Гигиенические и экологические проблемы

Альфа-излучение – положительно заряженные ядра атомов гелия, обладает высокой ионизирующей способностью и низкой проникающей. Проникают на глубину несколько микрон.

88Ra226 = 86Rn222 + 2Не4

Бета-излучение – электроны или позитроны, ионизирующая способность ниже, чем у альфа-излучения, а проникающая выше – до нескольких миллиметров.

Бета-излучение – внутриядерное взаимн

ое превращение нейтронов и протонов. Выделяют следующие виды:

1) Электронный распад

2) Бета- распад

1Н3 = 2Не3 + -1е0 + v (0n1 – 1p1 + -1e0 + v)

3) Позитронный

15Р30 = 14Si30 + +е0 + v

4) Электронный захват

4Ве7 + -1е0 = 3Li7 + v

Гамма-излучение – ядро, которое образуется в результате альфа и бета распада находится в возбужденном состоянии и сопровождается гамма-излучением, которое излучается единым переходом или ступенчато. Это электромагнитное излучение, которое возникает при изменении энергетического состояния атомного ядра. Проникающая способность высока.

Спонтанное излучение.

Как пример можно привести деление изотопа урана (92U235) под действием тепловых нейтронов. Образуются осколки деления, выделяется 8*1010Дж энергии. Осколки испускают 1-3 нейтрона, которые, действуя на другие атомы, могут привести к развитию цепной реакции. Этот распад лежит в основе действия нейтронных и атомных бомб.

Рентгеновское излучение – электромагнитные волны с очень короткой длиной волны.

Нейтронное – очень высокая проникающая способность.

Характеристика излучений

Скорость распада – активность радиоактивного вещества.

A = лямбда* N0 * e-лямбда*t

Единицы активности:

Единица активности радионуклида в системе СИ – беккерель, Бк.

1 Бк равен 1 ядерному превращению за 1 сек.

Внесистемная единица – Кюри (Ки), равная 3,7*1010 ядерных превращения за 1 сек. 1 Бк равен 0,027 нКи. (нано 1*10-9, или 37 ядерных превращений за 1 сек.).

Внесистемная – Резерфорд (1РД=106Бк)

Решающее значение для оценки возможного биологического действия излучения имеет характеристика его поглощения в тканях. Величина энергии, поглощенной в единице массы облучаемого вещества называется дозой, а та же величина, отнесенная к единице времени – мощностью дозы излучения.

Доза поглощения – энергия ионизирующего излучения, которая поглощается при прохождении через единицу массы вещества.

Дп = Еп/m

СИ – Грей (доза, при которой в 1кг. поглощается 1 Дж энергии излучения)

Внесистемная – Рад (1Рад=10-2Грей)

Практически измерить дозу поглощения трудно, тела неоднородны, поэтому дозу поглощения оценивают по ионизирующему действию рентген или гамма-излучения на чистый сухой воздух –

Экспозиционная/физическая доза – заряд ионов одного знака, образующихся в единице массы сухого воздуха под действием рентген или гамма-излучения.

До = q/m

СИ – Кл/кг, внесистемная – рентген (1 Рентген = 2,58*10-4Кл/кг)

Мощность дозы – величина дозы к промежутку времени в течение которого эта доза действовала.

Р = Дп/t

Р0 = Д0/t

P - Гр/сек (СИ); рад/сек

Р0 – А/кг (СИ); Р/сек

Дп = fД0 (f – зависит от рода вещества и энергии фотонов)

Разные виды излучения оказывают разное воздействие на органы. Для сопоставления воздействие введено понятие относительный биологический эффект. К – коэффициент качества, относительная биологическая эффективность (ОБЭ) – это отношение поглощенной дозы образцового излучения, вызывающей определенный биологический эффект к поглощенной дозе данного излучения, вызывающего такой же биологический эффект. В качестве образцового принято рентгеновское излучение. ОБЭ используется для сравнения биологического действия любого излучения с рентген или гамма-излучением.

Согласно НРБ-99 взвешивающий коэффициент для отдельных видов излучения равен:

Альфа – 20

Фотоны, электроны, мюоны – 1

Эквивалентная доза = КДп (произведение поглощенной дозы в органе или ткани на средний коэффициент качества излучения).

СИ – Зиверт (биологический эквивалент Грей), бэр (биологический эквивалент рада). 1 бэр = 10-2Зв. Бэр – доза любого вида излучения, вызывающая такой же биологический эффект, что и один рентген излучения со средней линейной потерей энергии 3 КЭВ в слое воды толщиной в 1 нм. 1 Зв = 1 Грей/Q = 100 БЭР

Поглощенная энергия в теле человека всегда распределяется неравномерно, поэтому для более точной характеристики введены дополнительные величины. Например, интегральная доза – полное количество энергии, поглощенной в организме человека. Помимо этого – гонадная, костномозговая доза, доза в «критическом органе» (жизненно важный орган, первый выходящий из строя в исследуемом диапазоне доз излучения).

Предельно допустимая доза (ПДД) – наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, при котором равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

Биологическое действие ионизирующих излучений известно с 1896г. Родоначальник радиобиологии Е.С. Лондон, ему принадлежит первая в мире монография по радиобиологии: «Радий в биологии и медицине». В 1925г. Филипповым и Надсоном установлено влияние излучения на наследственность.

 Скачать реферат