Виды ионизирующих элементов и их свойства

Кулон на килограмм (Кл/кг) – экспозиционная доза рентгеновского или гамма-излучений, при которой сопряженная корпускулярная эмиссия на 1 кг сухого атмосферного воздуха производит в воздухе ионы, несущие заряд в 1 Кл электричества каждого знака (основная единица экспозиционной дозы в системе СИ). К внесистемным единицам относятся рентген (Р) и Ампер (А). Рентген (Р) – доза (количество энергии) г

амма излучения, при поглощении которой в 1 см3 сухого воздуха (при t возд.=00С, Ро=760 мм.рт.ст.) образуется 2,083 миллиардов пар ионов, каждый из которых имеет заряд, равный заряду электрона. 1Р=2,58 х 10–4 Кл/кг. Ампер на килограмм (А/кг) - экспозиционная доза, при которой за время, равное одной секунде, сухому атмосферному воздуху передается экспозиционная доза в Кл/кг.

Поглощенная доза излучения Д - это физическая величина равная отношению средней энергии, переданной излучением веществу в некотором замкнутом объеме к массе вещества в этом объеме:

, (2.6.1.)

где E- энергия, m – масса вещества.

Единицей поглощенной дозы является Грей (Гр): 1 Гр=1Дж/кг.

Действие ионизирующих излучений на организм зависит не только от поглощенной дозы и времени воздействия, но и от линейной передачи энергии заряженных частиц в среде (от вида излучения).

Для учета влияния различных источников ионизация на человека введено понятие коэффициент качества К.

Коэффициент качества (К) – коэффициент для учета биологической эффективности разных видов ионизирующего излучения в определении эквивалентной дозы (см).

Средние значения коэффициента качества К для различных видов излучений:

рентгеновское и g-излучения 1

электроны и позитроны, b-излучение 1

протоны с энергией меньше 10 МэВ 10

нейтроны с энергией меньше 20 КэВ 3

нейтроны с энергией 0,1-10 МэВ 10

a-излучение с энергией меньше 10 МэВ 20

тяжелые ядра отдачи 20

Для оценки радиационной опасности действия излучений введено понятие эквивалентная доза облучения Н, которая определяется как произведение поглощенной дозы на средний коэффициент качества излучения в данной точке ткани.

(2.6.2.)

В качестве единицы измерения эквивалентной дозы принят Зиверт (Зв): 1 Зв=1Дж/кг. Зиверт равен эквивалентной дозе излучения, при которой поглощенная доза равна 1Гр и коэффициент качества излучения равен единице. Применяется также единица Бэр (биологический эквивалент рентгена): 1 Бэр=1Р=0,01 Зв.

Уровень радиации – скорость накопления дозы, характеризует величину (мощность) дозы создаваемой в единицу времени (Р/ч; Р/с).

Эффективная доза (Е) – это величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов с учетом разной чувствительности.

Она равна произведению эквивалентной дозы в органе (Нt,т) на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани (Wт):

, (2.6.3.)

гдеНt,т – эквивалентная доза ткани Т за время t,

Wт – взвешивающий коэффициент ткани Т, который принимается для:

гонад – 0,20;

красного костного мозга, легких, желудка – 0,12;

печени, грудной и щитовидной железы, мочевого пузыря – 0,05;

кожи, клеток и костных поверхностей – 0,05;

остальных органов и тканей – 0,05

Эффективная доза измеряется в Зв.

ИСТОЧНИКИ ЕСТЕСТВЕННОЙ И ИСКУССТВЕННОЙ(АНТРОПОГЕННОЙ) РАДИАЦИИ

В течение всей своей жизни организм человека на Земле подвергается воздействию радиоактивного излучения. Это радиоактивное излучение, которому подвергается человек, условно можно разделить на две большие группы (рис. 2.6.2.):

а) естественное излучение или излучение природного фона;

б) антропогенное излучение, то есть радиоактивное излучение, связанное с жизнедеятельностью человечества.

Естественный фон создается космическим излучением, излучением естественно распределенных радионуклидов в поверхностных слоях Земли, приземной атмосфере, продуктах питания, воде и организме человека. С точки зрения воздействия на человека, радиоактивное излучение можно разделить на две категории: внешнее и внутреннее.

Внешнее облучение - облучение тела от находящихся вне его источников ионизирующего излучения. К внешним источникам (рис. 5.2.) относятся космическое (галактическое) излучение; солнечная радиация, излучения пород земной коры и воздуха. Организм человека облучается также строительными материалами, из которых сложены здания и сооружения.

Внутреннее облучение человека, обусловлено веществами (источниками ионизирующего излучения), которые попадают внутрь организма с воздухом, водой, продуктами питания. До 1982 года среднегодовая доза естественного облучения была равна 100 мБэр/год (рис. 2.6.2).

В 1982 году Научным комитетом ООН по действию атомной радиации рекомендована величина среднегодовой дозы естественного облучения, с учетом техногенного усиленного фона, в 200 мБэр/год. В зависимости от источников, величину эффективной предельной среднегодовой дозы можно распределить следующим образом (рис. 2.6.2).

На долю внеземного (космического) излучения приходится 30 + 1 мБэр/год, на долю земного излучения (внешнее + внутреннее) – 154 мБэр/год, а с другими, неучтенными источниками до – 173 мБэр/год. Если принять земное излучение за 100% (173 мБэр/год), то доля облучения в доме, с учетом ингаляции в доме, составила 71% (123 мБэр/год). Такой большой процент облучения в доме указывает на то, что материалы для строительства домов и сооружений выбирались неправильно, а вернее без учета радиационной защиты. В помещении человек должен быть защищен от фонового облучения.

Эта защита оценивается коэффициентом (Кз) защиты (коэффициентом ослабления).

, (2.6.4.)

где Зу - облучение человека на открытой местности;

Зп - облучение человека в помещении

Например, в солнечный день, на улице человек за счет фонового облучения получил 60 мкР/час, а в помещении – 30 мкР/час, тогда будет равен: .

В данном случае помещение ослабляет внешнее облучение в два раза. Однако при современном строительстве это положение никак не подтверждается, если провести оценку по среднегодовым дозам облучения. Получается, что в помещении (рис. 2.6.2.)облучение без учета ингаляции в 4,8, а с учетом ингаляции в 8,2 раза больше, чем на улице. По-видимому, такое положение способствует тому, что естественная фоновая годовая доза облучения в крупных городах в 1,5-2 раза больше, чем в сельской местности.

В результате антропогенной деятельности человека происходит радиоактивное загрязнение окружающей среды. Основными источниками загрязнения являются урановая промышленность, ядерные реакторы, места переработки и захоронения радиоактивных отходов, использование радионуклидов в народном хозяйстве, ядерные взрывы, работы с исследованием и захоронения радиоактивных отходов, использование радионуклидов в народном хозяйстве, ядерные взрывы, работы с исследованием и освоением космоса и т.д.

 Скачать реферат