Радиоактивное или ионизирующее излучение сильно влияет на живые организмы. Люди постоянно подвергаются облучению в небольших количествах, не наносящих серьезного вреда здоровью. Однако более сильное радиоактивное излучение приводит к тяжелым заболеваниям и угрозе жизни. Поэтому для измерения дозы излучения разработана специальная система коэффициентов.
Что такое радиоактивное излучение?
Ионизирующее излучение - это энергия, вырабатываемая атомами радиоактивных веществ. Источники излучения бывают:
- естественного происхождения - радиоактивный распад, космические лучи, термоядерные реакции;
- искусственно созданные - ядерный реактор, ядерное топливо, атомная бомба, медицинское оборудование (например, рентгеновский аппарат).
Виды радиоактивности
Выделяют три вида радиоактивности по происхождению:
- естественная - присуща тяжелым радиоактивным элементам;
- искусственная - намеренно создается человеком с помощью реакций распада и синтеза атомных ядер;
- наведенная - наблюдается у веществ, которые подверглись сильному облучению и сами стали источником радиации.
Виды излучения
Ионизирующее излучение бывает трех видов: это альфа-лучи, бета-лучи и гамма-лучи.
Альфа-излучение обладает низкой проникающей способностью. Лучи представляют собой поток ядер гелия. От альфа-лучей может защитить практически любая преграда: одежда, кожные покровы, лист бумаги. Получить опасную дозу излучения в этом случае практически невозможно, если соблюдать меры предосторожности.
Бета-излучение является более опасным для организма. Оно состоит из потока электронов. Его проникающая способность намного выше, чем у альфа-лучей. Электронный поток движется с большой скоростью, поэтому излучение способно проходить сквозь одежду и кожные покровы, проникая в организм и нанося ущерб здоровью.
Гамма-излучение является наиболее опасным. Это электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны. Такие лучи обладают огромной проникающей способностью и губительны для живого организма. Если поглощенная доза такого излучения превысит допустимый порог, то это может привести к тяжелой болезни и даже смерти.
В чем измеряется уровень облучения?
Для вычисления уровня излучения применяют понятие "поглощенная доза" (D). Это отношение поглощенной энергии излучения (E) к массе облученного объекта (m). Выражается данная величина двумя способами:
- в грэях (Гр) - один грэй равняется дозе, при которой на один килограмм вещества приходится энергия 1 Дж;
- в рентгенах (Р) - применяется для рентгеновских и гамма-лучей и равняется приблизительно 0.01 Гр.
Доза в 100 Р приводит к опасным последствиям для здоровья. Смертельной считается доза в 500 Р.
Уровень радиации измеряется специальным дозиметром.
Эквивалентная доза поглощенного излучения
Данная величина применяется в оценке разрушительного действия радиации на организм. Также ее называют биологической дозой. Эквивалентная доза обозначается буквой Н и вычисляется по формуле: H=D x k.
К - коэффициент качества. С помощью этой величины описывается воздействие на организм вида ионизирующего излучения (рентгеновского и гамма-излучения).
Единица эквивалентной дозы излучения называется зиверт (Зв). Название дано в честь радиофизика Рольфа Зиверта, исследовавшего воздействие радиации на живые организмы. Используются также единицы миллизиверт (мЗв) и микрозиверт (мкЗв).
Важным понятием является мощность эквивалентной дозы Н. Под ней понимают скорость, с которой в организме накапливается доза Н.
Какие дозы безопасны для организма? Установлено, что допустимая эквивалентная доза Н, в пределах которой не наступают патологические процессы в тканях и клетках, составляет 0.5 Зв. Разовая доза, приводящая к летальному исходу, равняется 6-7 Зв.
Человек в течение жизни получает микродозы радиации от естественных и искусственных источников. В среднем, годичные дозы поглощенного излучения составляют 2 мЗв.
Опасность ионизирующего излучения
Что происходит при облучении с организмом? Главная опасность радиоактивного излучения в том, что его воздействие проходит практически незамеченным. Ионизирующие лучи не вызывают болевых ощущений, не заметны визуально и с помощью других органов чувств. Поэтому человек может даже не сознавать, что подвергается опасному воздействию радиации, пока не станет слишком поздно.
Даже небольшое облучение опасно для живых организмов. Излучение ионизирует атомы и молекулы в клетках тела. Химическая активность клеток изменяется, и это приводит к радиоактивному поражению органов и тканей. Нарушается их функционирование.
Сильнее всего излучение поражает быстроделящиеся клетки. Первой начинает страдать кровеносная система и костный мозг, затем пищеварительная система и другие органы.
Также излучение оказывает пагубное воздействие на гены в хромосомах, приводя к тяжелым наследственным заболеваниям или репродуктивной дисфункции. Наиболее частым недугом является так называемая лучевая болезнь.
При высоких эквивалентных дозах облучения она может развиться уже в первые минуты и часы после облучения. Острую лучевую болезнь сопровождают такие симптомы, как тошнота, рвота, температура, кровоизлияния.
Зачастую данное заболевание передается по наследству. Многие потомки жертв Хиросимы, Нагасаки и аварии на Чернобыльской АЭС до сих пор ощущают последствия лучевой болезни.
Польза ионизирующего излучения
Радиоактивное излучение приносит не только вред. При определенных условиях, из него можно извлечь и пользу, что активно применяется в различных отраслях.
Небольшие дозы излучения используются в медицине для лечения раковых заболеваний. Клетки в злокачественных опухолях разрушаются под воздействием ионизирующего излучения, поэтому лучевая терапия используется в лечении онкологических болезней. Также в медицине применяются специальные препараты, созданные на основе радиоактивных веществ. Ионизирующие лучи способствуют стерилизации медицинских приборов.
Неоценима польза рентгеновских аппаратов, использующихся для диагностики заболеваний и установления степени поражения.
Ионизирующее излучение применяется для изготовления датчиков задымления, для досмотра багажа в аэропортах и ионизации воздуха.
Используется излучение и в таких отраслях, как металлургия, легкая промышленность, пищевая промышленность, строительная индустрия, сельское хозяйство.
Защита от радиоактивного излучения
Работая с источниками ионизирующего излучения, требуется принимать меры предосторожности для защиты организма от поражения.
Простым, но эффективным способом защиты от излучения является удаление от источника радиации. Во-первых, излучение поглощается воздухом, во-вторых, при удалении от источника интенсивность излучения убывает пропорционально квадрату расстояния.
При невозможности удаления от источника необходимо использовать другие средства защиты. Одежда из специальных материалов станет преградой на пути радиоактивного излучения.
Веществами, хорошо поглощающими радиацию, являются свинец и графит.
Подводя итоги, можно отметить следующее
- радиоактивное излучение бывает трех типов: альфа-, бета- и гамма-лучи;
- сила излучения изменяется в Грэях и Рентгенах;
- единица эквивалентной дозы - Зиверт.
Радиационное излучение наносит огромный вред организму, но в установленных дозах и при правильном использовании может служить на благо человечества.
