică de radiații radioactive poate crește riscul de îmbolnăvire de boli grave.

Diferența dintre radiații și radioactivitate

Radiația, în sens larg, înseamnă radiație, adică răspândirea energiei sub formă de unde sau particule. Radiațiile radioactive sunt împărțite în trei tipuri:

radiația alfa – fluxul de nuclee de heliu-4;
radiația beta – fluxul de electroni;
Radiația gamma este un flux de fotoni de înaltă energie.

Caracteristicile radiațiilor radioactive se bazează pe energia lor, proprietățile de transmisie și tipul de particule emise.

Radiația alfa, care este un flux de corpusculi cu sarcină pozitivă, poate fi întârziat de aer sau îmbrăcăminte. Această specie practic nu pătrunde în piele, dar dacă intră în organism, de exemplu, prin tăieturi, este foarte periculoasă și are un efect dăunător asupra organelor interne.

Radiația beta are mai multă energie - electronii se mișcă la viteze mari și au dimensiuni mici. Prin urmare, acest tip de radiație pătrunde prin îmbrăcămintea subțire și pielea adânc în țesut. Radiațiile beta pot fi ecranate folosind o foaie de aluminiu de câțiva milimetri grosime sau o placă groasă de lemn.

Radiația gamma este o radiație de înaltă energie, de natură electromagnetică, care are o capacitate puternică de penetrare. Pentru a vă proteja împotriva acesteia, trebuie să utilizați un strat gros de beton sau o placă de metale grele, cum ar fi platina și plumbul.

Fenomenul de radioactivitate a fost descoperit în 1896. Descoperirea a fost făcută de fizicianul francez Becquerel. Radioactivitatea este capacitatea obiectelor, compușilor, elementelor de a emite radiații ionizante, adică radiații. Motivul fenomenului este instabilitatea nucleul atomic, care eliberează energie la degradare. Există trei tipuri de radioactivitate:

natural – caracteristic elemente grele, al cărui număr de serie este mai mare de 82;
artificial – inițiat în mod specific cu ajutorul reacțiilor nucleare;
induse - caracteristică obiectelor care devin ele însele o sursă de radiații dacă sunt puternic iradiate.

Elementele care sunt radioactive se numesc radionuclizi. Fiecare dintre ele se caracterizează prin:

jumătate de viață;
tipul de radiație emisă;
energia radiațiilor;
și alte proprietăți.

Surse de radiații

Corpul uman este expus în mod regulat la radiații radioactive. Aproximativ 80% din suma primită în fiecare an provine din razele cosmice. Aerul, apa și solul conțin 60 de elemente radioactive care sunt surse de radiații naturale. Principala sursă naturală de radiație este considerată a fi gazul inert radon, eliberat din pământ și roci. Radionuclizii intră și în corpul uman prin alimente. Parte radiatii ionizante Radiațiile la care sunt expuși oamenii provin din surse create de om, de la generatoare de electricitate nucleară și reactoare nucleare până la radiații utilizate pentru tratament și diagnosticare medicală. Astăzi, sursele artificiale comune de radiații sunt:

echipament medical (principala sursă antropică de radiații);
industria radiochimică (extracția, îmbogățirea combustibilului nuclear, prelucrarea deșeurilor nucleare și valorificarea acestora);
radionuclizi folosiți în agricultură și industria ușoară;
accidente la instalațiile radiochimice, explozii nucleare, emisii de radiații
Materiale de construcție.

Pe baza metodei de penetrare în organism, expunerea la radiații este împărțită în două tipuri: internă și externă. Acesta din urmă este tipic pentru radionuclizii dispersați în aer (aerosoli, praf). Acestea ajung pe piele sau pe haine. În acest caz, sursele de radiații pot fi îndepărtate prin spălare. Radiațiile externe provoacă arsuri la nivelul mucoaselor și pielii. În tipul intern, radionuclidul intră în fluxul sanguin, de exemplu prin injectare într-o venă sau printr-o rană, și este îndepărtat prin excreție sau terapie. O astfel de radiație provoacă tumori maligne.

Fondul radioactiv depinde în mod semnificativ de locație geografică– în unele regiuni, nivelurile de radiații pot fi de sute de ori mai mari decât media.

Efectul radiațiilor asupra sănătății umane

Radiațiile radioactive, datorită efectului ionizant, duc la formarea de radicali liberi în corpul uman - molecule agresive active din punct de vedere chimic care provoacă deteriorarea și moartea celulelor.

Celulele tractului gastrointestinal, sistemele reproductive și hematopoietice sunt deosebit de sensibile la acestea. Radiațiile radioactive le perturbă activitatea și provoacă greață, vărsături, disfuncție intestinală și febră. Afectând țesuturile oculare, poate duce la cataractă prin radiații. Consecințele radiațiilor ionizante includ, de asemenea, leziuni precum scleroza vasculară, deteriorarea imunității și deteriorarea aparatului genetic.

Sistemul de transmitere a datelor ereditare are o organizare fină. Radicalii liberi și derivații lor pot perturba structura ADN-ului, purtătorul de informații genetice. Acest lucru duce la mutații care afectează sănătatea generațiilor următoare.

Natura efectelor radiațiilor radioactive asupra organismului este determinată de o serie de factori:

tipul de radiație;
intensitatea radiației;
caracteristicile individuale ale corpului.

Este posibil ca efectele radiațiilor radioactive să nu apară imediat. Uneori, consecințele sale devin vizibile după o perioadă semnificativă de timp. În plus, o singură doză mare de radiații este mai periculoasă decât expunerea pe termen lung la doze mici.

Cantitatea de radiație absorbită este caracterizată de o valoare numită Sievert (Sv).

Radiația normală de fond nu depășește 0,2 mSv/h, ceea ce corespunde la 20 de microroentgens pe oră. Când radiografiază un dinte, o persoană primește 0,1 mSv.

Doza unică letală este de 6-7 Sv.

Aplicarea radiațiilor ionizante

Radiațiile radioactive sunt utilizate pe scară largă în tehnologie, medicină, știință, industria militară și nucleară și în alte domenii activitate umana. Fenomenul stă la baza dispozitivelor precum detectoare de fum, generatoare de energie, alarme pentru înghețare și ionizatoare de aer.

În medicină, radiațiile radioactive sunt folosite în terapia cu radiații pentru a trata cancerul. Radiațiile ionizante au făcut posibilă crearea de radiofarmaceutice. Cu ajutorul lor, se efectuează examinări de diagnostic. Instrumentele pentru analiza compoziției compușilor și sterilizarea sunt construite pe baza radiațiilor ionizante.

Descoperirea radiațiilor radioactive a fost, fără exagerare, revoluționară - utilizarea acestui fenomen a adus omenirea la nou nivel dezvoltare. Cu toate acestea, acest lucru a cauzat și o amenințare pentru mediu și sănătatea umană. În acest sens, menținerea siguranței radiațiilor este o sarcină importantă a timpului nostru.

Serialul „Cernobîl” a provocat o discuție plină de viață și recenzii contradictorii. Cu toate acestea, acest lucru nu l-a împiedicat să devină cel mai bun din lume, potrivit IMDb în acest moment.

Am urmărit și serialul și mai avem întrebări despre unul dintre „personajele sale principale” - radiația. Am încercat să înțelegem acest fenomen complex și într-un limbaj simplu spuneți cum ne afectează radiațiile în viața de zi cu zi.

1. De ce sunt periculoase radiațiile?

Radiația naturală de fond este prezentă în mod constant pe Pământ. Unele particule instabile au apărut în creuzet big bang, iar timpul lor de înjumătățire este comparabil cu vârsta Universului. La aceasta se adaugă radiațiile ionizante din spațiu. Dar la scară normală nu este periculos pentru oameni.

O imagine complet diferită apare în timpul bombardamentelor atomice sau dezastre provocate de om Cu emisii puternice particule ionizante. Energia generată în timpul fisiunii nucleelor radioactive „elimină” electronii din atomii celulelor, ceea ce duce la întreruperea funcțiilor acestora. Acesta este modul în care apare boala de radiații.

2. Cum se manifestă boala de radiații? Cum să o tratezi?

Primele semne ale bolii - greață, vărsături, dezorientare - apar atunci când particulele radioactive pătrund în organism prin piele, cu aer inhalat sau cu alimente. Prin urmare, sarcina principală a medicilor în prima etapă a tratamentului este eliminarea particulelor active folosind picuratori și clătire. Când este expus la doze mari, se dezvoltă o formă acută a bolii, care afectează în principal sistemul hematopoietic. În acest caz, se folosesc transfuzii de sânge și transplant de măduvă osoasă.

Daune deosebite sunt cauzate organismului atunci când ambele fire de ADN sunt deteriorate. Nu mai poate fi restaurat corect, umplând spațiul liber cu nucleotide aleatorii. Acest lucru duce la degenerarea țesuturilor și la formarea tumorii. Consecințele pot apărea pe o perioadă lungă de timp. Ruperele cromozomilor celulelor germinale sunt moștenite și duc la mutații în generațiile ulterioare.

3. Cum să te protejezi de radiații?

Depinde de ce tip de radiație luăm în considerare. Radiația, sau radiația ionizantă, atunci când interacționează cu o substanță determină transformarea nucleelor din atomii săi în nucleele altor elemente. În acest caz, se formează particule de diferite tipuri:

În timpul dezintegrarii alfa, este emisă o particulă alfa. Îmbrăcămintea simplă vă va ajuta să vă protejați de ea.
O particulă beta este mult mai mică decât o particulă alfa, astfel încât poate pătrunde adânc în materialele libere. Sticla sau tabla de aluminiu pot bloca acest tip de radiatii.
Radiația gamma are cea mai mare putere de penetrare. Nici costumele speciale, nici măștile de gaze nu te vor proteja de asta. În acest caz, un material foarte dens va ajuta: nu numai plumb, ale cărui căptușeli sunt folosite de eroii seriei, ci și oțel, wolfram și alte metale grele. Pereții groși de beton vor ajuta, de asemenea, ceea ce este luat în considerare la construirea buncărelor subterane.
În plus, în timpul reacției sunt produși neutroni. Energia lor poate fi disipată de apă, polietilenă și alți polimeri.

4. Cum se dezactivează o substanță infectată?

Dezactivarea are loc în două moduri. Particulele radioactive sunt îndepărtate mecanic - cu un jet de apă folosind perii și alte mijloace. În plus, se folosesc soluții care spală particulele care au pătruns adânc în materiale.

Există și alte metode de dezactivare, precum utilizarea electroliților, ultrasunetelor sau laserului. Dar sunt mai puțin frecvente din cauza dificultății de a le folosi pe obiecte mari.

5. Este posibil să luați iod ca măsură preventivă?

Personajele din serial iau tablete de iod pentru a proteja sistemul endocrin de expunerea la radioactiv. Unii izotopi pot fi încorporați în metabolism. Iodul instabil-131 este capabil să se acumuleze în glanda tiroidă, înlocuind elementul „normal”.

Cu deficit de iod, glanda tiroidă va acumula orice tip de iod fără discernământ. De aceea este atât de important să-l umpleți cu un element stabil. Cu toate acestea, consumul de substanță în scopuri preventive nu este doar inutil, ci și periculos. Acest lucru poate provoca boli tiroidiene.

6. Unde este radiația naturală cea mai puternică?

Totul este simplu aici: cu cât mai aproape de Soare, cu atât mai multă radiație. Doar o mică parte din radiația cosmică ajunge la suprafața Pământului. Dar cu cât ne ridicăm mai sus spre cer, cu atât doza pe care o primim este mai mare. Rezidenți latitudinile ecuatoriale mai expuşi decât cei ale căror locuinţe sunt situate mai aproape de poli.

Lucrătorii din aviație sunt expuși la mai multe radiații pe an decât lucrătorii din centralele nucleare. Iar marinarii de pe submarinele nucleare sunt cel mai puțin expuși la aceasta: sunt protejați de radiațiile terestre de coloana de apă, iar instalația nucleară este protejată în mod fiabil de pereți de plumb.

Radiațiile așteaptă nu numai pe stradă - clădirile ne iradiază și mai mult. Cert este că nisipul și piatra zdrobită conțin radionuclizi naturali. Nu este nevoie să intrați în panică. În construcția de spații rezidențiale, este permisă utilizarea numai a materialelor sigure cu cea mai mare nivel scăzut radiații, acest proces este reglementat de lege.

7. Este și mâncarea nesigură?

Când particulele radioactive de la explozia de la Cernobîl au ajuns în alimente, ele reprezentau cu siguranță un pericol. Cu toate acestea, în viața de zi cu zi suntem înconjurați de produse care conțin radiații naturale. Și uneori nivelul său este destul de ridicat.

Cele mai comune banane, care sunt considerate sănătoase datorită conținutului lor ridicat de potasiu, conțin un izotop al acestui element - potasiu-40. Și există atât de mult încât fundalul creat de loturile exportate de banane declanșează senzori la granițele de stat. Datorită acestei proprietăți a produsului, lucrătorii din domeniul energiei nucleare au inventat termenul „echivalent banană” pentru a se referi la scurgerile de doze mici de radiații.

Iubitorii de banane nu trebuie supărați: produse cultivate pe pământ cu normal radiații de fond, sunt considerate sigure. În total, primim aproximativ 10% din nivelul anual de radiații prin alimente. Apropo, din cauza consumului de substanțe care conțin elemente radioactive, o persoană devine și o sursă de radiații.

8. Cum afectează radiațiile tehnologia?

Ca și în cazul iradierii organismelor biologice, nivelurile ridicate de radiații dăunează atomilor care alcătuiesc tehnologia. Semiconductorii sunt primii care suferă. Undele acustice care apar atunci când o particulă de înaltă energie lovește suprafața dispozitivelor duc la apariția unor defecte ascunse. Prin urmare, robotul german prezentat în serie s-a stricat imediat înainte de a putea pleca în misiune.

Dar elicopterele nu au căzut din cauza radiațiilor. Episodul prezentat la Cernobîl nu este de încredere. Tragedia s-a întâmplat cu adevărat, numai că nu în primele zile după dezastru, ci șase luni mai târziu, pe 2 octombrie 1986. În timpul lucrărilor de lichidare, comandantul elicopterului nu a văzut cablul de pe macaraua de construcție stând lângă unitatea de putere și a fost prins de el cu o lamă.

Ați văzut deja serialul „Cernobîl”? Ce întrebări mai aveți după ce vizionați?