„Die Einstellung eines Menschen gegenüber einer bestimmten Gefahr hängt davon ab, wie gut er diese kennt.“
Dieses Material ist eine allgemeine Antwort auf zahlreiche Fragen, die sich von Benutzern von Geräten zur Erkennung und Messung von Strahlung im häuslichen Umfeld stellen.
Die minimale Verwendung spezifischer Terminologie der Kernphysik bei der Präsentation des Materials wird Ihnen helfen, sich frei darin zurechtzufinden Umweltproblem, ohne der Radiophobie zu verfallen, aber auch ohne übermäßige Selbstgefälligkeit.
Die Gefahr der STRAHLUNG, real und imaginär
„Eines der ersten entdeckten natürlichen radioaktiven Elemente hieß Radium.“
– aus dem Lateinischen übersetzt – Strahlen aussenden, ausstrahlen.“
Jeder Mensch ist in seiner Umwelt verschiedenen Phänomenen ausgesetzt, die ihn beeinflussen. Dazu gehören Hitze, Kälte, magnetische und gewöhnliche Stürme, starke Regenfälle, starke Schneefälle, starke Winde, Geräusche, Explosionen usw.
Dank der ihm von Natur aus zugewiesenen Sinnesorgane kann er schnell auf diese Phänomene reagieren, beispielsweise mit Hilfe eines Sonnendachs, Kleidung, Unterschlupf, Medikamenten, Schirmen, Unterständen usw.
Allerdings gibt es in der Natur ein Phänomen, auf das der Mensch mangels der notwendigen Sinnesorgane nicht sofort reagieren kann – das ist Radioaktivität. Radioaktivität ist kein neues Phänomen; Radioaktivität und die damit einhergehende Strahlung (die sogenannte ionisierende Strahlung) gab es im Universum schon immer. Radioaktive Stoffe sind Teil der Erde und sogar der Mensch ist leicht radioaktiv, weil... in kleinsten Mengen in jedem lebenden Gewebe vorhanden radioaktive Stoffe.
Die unangenehmste Eigenschaft radioaktiver (ionisierender) Strahlung ist ihre Wirkung auf das Gewebe eines lebenden Organismus und daher angemessen Messgeräte, die operative Informationen liefern würde, um nützliche Entscheidungen zu treffen, bevor lange Zeit verstrichen ist und unerwünschte oder sogar katastrophale Folgen auftreten, sodass eine Person ihre Auswirkungen nicht sofort, sondern erst nach Ablauf einer gewissen Zeit zu spüren beginnt. Daher müssen so früh wie möglich Informationen über das Vorhandensein von Strahlung und deren Stärke gewonnen werden.
Aber genug der Geheimnisse. Lassen Sie uns darüber sprechen, was Strahlung und ionisierende (d. h. radioaktive) Strahlung sind.
Ionisierende Strahlung
Jedes Medium besteht aus winzigen neutralen Teilchen – Atome, die aus positiv geladenen Kernen und sie umgebenden negativ geladenen Elektronen bestehen. Jedes Atom ist wie Sonnensystem im Miniaturformat: „Planeten“ bewegen sich auf einer Umlaufbahn um einen winzigen Kern – Elektronen.
Atomkern besteht aus mehreren Elementarteilchen – Protonen und Neutronen, die durch Kernkräfte zusammengehalten werden.
Protonen Teilchen mit einer positiven Ladung gleich absoluter Wert Ladung von Elektronen.
Neutronen neutrale Teilchen ohne Ladung. Die Anzahl der Elektronen in einem Atom ist genau gleich der Anzahl der Protonen im Kern, daher ist jedes Atom im Allgemeinen neutral. Die Masse eines Protons beträgt fast das 2000-fache der Masse eines Elektrons.
Die Anzahl der im Kern vorhandenen Neutralteilchen (Neutronen) kann unterschiedlich sein, wenn die Anzahl der Protonen gleich ist. Solche Atome, deren Kerne die gleiche Anzahl an Protonen, aber eine unterschiedliche Anzahl an Neutronen haben, gehören zu den gleichen Varianten chemisches Element, sogenannte „Isotope“ eines bestimmten Elements. Um sie voneinander zu unterscheiden, ist dem Elementsymbol eine Nummer zugeordnet, gleich der Summe alle Teilchen im Kern eines bestimmten Isotops. Uran-238 enthält also 92 Protonen und 146 Neutronen; Uran 235 hat ebenfalls 92 Protonen, aber 143 Neutronen. Alle Isotope eines chemischen Elements bilden eine Gruppe von „Nukliden“. Einige Nuklide sind stabil, d. h. durchlaufen keine Umwandlungen, während andere, die Teilchen emittieren, instabil sind und sich in andere Nuklide verwandeln. Nehmen wir als Beispiel das Uranatom – 238. Von Zeit zu Zeit bricht daraus eine kompakte Gruppe von vier Teilchen hervor: zwei Protonen und zwei Neutronen – ein „Alphateilchen (Alpha)“. Uran-238 wird so zu einem Element, dessen Kern 90 Protonen und 144 Neutronen enthält – Thorium-234. Doch Thorium-234 ist auch instabil: Eines seiner Neutronen verwandelt sich in ein Proton, und Thorium-234 verwandelt sich in ein Element mit 91 Protonen und 143 Neutronen im Kern. Diese Umwandlung betrifft auch die Elektronen (Beta), die sich auf ihren Bahnen bewegen: Eines von ihnen wird sozusagen überflüssig, ohne Paar (Proton), verlässt also das Atom. Die Kette zahlreicher Umwandlungen, begleitet von Alpha- oder Betastrahlung, endet mit einem stabilen Bleinuklid. Natürlich gibt es viele ähnliche Ketten spontaner Umwandlungen (Zerfälle) verschiedener Nuklide. Die Halbwertszeit ist der Zeitraum, in dem die anfängliche Anzahl radioaktiver Kerne im Durchschnitt um die Hälfte abnimmt.
Bei jedem Zerfall wird Energie freigesetzt, die in Form von Strahlung übertragen wird. Oftmals erscheint ein instabiles Nuklid in einem angeregten Zustand und die Emission eines Teilchens führt nicht dazu völliger Rückzug Aufregung; Dann gibt es einen Teil der Energie in Form von Gammastrahlung (Gammaquanten) ab. Wie bei Röntgenstrahlen (die sich von Gammastrahlen nur in der Frequenz unterscheiden) werden keine Partikel emittiert. Der gesamte Prozess des spontanen Zerfalls eines instabilen Nuklids wird als radioaktiver Zerfall bezeichnet, und das Nuklid selbst wird als Radionuklid bezeichnet.
Mit der Freisetzung gehen verschiedene Arten von Strahlung einher unterschiedliche Mengen Energie und haben unterschiedliche Durchdringungsfähigkeiten; Daher haben sie unterschiedliche Auswirkungen auf das Gewebe eines lebenden Organismus. Alphastrahlung wird beispielsweise durch ein Blatt Papier blockiert und kann die äußere Hautschicht praktisch nicht durchdringen. Daher stellt es keine Gefahr dar, bis radioaktive Substanzen, die Alpha-Partikel aussenden, durch eine offene Wunde, mit Nahrung, Wasser oder mit eingeatmeter Luft oder Dampf, beispielsweise in einem Bad, in den Körper gelangen; dann werden sie extrem gefährlich. Das Betateilchen hat eine größere Durchdringungskraft: Es dringt je nach Energiemenge ein bis zwei Zentimeter oder mehr tief in das Körpergewebe ein. Die Durchdringungsfähigkeit der Gammastrahlung, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, ist sehr hoch: Sie kann nur durch dickes Blei oder Blei aufgehalten werden Betonplatte. Ionisierende Strahlung zeichnet sich durch eine Reihe messbarer physikalischer Größen aus. Diese sollten Energiemengen umfassen. Auf den ersten Blick scheinen sie ausreichend zu sein, um die Auswirkungen ionisierender Strahlung auf Lebewesen und Menschen zu erfassen und zu beurteilen. Diese Energiewerte spiegeln jedoch nicht die physiologischen Auswirkungen ionisierender Strahlung wider menschlicher Körper und andere lebende Gewebe sind subjektiv und für verschiedene Menschen sind unterschiedlich. Daher werden Durchschnittswerte verwendet.
Strahlungsquellen können natürlich, in der Natur vorhanden und vom Menschen unabhängig sein.
Es wurde festgestellt, dass es von allen natürlichen Strahlungsquellen die größte ist große Gefahr stellt Radon dar – ein schweres Gas ohne Geschmack, Geruch und gleichzeitig unsichtbar; mit seinen Tochterprodukten.
Radon wird freigesetzt Erdkrusteüberall, aber seine Konzentration in der Außenluft schwankt erheblich verschiedene Punkte Globus. So paradox es auf den ersten Blick erscheinen mag: Der Mensch erhält die Hauptstrahlung durch Radon in einem geschlossenen, unbelüfteten Raum. Radon reichert sich nur dann in der Raumluft an, wenn diese ausreichend isoliert ist äußere Umgebung. Radon sammelt sich in Innenräumen an, indem es aus dem Boden durch das Fundament und den Boden sickert oder, seltener, aus Baumaterialien freigesetzt wird. Das Abdichten von Räumen zur Isolierung macht die Sache nur noch schlimmer, da radioaktives Gas dadurch noch schwieriger aus dem Raum entweichen kann. Das Radonproblem ist besonders wichtig für Flachbauten mit sorgfältiger Raumabdichtung (um die Wärme zu speichern) und der Verwendung von Aluminiumoxid als Zusatzstoff Baustoffe(das sogenannte „Schwedenproblem“). Die gängigsten Baumaterialien Holz, Ziegel und Beton emittieren relativ wenig Radon. Granit, Bimsstein, Produkte aus Aluminiumoxid-Rohstoffen und Phosphogips weisen eine viel höhere spezifische Radioaktivität auf.
Eine weitere, meist weniger wichtige Radonquelle in Innenräumen ist Wasser und Erdgas, die zum Kochen und Heizen von Häusern verwendet werden.
Die Radonkonzentration in allgemein genutztem Wasser ist extrem niedrig, Wasser aus Tiefbrunnen oder artesischen Brunnen enthält jedoch sehr hohe Radonwerte. Die Hauptgefahr geht jedoch nicht vom Trinkwasser aus, auch wenn es einen hohen Radongehalt aufweist. Typischerweise nehmen Menschen den größten Teil ihres Wassers in Form von Nahrungsmitteln und heißen Getränken auf, und beim Kochen von Wasser oder beim Kochen heißer Speisen wird Radon fast vollständig verflüchtigt. Eine viel größere Gefahr ist das Eindringen von Wasserdampf mit hohem Radongehalt in die Lunge zusammen mit der eingeatmeten Luft, was am häufigsten im Badezimmer oder Dampfbad (Dampfbad) auftritt.
Radon gelangt unterirdisch in Erdgas. Als Ergebnis der Vorverarbeitung und während der Gasspeicherung, bevor es den Verbraucher erreicht am meisten Radon verdunstet, allerdings kann die Radonkonzentration in Innenräumen merklich ansteigen, wenn Öfen und andere Gasheizgeräte nicht mit einer Abzugshaube ausgestattet sind. Wenn es einen Vorrat gibt - Absaugung, das mit der Außenluft kommuniziert, kommt es in diesen Fällen nicht zu einer Radonkonzentration. Dies gilt auch für das gesamte Haus – anhand der Messwerte von Radondetektoren können Sie einen Lüftungsmodus für die Räumlichkeiten einstellen, der eine Gesundheitsgefährdung vollständig ausschließt. Da die Freisetzung von Radon aus dem Boden jedoch saisonabhängig ist, ist es notwendig, die Wirksamkeit der Belüftung drei- bis viermal im Jahr zu überwachen, um eine Überschreitung der Radonkonzentrationsnormen zu vermeiden.
Andere Strahlungsquellen, die leider ein Gefahrenpotenzial bergen, werden vom Menschen selbst geschaffen. Quellen künstlicher Strahlung sind künstliche Radionuklide, Neutronenstrahlen und geladene Teilchen, die mit Hilfe von Kernreaktoren und Beschleunigern erzeugt werden. Sie werden als künstliche Quellen ionisierender Strahlung bezeichnet. Es stellte sich heraus, dass Strahlung neben ihrer Gefährlichkeit für den Menschen auch zum Nutzen des Menschen genutzt werden kann. Weit gefehlt vollständige Liste Anwendungsgebiete der Strahlung: Medizin, Industrie, Landwirtschaft, Chemie, Naturwissenschaften usw. Ein beruhigender Faktor ist die kontrollierte Art aller Aktivitäten im Zusammenhang mit der Erzeugung und Nutzung künstlicher Strahlung.
Die Tests von Atomwaffen in der Atmosphäre, Unfälle in Kernkraftwerken und Kernreaktoren und die Ergebnisse ihrer Arbeit manifestierten sich in radioaktivem Niederschlag und radioaktiver Abfall. Allerdings können nur Notfallsituationen wie der Unfall von Tschernobyl unkontrollierbare Auswirkungen auf den Menschen haben.
Der Rest der Arbeit ist auf professionellem Niveau leicht zu beherrschen.
Wenn in einigen Teilen der Erde radioaktiver Niederschlag auftritt, kann die Strahlung über landwirtschaftliche Produkte und Lebensmittel direkt in den menschlichen Körper gelangen. Es ist ganz einfach, sich und Ihre Lieben vor dieser Gefahr zu schützen. Beim Kauf von Milch, Gemüse, Obst, Kräutern und anderen Produkten ist es nicht überflüssig, das Dosimeter einzuschalten und zum gekauften Produkt zu bringen. Strahlung ist nicht sichtbar – das Gerät erkennt jedoch sofort das Vorhandensein einer radioaktiven Kontamination. Das ist unser Leben im dritten Jahrtausend – das Dosimeter wird zum Attribut Alltag wie ein Taschentuch Zahnbürste, Seife.
AUSWIRKUNG IONISIERENDER STRAHLUNG AUF KÖRPERGEWEBE
Der Schaden, der in einem lebenden Organismus durch ionisierende Strahlung verursacht wird, ist umso größer, je mehr Energie sie auf das Gewebe überträgt; Die Menge dieser Energie wird als Dosis bezeichnet, analog zu jeder Substanz, die in den Körper gelangt und von diesem vollständig absorbiert wird. Der Körper kann eine Strahlungsdosis empfangen, unabhängig davon, ob sich das Radionuklid außerhalb oder innerhalb des Körpers befindet.
Die Menge der von bestrahlten Körpergeweben absorbierten Strahlungsenergie, berechnet pro Masseneinheit, wird als absorbierte Dosis bezeichnet und in Gray gemessen. Dieser Wert berücksichtigt jedoch nicht die Tatsache, dass Alphastrahlung bei gleicher absorbierter Dosis viel gefährlicher ist (zwanzigmal) als Beta- oder Gammastrahlung. Die so neu berechnete Dosis wird Äquivalentdosis genannt; Sie wird in der Einheit Sievert gemessen.
Es sollte auch berücksichtigt werden, dass einige Körperteile empfindlicher sind als andere: Beispielsweise ist es bei gleicher Strahlendosis wahrscheinlicher, dass Krebs in der Lunge auftritt als in der Lunge Schilddrüse, und die Bestrahlung der Gonaden ist aufgrund der Gefahr einer genetischen Schädigung besonders gefährlich. Daher sollten menschliche Strahlendosen mit unterschiedlichen Koeffizienten berücksichtigt werden. Indem wir die Äquivalentdosen mit den entsprechenden Koeffizienten multiplizieren und über alle Organe und Gewebe summieren, erhalten wir eine effektive Äquivalentdosis, die die Gesamtwirkung der Strahlung auf den Körper widerspiegelt; es wird auch in Sievert gemessen.
Geladene Teilchen.
Alpha- und Betateilchen, die in das Körpergewebe eindringen, verlieren Energie aufgrund elektrischer Wechselwirkungen mit den Elektronen der Atome, in deren Nähe sie vorbeikommen. (Gammastrahlen und Röntgenstrahlen übertragen ihre Energie auf verschiedene Weise auf Materie, was letztendlich auch zu elektrischen Wechselwirkungen führt.)
Elektrische Wechselwirkungen.
Innerhalb einer Zeit von etwa zehn Billionstel Sekunden, nachdem die eindringende Strahlung das entsprechende Atom im Gewebe des Körpers erreicht, wird diesem Atom ein Elektron entrissen. Letzteres ist negativ geladen, sodass der Rest des zunächst neutralen Atoms positiv geladen wird. Dieser Vorgang wird Ionisation genannt. Das abgetrennte Elektron kann andere Atome weiter ionisieren.
Physikalisch-chemische Veränderungen.
Sowohl das freie Elektron als auch das ionisierte Atom können in der Regel nicht lange in diesem Zustand bleiben und nehmen in den nächsten zehn Milliardstel Sekunden an einer komplexen Reaktionskette teil, die zur Bildung neuer Moleküle führt, darunter auch so extrem reaktive wie „ freie Radikale.“
Chemische Veränderungen.
Im Laufe der nächsten Millionstelsekunde reagieren die entstehenden freien Radikale sowohl miteinander als auch mit anderen Molekülen und können durch eine noch nicht vollständig verstandene Reaktionskette eine chemische Veränderung biologisch wichtiger Moleküle bewirken, die für das normale Funktionieren der Zelle notwendig sind.
Biologische Wirkungen.
Biochemische Veränderungen können innerhalb von Sekunden oder Jahrzehnten nach der Bestrahlung auftreten und zum sofortigen Zelltod oder zu Zellveränderungen führen.
Maßeinheiten der Radioaktivität |
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Becquerel (Bq, Bq); |
1 Bq = 1 Zerfall pro Sekunde. |
Einheiten der Radionuklidaktivität. Stellen Sie die Anzahl der Zerfälle pro Zeiteinheit dar. |
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Grau (Gr, Gu); |
1 Gy = 1 J/kg |
Einheiten der absorbierten Dosis. Stellen Sie die Energiemenge ionisierender Strahlung dar, die von einer Masseneinheit eines beliebigen Gegenstands absorbiert wird physischer Körper, zum Beispiel Körpergewebe. |
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Sievert (Sv, Sv) |
1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (für Beta und Gamma) 1 µSv = 1/1000000 Sv 1 ber = 0,01 Sv = 10 mSv Äquivalente Dosiseinheiten. |
Äquivalente Dosiseinheiten. Sie stellen die Einheit der absorbierten Dosis multipliziert mit einem Faktor dar, der die ungleiche Gefährdung berücksichtigt verschiedene Typen ionisierende Strahlung. |
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Gray pro Stunde (Gy/h); Sievert pro Stunde (Sv/h); Röntgen pro Stunde (R/h) |
1 Gy/h = 1 Sv/h = 100 R/h (für Beta und Gamma) 1 µSv/h = 1 µGy/h = 100 µR/h 1 μR/h = 1/1000000 R/h |
Dosisleistungseinheiten. Sie stellen die Dosis dar, die der Körper pro Zeiteinheit erhält. |
Zu Informationszwecken und nicht zur Einschüchterung, insbesondere von Menschen, die sich für die Arbeit mit ionisierender Strahlung entscheiden, sollten Sie die maximal zulässigen Dosen kennen. Die Maßeinheiten der Radioaktivität sind in Tabelle 1 aufgeführt. Nach der Schlussfolgerung der Internationalen Strahlenschutzkommission aus dem Jahr 1990 können schädliche Auswirkungen bei äquivalenten Dosen von mindestens 1,5 Sv (150 rem) im Laufe des Jahres und in bestimmten Fällen auftreten bei kurzfristiger Exposition - bei höheren Dosen 0,5 Sv (50 rem). Wenn die Strahlenbelastung einen bestimmten Grenzwert überschreitet, kommt es zur Strahlenkrankheit. Es gibt chronische und akute (mit einmaliger massiver Exposition) Formen dieser Krankheit. Die akute Strahlenkrankheit wird je nach Schweregrad in vier Schweregrade eingeteilt, die von einer Dosis von 1–2 Sv (100–200 rem, 1. Grad) bis zu einer Dosis von mehr als 6 Sv (600 rem, 4. Grad) reichen. Stufe 4 kann tödlich sein.
Erhaltene Dosen in normale Bedingungen sind im Vergleich zu den angegebenen unbedeutend. Die durch natürliche Strahlung erzeugte Äquivalentdosisleistung liegt zwischen 0,05 und 0,2 μSv/h, d. h. von 0,44 bis 1,75 mSv/Jahr (44–175 mrem/Jahr).
Für medizinische Diagnoseverfahren – Röntgenaufnahmen usw. - Eine Person erhält noch einmal ca. 1,4 mSv/Jahr.
Da radioaktive Elemente in Ziegeln und Beton in geringen Dosen vorhanden sind, erhöht sich die Dosis um weitere 1,5 mSv/Jahr. Aufgrund der Emissionen moderner Kohlekraftwerke und beim Fliegen in einem Flugzeug schließlich empfängt ein Mensch bis zu 4 mSv/Jahr. Insgesamt kann der vorhandene Hintergrund 10 mSv/Jahr erreichen, übersteigt im Durchschnitt jedoch nicht 5 mSv/Jahr (0,5 rem/Jahr).
Solche Dosen sind für den Menschen völlig ungefährlich. Der Dosisgrenzwert zusätzlich zum bestehenden Hintergrund wird für einen begrenzten Teil der Bevölkerung in Gebieten mit erhöhter Strahlung auf 5 mSv/Jahr (0,5 rem/Jahr) festgelegt, d. h. mit 300-facher Gangreserve. Für Personal, das mit Quellen arbeitet ionisierende Strahlung wird die maximal zulässige Dosis auf 50 mSv/Jahr (5 rem/Jahr) festgelegt, d. h. 28 µSv/h bei einer 36-Stunden-Woche.
Gemäß Hygienestandards NRB-96 (1996) zulässige Werte Dosisleistung für äußere Bestrahlung des gesamten Körpers aus künstlichen Quellen für den ständigen Aufenthalt des Personals – 10 μGy/h, für Wohngebäude und Bereiche, in denen sich die Öffentlichkeit ständig aufhält – 0,1 μGy/h (0,1 μSv/h, 10 μR/h).
WIE MESSEN SIE STRAHLUNG?
Ein paar Worte zur Registrierung und Dosimetrie ionisierender Strahlung. Es gibt verschiedene Methoden Registrierung und Dosimetrie: Ionisation (verbunden mit dem Durchgang ionisierender Strahlung in Gasen), Halbleiter (bei dem das Gas durch einen Feststoff ersetzt wird), Szintillation, Lumineszenz, Fotografie. Diese Methoden bilden die Grundlage der Arbeit Dosimeter Strahlung. Gasgefüllte Sensoren für ionisierende Strahlung umfassen Ionisationskammern, Spaltkammern, Proportionalzähler usw Geiger-Müller-Zähler. Letztere sind relativ einfach, am kostengünstigsten und unkritisch für die Betriebsbedingungen, was zu ihrer weit verbreiteten Verwendung in professionellen dosimetrischen Geräten zur Erkennung und Auswertung von Beta- und Gammastrahlung führte. Wenn der Sensor ein Geiger-Müller-Zähler ist, führt jedes ionisierende Teilchen, das in das empfindliche Volumen des Zählers eindringt, zu einer Selbstentladung. Genau in die sensible Lautstärke fallen! Daher werden Alphateilchen nicht registriert, weil Sie können da nicht reinkommen. Auch bei der Registrierung von Betateilchen ist es notwendig, den Detektor näher an das Objekt zu bringen, um sicherzustellen, dass keine Strahlung vorhanden ist, denn In der Luft kann die Energie dieser Partikel geschwächt werden, sie dringen möglicherweise nicht in das Gerätegehäuse ein, dringen nicht in das empfindliche Element ein und werden nicht erkannt.
Doktor der physikalischen und mathematischen Wissenschaften, Professor am MEPhI N.M. Gawrilow
Der Artikel wurde für die Firma „Kvarta-Rad“ geschrieben
51. Ionisierende Strahlung. Arten ionisierender Strahlung, Hauptmerkmale.
KI wird in zwei Typen unterteilt:
Korpuskulare Strahlung
- 𝛼-Strahlung ist ein Strom von Heliumkernen, der von einer Substanz beim radioaktiven Zerfall oder bei Kernreaktionen emittiert wird;
- 𝛽-Strahlung – ein Fluss von Elektronen oder Positronen, der beim radioaktiven Zerfall entsteht;
Neutronenstrahlung (Bei elastischen Wechselwirkungen kommt es zur üblichen Ionisierung von Materie. Bei inelastischen Wechselwirkungen kommt es zu Sekundärstrahlung, die sowohl aus geladenen Teilchen als auch aus -Quanten bestehen kann.)
2. Elektromagnetische Strahlung
- 𝛾-Strahlung ist elektromagnetische (Photonen-)Strahlung, die bei Kernumwandlungen oder Teilchenwechselwirkungen emittiert wird;
Röntgenstrahlung – entsteht in der Umgebung der Strahlungsquelle, in Röntgenröhren.
KI-Eigenschaften: Energie (MeV); Geschwindigkeit (km/s); Laufleistung (in der Luft, in lebendem Gewebe); Ionisierungsfähigkeit (Ionenpaare pro 1 cm Weg in der Luft).
α-Strahlung hat die geringste Ionisierungsfähigkeit.
Geladene Teilchen führen zu einer direkten, starken Ionisierung.
Die Aktivität (A) eines radioaktiven Stoffes ist die Anzahl der spontanen Kernumwandlungen (dN) in diesem Stoff über einen kurzen Zeitraum (dt):
1 Bq (Becquerel) entspricht einer Kernumwandlung pro Sekunde.
52. Ionisierende Strahlung. Dosen ionisierender Strahlung und ihre Maßeinheiten.
Ionisierende Strahlung (IR) ist Strahlung, deren Wechselwirkung mit der Umgebung zur Bildung von Ladungen mit entgegengesetztem Vorzeichen führt. Ionisierende Strahlung entsteht beim radioaktiven Zerfall, bei Kernumwandlungen sowie bei der Wechselwirkung geladener Teilchen, Neutronen und Photonenstrahlung (elektromagnetischer Strahlung) mit Materie.
Strahlendosis– Größe, die zur Beurteilung der Exposition gegenüber ionisierender Strahlung verwendet wird.
Expositionsdosis(charakterisiert die Strahlungsquelle durch den Ionisationseffekt):
Expositionsdosis am Arbeitsplatz bei der Arbeit mit radioaktiven Stoffen:
Dabei ist A die Aktivität der Quelle [mCi], K die Gammakonstante des Isotops [Рcm2/(hmCi)], t die Bestrahlungszeit, r der Abstand von der Quelle zum Arbeitsplatz [cm].
Dosisleistung(Bestrahlungsintensität) – die Erhöhung der entsprechenden Dosis unter dem Einfluss einer bestimmten Strahlung pro Einheit. Zeit.
Expositionsdosisleistung [ðh -1 ].
Absorbierte Dosis zeigt an, wie viel Energie die KI pro Einheit aufgenommen hat. Masse der bestrahlten Substanz:
D absorbieren. = D exp. K 1
wobei K 1 ein Koeffizient ist, der die Art der bestrahlten Substanz berücksichtigt
Absorption Dosis, Gray, [J/kg]=1 Gray
Äquivalente Dosis charakteristisch für chronische Exposition gegenüber Strahlung beliebiger Zusammensetzung
N = D Q [Sv] 1 Sv = 100 rem.
Q – dimensionsloser Wägekoeffizient für eine bestimmte Strahlungsart. Für Röntgen- und -Strahlung ist Q=1, für Alpha-, Betateilchen und Neutronen ist Q=20.
Effektive Äquivalentdosis Empfindlichkeit unterschiedlich. Organe und Gewebe gegenüber Strahlung.
Bestrahlung unbelebter Objekte – Absorption. Dosis
Bestrahlung lebender Objekte – Äquiv. Dosis
53. Wirkung ionisierender Strahlung(KI) am Körper. Äußere und innere Bestrahlung.
Biologische Wirkung von KI basiert auf der Ionisierung von lebendem Gewebe, die zum Aufbrechen molekularer Bindungen und zu Veränderungen in der chemischen Struktur verschiedener Verbindungen führt, was zu Veränderungen in der DNA von Zellen und deren anschließendem Tod führt.
Störungen der lebenswichtigen Prozesse des Körpers äußern sich in Störungen wie
Hemmung der Funktionen blutbildender Organe,
Störung der normalen Blutgerinnung und erhöhte Brüchigkeit der Blutgefäße,
Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes,
Verminderte Widerstandskraft gegen Infektionen,
Erschöpfung des Körpers.
Externe Belichtung Tritt auf, wenn sich die Strahlungsquelle außerhalb des menschlichen Körpers befindet und es für sie keine Möglichkeit gibt, nach innen zu gelangen.
Interne Exposition Herkunft wenn die Quelle der KI im Inneren einer Person liegt; zugleich intern Gefährlich ist die Bestrahlung auch aufgrund der Nähe der Strahlungsquelle zu Organen und Geweben.
Schwelleneffekte (H > 0,1 Sv/Jahr) hängen von der Strahlendosis ab und treten lebenslang bei Strahlendosen auf
Strahlenkrankheit ist eine Krankheit, die durch Symptome gekennzeichnet ist, die bei Exposition gegenüber AI auftreten, wie z. B. verminderte hämatopoetische Kapazität, Magen-Darm-Beschwerden und verminderte Immunität.
Der Grad der Strahlenkrankheit hängt von der Strahlendosis ab. Am schwerwiegendsten ist der 4. Grad, der auftritt, wenn AI mit einer Dosis von mehr als 10 Gray ausgesetzt wird. Chronische Strahlenschäden werden in der Regel durch innere Strahlung verursacht.
Nicht-schwellige (stachastische) Effekte treten bei H-Dosen auf<0,1 Зв/год, вероятность возникновения которых не зависит от дозы излучения.
Zu den stochastischen Effekten gehören:
Somatische Veränderungen
Immunveränderungen
Genetische Veränderungen
Das Prinzip der Rationierung – d.h. zulässige Grenzen nicht überschreiten individuell. Strahlungsdosen aus allen KI-Quellen.
Prinzip der Rechtfertigung – d.h. Verbot aller Arten von Aktivitäten unter Verwendung von KI-Quellen, bei denen der Nutzen für Mensch und Gesellschaft das Risiko möglicher Schäden, die zusätzlich zur natürlichen Strahlung entstehen, nicht übersteigt. Tatsache.
Optimierungsprinzip – Instandhaltung auf dem niedrigstmöglichen und erreichbaren Niveau unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit. und sozial individuelle Faktoren Strahlendosen und die Anzahl der exponierten Personen bei Verwendung einer Strahlungsquelle.
SanPiN 2.6.1.2523-09 „Strahlungssicherheitsstandards“.
Gemäß diesem Dokument werden 3 Gramm zugeteilt. Personen:
gr.A - Das sind Gesichter, unwichtig. Arbeiten mit künstlichen KI-Quellen
gr .B - Dies sind Personen, deren Arbeitsbedingungen in unmittelbarer Nähe liegen. Brise von der KI-Quelle, aber sie funktionieren. Daten von Personen, mit denen kein Bezug besteht nicht mit der Quelle verbunden.
gr .IN – das ist der Rest der Bevölkerung, inkl. Personengr. A und B befinden sich außerhalb ihrer Produktionsaktivitäten.
Wichtigste orale Dosisgrenze. nach wirksamer Dosis:
Für Personen der Gruppe A: 20mSv pro Jahr am Mi. für sequentiell 5 Jahre, jedoch nicht länger als 50 mSv pro Jahr.
Für Personengruppe B: 1mSv pro Jahr am Mi. für sequentiell 5 Jahre, jedoch nicht länger als 5 mSv pro Jahr.
Für Personengruppe B: sollte ¼ der Werte für Personal der Gruppe A nicht überschreiten.
Im Falle eines durch einen Strahlenunfall verursachten Notfalls gibt es ein sogenanntes Peak erhöhte Exposition, Kat. ist nur in den Fällen zulässig, in denen es nicht möglich ist, Maßnahmen zur Vermeidung von Körperschäden zu ergreifen.
Die Verwendung solcher Dosen kann nur durch die Rettung von Leben und die Verhütung von Unfällen gerechtfertigt, zusätzlich nur für Männer über 30 Jahre mit freiwilliger schriftlicher Vereinbarung.
M/s Schutz vor KI:
Anzahl der Schutzmaßnahmen
Zeitschutz
Schutzabstand
Zoneneinteilung
Fernbedienung
Abschirmung
Zum Schutz davorγ -Strahlung: metallisch Siebe mit hohem Atomgewicht (W, Fe) sowie aus Beton und Gusseisen.
Zum Schutz vor β-Strahlung: Materialien mit geringer Atommasse verwenden (Aluminium, Plexiglas).
Zum Schutz vor Alphastrahlung: H2-haltige Metalle verwenden (Wasser, Paraffin etc.)
Bildschirmdicke K=Po/Pdop, Po – Leistung. Dosis gemessen in Rad. Ort; Rdop ist die maximal zulässige Dosis.
Zoneneinteilung – Aufteilung des Territoriums in 3 Zonen: 1) Schutz; 2) Objekte und Räumlichkeiten, in denen Menschen leben können; 3) DC-Zone Aufenthalt von Menschen.
Dosimetrische Überwachung basierend auf der Verwendung des Folgenden. Methoden: 1. Ionisierung, 2. Phonographisch, 3. Chemisch, 4. Kalorimetrisch, 5. Szintillation.
Grundlegende Instrumente , wird für die Dosimetrie verwendet. Kontrolle:
Röntgenmessgerät (zur Messung starker Belichtungsdosis)
Radiometer (zur Messung der AI-Flussdichte)
Person. Dosimeter (zur Messung der Exposition oder Energiedosis).
Der Mensch ist überall ionisierender Strahlung ausgesetzt. Dazu ist es nicht notwendig, in das Epizentrum einer nuklearen Explosion zu gelangen; es reicht aus, sich in der sengenden Sonne aufzuhalten oder eine Röntgenuntersuchung der Lunge durchzuführen.
Ionisierende Strahlung ist ein Strom von Strahlungsenergie, der bei Zerfallsreaktionen radioaktiver Stoffe entsteht. Isotope, die den Strahlungsfonds erhöhen können, finden sich in der Erdkruste, in der Luft können Radionuklide über den Magen-Darm-Trakt, die Atemwege und die Haut in den menschlichen Körper gelangen.
Minimale Hintergrundstrahlung stellt für den Menschen keine Gefahr dar. Anders verhält es sich, wenn ionisierende Strahlung zulässige Grenzwerte überschreitet. Der Körper reagiert nicht sofort auf schädliche Strahlen, aber Jahre später treten pathologische Veränderungen auf, die katastrophale Folgen bis hin zum Tod haben können.
Was ist ionisierende Strahlung?
Die Freisetzung schädlicher Strahlung erfolgt nach dem chemischen Zerfall radioaktiver Elemente. Am häufigsten sind Gamma-, Beta- und Alphastrahlen. Wenn Strahlung in den Körper eindringt, wirkt sie zerstörerisch auf den Menschen. Alle biochemischen Prozesse werden unter dem Einfluss der Ionisation gestört.
Strahlungsarten:
- Alphastrahlen haben eine erhöhte Ionisierung, aber ein schlechtes Durchdringungsvermögen. Alphastrahlung trifft auf die menschliche Haut und dringt in eine Tiefe von weniger als einem Millimeter ein. Es handelt sich um einen Strahl freigesetzter Heliumkerne.
- Elektronen oder Positronen bewegen sich in Betastrahlen; in einem Luftstrom können sie Distanzen von bis zu mehreren Metern zurücklegen. Wenn eine Person in der Nähe der Quelle erscheint, dringt Betastrahlung tiefer ein als Alphastrahlung, aber die Ionisierungsfähigkeit dieser Art ist viel geringer.
- Eine der höchstfrequenten elektromagnetischen Strahlungen ist die Gammastrahlung, die zwar eine erhöhte Durchdringungskraft besitzt, aber nur eine sehr geringe ionisierende Wirkung hat.
- gekennzeichnet durch kurze elektromagnetische Wellen, die entstehen, wenn Betastrahlen mit Materie in Kontakt kommen.
- Neutronen sind hochdurchdringende Strahlenbündel, die aus ungeladenen Teilchen bestehen.
Woher kommt die Strahlung?
Quellen ionisierender Strahlung können Luft, Wasser und Nahrung sein. Schädliche Strahlen kommen natürlich vor oder werden zu medizinischen oder industriellen Zwecken künstlich erzeugt. Es gibt immer Strahlung in der Umwelt:
- kommt aus dem Weltraum und macht einen großen Teil der Gesamtstrahlung aus;
- Strahlungsisotope kommen unter bekannten natürlichen Bedingungen frei vor und sind in Gesteinen enthalten;
- Radionuklide gelangen über die Nahrung oder über die Luft in den Körper.
Künstliche Strahlung wurde im Rahmen der Entwicklung der Wissenschaft geschaffen; Wissenschaftler konnten die Einzigartigkeit von Röntgenstrahlen entdecken, mit deren Hilfe viele gefährliche Pathologien, einschließlich Infektionskrankheiten, genau diagnostiziert werden können.
Im industriellen Maßstab wird ionisierende Strahlung zu diagnostischen Zwecken eingesetzt. Die Menschen, die in solchen Unternehmen arbeiten, befinden sich trotz aller Sicherheitsmaßnahmen gemäß den Hygienevorschriften in schädlichen und gefährlichen Arbeitsbedingungen, die sich negativ auf ihre Gesundheit auswirken.
Was passiert mit einem Menschen, wenn er ionisierender Strahlung ausgesetzt ist?
Die zerstörerische Wirkung ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper erklärt sich aus der Fähigkeit radioaktiver Ionen, mit Zellbestandteilen zu reagieren. Es ist bekannt, dass der Mensch zu achtzig Prozent aus Wasser besteht. Bei Bestrahlung zersetzt sich Wasser und in den Zellen entstehen durch chemische Reaktionen Wasserstoffperoxid und Hydratoxid.
Anschließend kommt es zu einer Oxidation der organischen Verbindungen im Körper, wodurch die Zellen zu kollabieren beginnen. Nach einer pathologischen Interaktion ist der Stoffwechsel eines Menschen auf zellulärer Ebene gestört. Die Auswirkungen können reversibel sein, wenn die Strahlenbelastung unbedeutend war, und irreversibel bei längerer Strahlenbelastung.
Die Auswirkungen auf den Körper können sich in Form einer Strahlenkrankheit äußern, wenn alle Organe betroffen sind; radioaktive Strahlen können Genmutationen verursachen, die in Form von Missbildungen oder schweren Krankheiten vererbt werden. Es kommt häufig vor, dass gesunde Zellen zu Krebszellen entarten, gefolgt vom Wachstum bösartiger Tumoren.
Die Folgen treten möglicherweise nicht unmittelbar nach der Einwirkung ionisierender Strahlung auf, sondern erst nach Jahrzehnten. Die Dauer des asymptomatischen Verlaufs hängt direkt vom Grad und der Zeit ab, in der die Person einer Strahlenexposition ausgesetzt war.
Biologische Veränderungen unter dem Einfluss von Strahlen
Die Einwirkung ionisierender Strahlung führt zu erheblichen Veränderungen im Körper, abhängig von der Größe des der Strahlungsenergie ausgesetzten Hautbereichs, der Zeit, während der die Strahlung aktiv bleibt, sowie dem Zustand von Organen und Systemen.
Um die Stärke der Strahlung über einen bestimmten Zeitraum anzugeben, wird die Maßeinheit Rad verwendet. Abhängig von der Stärke der verpassten Strahlen kann es bei einer Person zu folgenden Erkrankungen kommen:
- bis zu 25 rad – der allgemeine Gesundheitszustand ändert sich nicht, die Person fühlt sich gut;
- 26 – 49 rad – bei dieser Dosierung ist der Zustand im Allgemeinen zufriedenstellend, das Blut beginnt seine Zusammensetzung zu verändern;
- 50 – 99 rad – das Opfer beginnt, allgemeines Unwohlsein, Müdigkeit, schlechte Laune zu verspüren, pathologische Veränderungen treten im Blut auf;
- 100 – 199 rad – die exponierte Person ist in einem schlechten Zustand, meist kann die Person aufgrund einer sich verschlechternden Gesundheit nicht arbeiten;
- 200 – 399 rad – eine hohe Strahlendosis, die zahlreiche Komplikationen hervorruft und manchmal zum Tod führt;
- 400 – 499 rad – die Hälfte der Menschen, die sich in einer Zone mit solchen Strahlungswerten befinden, sterben an ausgelassenen Pathologien;
- Eine Exposition gegenüber mehr als 600 rad bietet keine Chance auf einen erfolgreichen Ausgang, eine tödliche Krankheit fordert das Leben aller Opfer;
- eine einmalige Strahlendosis, die tausendmal höher ist als die zulässigen Werte – jeder stirbt direkt während der Katastrophe.
Das Alter eines Menschen spielt eine große Rolle: Kinder und Jugendliche unter 25 Jahren sind am anfälligsten für die negativen Auswirkungen ionisierender Energie. Die Aufnahme hoher Strahlendosen während der Schwangerschaft kann mit einer Exposition in der frühen Kindheit verglichen werden.
Hirnpathologien treten erst ab der Mitte des ersten Trimesters auf, von der achten Woche bis einschließlich der sechsundzwanzigsten. Das Krebsrisiko des Fötus steigt bei ungünstiger Hintergrundstrahlung deutlich an.
Welche Gefahren birgt die Einwirkung ionisierender Strahlen?
Eine einmalige oder regelmäßige Strahlenexposition im Körper häuft sich und führt über einen Zeitraum von mehreren Monaten bis Jahrzehnten zu Folgereaktionen:
- Unfähigkeit, ein Kind zu empfangen; diese Komplikation tritt sowohl bei Frauen als auch bei Männern auf und macht sie unfruchtbar;
- die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen unbekannter Ätiologie, insbesondere Multipler Sklerose;
- Strahlenkatarakt, der zu Sehverlust führt;
- Das Auftreten eines Krebstumors ist eine der häufigsten Pathologien bei Gewebeveränderungen.
- Erkrankungen des Immunsystems, die die normale Funktion aller Organe und Systeme stören;
- eine Person, die Strahlung ausgesetzt ist, lebt viel kürzer;
- die Entwicklung mutierender Gene, die schwerwiegende Entwicklungsstörungen verursachen, sowie das Auftreten abnormaler Deformitäten während der fetalen Entwicklung.
Fernmanifestationen können sich direkt beim exponierten Individuum entwickeln oder vererbt werden und in nachfolgenden Generationen auftreten. Direkt an der wunden Stelle, durch die die Strahlen gelangten, kommt es zu Veränderungen, bei denen das Gewebe verkümmert und sich verdickt und zahlreiche Knötchen entstehen.
Dieses Symptom kann Haut, Lunge, Blutgefäße, Nieren, Leberzellen, Knorpel und Bindegewebe betreffen. Zellgruppen werden unelastisch, verhärten und verlieren ihre Fähigkeit, ihren Zweck im Körper eines strahlenkranken Menschen zu erfüllen.
Strahlenkrankheit
Eine der gefährlichsten Komplikationen, deren unterschiedliche Entwicklungsstadien zum Tod des Opfers führen können. Die Krankheit kann einen akuten Verlauf mit einmaliger Strahlenexposition oder einen chronischen Verlauf mit ständiger Präsenz in der Strahlenzone haben. Die Pathologie ist durch anhaltende Veränderungen in allen Organen und Zellen und die Ansammlung pathologischer Energie im Körper des Patienten gekennzeichnet.
Die Krankheit äußert sich mit folgenden Symptomen:
- allgemeine Vergiftung des Körpers mit Erbrechen, Durchfall und erhöhter Körpertemperatur;
- seitens des Herz-Kreislauf-Systems wird die Entwicklung einer Hypotonie festgestellt;
- eine Person wird schnell müde, es kann zu Zusammenbrüchen kommen;
- Bei hoher Einwirkungsdosis wird die Haut rot und wird an Stellen, an denen es an Sauerstoffversorgung mangelt, mit blauen Flecken bedeckt, der Muskeltonus nimmt ab;
- Die zweite Welle der Symptome ist völliger Haarausfall, Verschlechterung des Gesundheitszustands, Bewusstseinsverlangsamung, allgemeine Nervosität, Atonie des Muskelgewebes und es werden Störungen im Gehirn beobachtet, die zu Bewusstseinstrübung und Hirnödem führen können.
Wie schützt man sich vor Strahlung?
Die Bestimmung eines wirksamen Schutzes vor schädlichen Strahlen ist die Grundlage für die Prävention von Personenschäden, um das Auftreten negativer Folgen zu vermeiden. Um sich vor Strahlenbelastung zu schützen, müssen Sie:
- Reduzieren Sie die Zeit, in der Sie Elementen des Isotopenzerfalls ausgesetzt sind: Eine Person sollte sich nicht über einen längeren Zeitraum in der Gefahrenzone aufhalten. Arbeitet eine Person beispielsweise in einer gefährlichen Industrie, sollte der Aufenthalt des Arbeitnehmers im Bereich des Energieflusses auf ein Minimum reduziert werden.
- Um den Abstand von der Quelle zu vergrößern, kann dies durch den Einsatz mehrerer Werkzeuge und Automatisierungstools erreicht werden, die es ermöglichen, Arbeiten in beträchtlicher Entfernung von externen Quellen mit ionisierender Energie durchzuführen.
- Es ist notwendig, den Bereich, auf den die Strahlen fallen, mit Hilfe von Schutzausrüstung zu reduzieren: Anzüge, Atemschutzmasken.
Der Grad der Belastung des menschlichen Körpers durch ionisierende Strahlung hängt davon ab über die Strahlungsdosis, ihre Leistung, die Strahlungsionisationsdichte, die Art der Bestrahlung, die Dauer der Exposition, die individuelle Empfindlichkeit, den physiologischen Zustand des Körpers usw. Unter dem Einfluss ionisierender Strahlung in lebendem Gewebe Wie in jedem Medium wird Energie absorbiert und es kommt zu einer Anregung und Ionisierung der Atome der bestrahlten Substanz. Dadurch kommt es in den Molekülen lebender Zellen und dem umgebenden Substrat zu primären physikalisch-chemischen Prozessen und in der Folge zu Störungen der Funktionen des gesamten Organismus. Primäre Effekte auf zellulärer Ebene manifestieren sich als Spaltung von Proteinmolekülen, deren Oxidation durch OH- und H-Radikale, Aufbrechen der schwächsten Bindungen sowie Schädigung des Mitosemechanismus und des Chromosomenapparats, wodurch die Prozesse der Zellerneuerung und -differenzierung blockiert werden.
Die Zellen ständig erneuerter Gewebe und Organe reagieren am empfindlichsten auf die Einwirkung von Strahlung. (Knochenmark, Gonaden, Milz usw.).
Diese Veränderungen auf zellulärer Ebene und der Zelltod können zu Funktionsstörungen einzelner Organe und Systeme, Verbindungen zwischen Organen, Störungen der normalen Funktion des Körpers und zu dessen Tod führen.
Eine Bestrahlung des Körpers kann sein extern wenn sich die Strahlungsquelle außerhalb des Körpers befindet und intern - wenn eine radioaktive Substanz (Radionuklide) über den Verdauungstrakt, die Atmungsorgane und die Haut in den Körper gelangt.
Bei Einwirkung äußerer Strahlung sind sie am gefährlichsten Gamma-, Neutronen- und Röntgenstrahlung. Alpha- und Betapartikel verursachen aufgrund ihrer geringen Penetrationsfähigkeit hauptsächlich Hautläsionen.
Innere Einwirkung ist gefährlich weil es an verschiedenen Organen langanhaltende, nicht heilende Geschwüre verursacht. Die Exposition des Menschen gegenüber ionisierender Strahlung kann somatische, somatostochastische und genetische Folgen haben.
Somatische Effekte äußern sich in Form einer akuten oder chronischen Strahlenkrankheit des gesamten Organismus sowie in Form lokaler Strahlenschäden.
Somatostochastische Effekte äußern sich in Form einer Verkürzung der Lebenserwartung, bösartigen Veränderungen blutbildender Zellen (Leukämie), Tumoren verschiedener Organe und Zellen. Das sind langfristige Folgen.
Genetische Effekte manifestieren sich in nachfolgenden Generationen in Form von Genmutationen infolge einer Bestrahlung von Keimzellen in Dosen, die für das betreffende Individuum ungefährlich sind.
Akute Strahlenkrankheit gekennzeichnet durch einen zyklischen Verlauf mit folgenden Zeiträumen:
Zeitraum der Primärreaktion;
Latenzzeit; Zeitraum der Krankheitsentstehung;
Erholungsphase; Zeitraum der langfristigen Folgen und Folgen der Krankheit. Chronische Strahlenkrankheit entsteht nach und nach bei längerer und systematischer Bestrahlung mit Dosen, die über den für äußere und innere Bestrahlung zulässigen Dosen liegen. Chronische Krankheit ( kann einfach sein
I-Stadium), mittelschwer (II-Stadium) und schwer (III-Stadium). Erstes Stadium der Strahlenkrankheit
äußert sich in Form von leichten Kopfschmerzen, Lethargie, Schwäche, Schlaf- und Appetitstörungen usw. Mittlere oder zweite Stufe
gekennzeichnet durch eine Zunahme dieser Symptome und neuroregulatorischer Störungen mit dem Auftreten von Funktionsstörungen der Verdauungsdrüsen, des Herz-Kreislauf- und Nervensystems, Störungen bestimmter Stoffwechselprozesse, anhaltender Leuko- und Thrombozytopenie. In schweren Fällen
Darüber hinaus entwickelt sich eine Anämie, es treten schwere Leukopenien und Thrombopenien auf, es kommt zu atrophischen Prozessen in der Schleimhaut des Magen-Darm-Trakts usw. (Veränderungen im Zentralnervensystem, Haarausfall). Es treten Langzeitfolgen der Strahlenkrankheit auf
in der erhöhten Veranlagung des Körpers für bösartige Tumoren und Erkrankungen des hämatopoetischen Systems. Die Gefahr, dass Radionuklide in den Körper gelangen, hat mehrere Gründe
, - die Fähigkeit einiger von ihnen, sich selektiv in einzelnen Organen anzusammeln, eine Verlängerung der Bestrahlungszeit, bevor das Nuklid aus dem Organ entfernt wird und sein radioaktiver Zerfall, eine Erhöhung der Gefahr durch stark ionisierende Alpha- und Betateilchen, die währenddessen unwirksam sind äußere Einstrahlung. :
Kritische Organe werden in drei Gruppen eingeteilt
I- ganzer Körper, Fortpflanzungsorgane (Gonaden), rotes Knochenmark;
II – Muskeln, Schilddrüse, Fettgewebe, Leber, Nieren, Milz, Magen-Darm-Trakt, Lunge, Augenlinse;
Alle Arten ionisierender Strahlung verursachen beim Durchgang durch Materie eine Ionisierung, Anregung und Zerfall von Molekülen. Ein ähnlicher Effekt wird beobachtet, wenn der menschliche Körper bestrahlt wird. Da der Großteil (70 %) des Körpers aus Wasser besteht, erfolgt seine Schädigung bei Bestrahlung durch das sogenannte indirekte Wirkung: Zuerst wird Strahlung von Wassermolekülen absorbiert, und dann gehen Ionen, angeregte Moleküle und Fragmente zerfallener Moleküle chemische Reaktionen mit biologischen Substanzen ein, aus denen der menschliche Körper besteht, und verursachen dadurch Schäden. Bei Neutronenbestrahlung können durch die Absorption von Neutronen durch die Kerne der im Körper enthaltenen Elemente zusätzliche Radionuklide im Körper entstehen.
Wenn ionisierende Strahlung in den menschlichen Körper eindringt, kann sie schwere Krankheiten verursachen. Als physikalische, chemische und biologische Umwandlungen eines Stoffes werden bezeichnet, wenn ionisierende Strahlung mit ihm interagiert Strahlungseffekt, was zu so schwerwiegenden Erkrankungen wie Strahlenkrankheit, Leukämie (Leukämie), bösartigen Tumoren und Hauterkrankungen führen kann. Es kann auch genetische Folgen geben, die zu Erbkrankheiten führen.
Die Ionisierung lebenden Gewebes führt zum Aufbrechen molekularer Bindungen und zu Veränderungen in der chemischen Struktur von Verbindungen. Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung von Molekülen führen zum Zelltod. In lebendem Gewebe zerfällt Wasser in atomaren Wasserstoff und eine Hydroxylgruppe, die neue chemische Verbindungen bilden, die für gesundes Gewebe nicht charakteristisch sind. Durch die eingetretenen Veränderungen kommt es zu einer Störung des normalen Ablaufs biochemischer Prozesse und des Stoffwechsels.
Die Bestrahlung des menschlichen Körpers kann äußerlich und innerlich erfolgen. Bei äußere Einstrahlung, die von geschlossenen Quellen erzeugt wird, ist Strahlung mit hoher Durchschlagskraft gefährlich. Interne Exposition tritt auf, wenn radioaktive Stoffe durch das Einatmen von mit radioaktiven Elementen kontaminierter Luft, über den Verdauungstrakt (durch Essen, kontaminiertes Wasser und Rauchen) und in seltenen Fällen über die Haut in den Körper gelangen. Der Körper ist so lange einer inneren Strahlung ausgesetzt, bis die radioaktive Substanz zerfällt oder durch den physiologischen Stoffwechsel ausgeschieden wird. Daher stellen radioaktive Isotope mit langer Halbwertszeit und intensiver Strahlung die größte Gefahr dar. Die Art der Schädigung und ihre Schwere werden durch die absorbierte Strahlungsenergie bestimmt, die in erster Linie von der absorbierten Dosisleistung abhängt, sowie von der Art der Strahlung, der Bestrahlungsdauer, den biologischen Eigenschaften und der Größe des bestrahlten Körperteils usw die individuelle Empfindlichkeit des Körpers.
Wenn lebendes Gewebe verschiedenen Arten radioaktiver Strahlung ausgesetzt wird, ist die Durchdringungs- und Ionisierungsfähigkeit der Strahlung entscheidend. Durchschlagskraft der Strahlung gekennzeichnet Lauflänge 1– die Dicke des Materials, die erforderlich ist, um die Strömung aufzunehmen. Beispielsweise beträgt die Weglänge von Alphateilchen in lebendem Gewebe mehrere zehn Mikrometer und in Luft 8–9 cm. Daher schützt die Haut den Körper bei äußerer Bestrahlung vor den Auswirkungen von Alpha- und weicher Betastrahlung Die Durchdringungsfähigkeit ist gering.
Unterschiedliche Strahlungsarten verursachen bei gleicher Energiedosis unterschiedliche biologische Schäden.
Durch Strahlung verursachte Krankheiten können akut oder chronisch sein. Akute Läsionen treten auf, wenn über einen kurzen Zeitraum große Dosen eingenommen werden. Sehr oft setzt nach der Genesung eine vorzeitige Alterung ein und Vorerkrankungen verschlimmern sich. Chronische Läsionen Ionisierende Strahlung kann sowohl allgemein als auch lokal sein. Sie entstehen immer in latenter Form durch systematische Bestrahlung mit über der maximal zulässigen Dosis liegenden Dosen, die sowohl durch äußere Bestrahlung als auch durch den Eintritt radioaktiver Stoffe in den Körper entstehen.
Die Gefahr einer Strahlenschädigung hängt maßgeblich davon ab, welches Organ der Strahlung ausgesetzt ist. Aufgrund ihrer selektiven Fähigkeit, sich in einzelnen kritischen Organen (bei innerer Bestrahlung) anzureichern, können radioaktive Stoffe in drei Gruppen eingeteilt werden:
- – Zinn, Antimon, Tellur, Niob, Polonium usw. sind gleichmäßig im Körper verteilt;
- – Lanthan, Cer, Aktinium, Thorium usw. reichern sich hauptsächlich in der Leber an;
- – Uran, Radium, Zirkonium, Plutonium, Strontium usw. reichern sich im Skelett an.
Bei niedrigen Strahlendosen (weniger als 50 mSv/Jahr) wird die individuelle Empfindlichkeit des Körpers beeinträchtigt; Im Alter von 25–30 Jahren ist der Körper am resistentesten gegen Strahlung. Erkrankungen des Nervensystems und der inneren Organe verringern die Strahlenresistenz des Körpers.
Bei der Bestimmung der Strahlendosen kommt es vor allem auf Informationen über den quantitativen Gehalt radioaktiver Stoffe im menschlichen Körper an und nicht auf Daten über deren Konzentration in der Umwelt.
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