Еквівалентна доза. Радіоактивне випромінювання

Радіоактивне або іонізуюче випромінювання сильно впливає на живі організми. Люди постійно піддаються опроміненню в невеликих кількостях, що не завдають серйозної шкоди здоров’ю. Однак більш сильне радіоактивне випромінювання призводить до важких захворювань і загрозу життю. Тому для вимірювання дози випромінювання розроблена спеціальна система коефіцієнтів.

Що таке радіоактивне випромінювання?

Іонізуюче випромінювання – це енергія, що виробляється атомами радіоактивних речовин. Джерела випромінювання бувають:

  • природного походження – радіоактивний розпад, космічні промені, термоядерні реакції;
  • штучно створені – ядерний реактор, ядерне паливо, атомна бомба, медичне обладнання (наприклад, рентгенівський апарат).

Види радіоактивності

Виділяють три види радіоактивності за походженням:

  • природна – притаманна важким радіоактивним елементам;
  • штучна – навмисно створюється людиною з допомогою реакцій розпаду і синтезу атомних ядер;
  • наведена – спостерігається у речовин, які піддалися сильному опроміненню і самі стали джерелом радіації.

Види випромінювання

Іонізуюче випромінювання буває трьох видів: альфа-проміння, бета-проміння і гамма-промені.

Альфа-випромінювання має низьку проникаючу здатність. Промені являють собою потік ядер гелію. Від альфа-променів може захистити практично будь-яка перешкода: одяг, шкірні покриви, аркуш паперу. Отримати небезпечну дозу випромінювання в цьому випадку практично неможливо, якщо дотримуватися заходів обережності.

Бета-випромінювання є більш небезпечним для організму. Воно складається з потоку електронів. Його проникаюча здатність значно вище, ніж у альфа-променів. Електронний потік рухається з великою швидкістю, тому випромінювання здатне проходити крізь одяг і шкірні покриви, проникаючи в організм і завдаючи шкоди здоров’ю.

Гамма-випромінювання є найбільш небезпечним. Це електромагнітне випромінювання з надзвичайно малою довжиною хвилі. Такі промені володіють величезною проникаючою здатністю і згубні для живого організму. Якщо поглинена доза такого випромінювання перевищить допустимий поріг, то це може призвести до тяжкої хвороби і навіть смерть.

Дивіться також:  Сила тяжіння: визначення, формула, роль у природі та космосі

У чому вимірюється рівень опромінення?

Для обчислення рівня випромінювання застосовують поняття “поглинута доза” (D). Це відношення поглиненої енергії випромінювання (E) до маси опроміненого об’єкта (m). Виражається ця величина двома способами:

  • у грэях (Гр) – один грей дорівнює дозі, при якій на один кілограм речовини припадає енергія 1 Дж;
  • в рентгенах (Р) – застосовується для рентгенівських і гамма-променів і дорівнює приблизно 0.01 Гр.

Доза в 100 Р призводить до небезпечних наслідків для здоров’я. Смертельною вважається доза в 500 Р.

Рівень радіації вимірюється спеціальним дозиметром.

Еквівалентна доза поглиненого випромінювання

Дана величина застосовується в оцінці руйнівної дії радіації на організм. Також її називають біологічної дозою. Еквівалентна доза позначається літерою Н і обчислюється за формулою: H=D x k.

К – коефіцієнт якості. За допомогою цієї величини описується вплив на організм виду іонізуючого випромінювання (рентгенівського і гамма-випромінювання).

Одиниця еквівалентної дози випромінювання називається зіверт (Зв). Назва дана на честь радіофізика Рольфа Зіверт, досліджував вплив радіації на живі організми. Використовуються також одиниці мілізіверт (мЗв) і мікрозіверт (мкЗв).

Важливим поняттям є потужність еквівалентної дози Н. Під нею розуміють швидкість, з якої в організмі накопичується доза Н.

Які дози безпечні для організму? Встановлено, що допустима еквівалентна доза Н, в межах якої не наступають патологічні процеси в тканинах і клітинах, становить 0.5 Зв. Разова доза, яка призводить до летального результату, дорівнює 6-7 Зв.

Людина протягом життя отримує мікродози радіації від природних і штучних джерел. У середньому, річні дози поглинутого випромінювання складають 2 мЗв.

Небезпека іонізуючого випромінювання

Що відбувається при опроміненні з організмом? Головна небезпека радіоактивного випромінювання у тому, що його вплив проходить практично непоміченим. Іонізуючі промені не викликають больових відчуттів, не помітні візуально і за допомогою інших органів чуття. Тому людина може навіть не усвідомлювати, що підлягає до дії радіації, поки не стане занадто пізно.

Дивіться також:  Іонна гармата: історія розроблення, принцип дії, можливості

Навіть невелике опромінення небезпечно для живих організмів. Випромінювання іонізує атоми і молекули в клітинах тіла. Хімічна активність клітин змінюється, і це призводить до радіоактивного ураження органів і тканин. Порушується їх функціонування.

Найсильніше випромінювання вражає быстроделящиеся клітини. Першою починає страждати кровоносна система і кістковий мозок, потім травна система та інші органи.

Також випромінювання чинить згубний вплив на гени в хромосомах, приводячи до важких спадкових захворювань або репродуктивної дисфункції. Найбільш частим недугою є так звана променева хвороба.

При високих еквівалентних дозах опромінення вона може розвинутися вже в перші хвилини і години після опромінення. Гостру променеву хворобу супроводжують такі симптоми, як нудота, блювота, температура, крововиливи.

Найчастіше дане захворювання передається по спадку. Багато нащадки жертв Хіросіми, Нагасакі і аварії на Чорнобильській АЕС досі відчувають наслідки променевої хвороби.

Користь іонізуючого випромінювання

Радіоактивне випромінювання не приносить тільки шкоду. При певних умовах, з нього можна витягнути і користь, що активно застосовується в різних галузях.

Невеликі дози випромінювання використовуються в медицині для лікування ракових захворювань. Клітини злоякісних пухлинах руйнуються під впливом іонізуючого випромінювання, тому променева терапія використовується в лікуванні онкологічних хвороб. Також у медицині застосовуються спеціальні препарати, створені на основі радіоактивних речовин. Іонізуючі промені сприяють стерилізації медичних приладів.

Неоціненна користь рентгенівських апаратів, що використовуються для діагностики захворювань і встановлення ступеня ураження.

Іонізуюче випромінювання застосовується для виготовлення датчиків задимлення, для огляду багажу в аеропортах і іонізації повітря.

Використовується випромінювання та в таких галузях, як металургія, легка промисловість, харчова промисловість, будівельна індустрія, сільське господарство.

Захист від радіоактивного випромінювання

Працюючи з джерелами іонізуючого випромінювання, потрібно приймати заходи для захисту організму від поразки.

Дивіться також:  Девиантология - це... Поняття, предмет, місце в системі наук

Простим, але ефективним способом захисту від випромінювання є видалення від джерела радіації. По-перше, випромінювання поглинається повітрям, по-друге, при віддаленні від джерела інтенсивність випромінювання зменшується пропорційно квадрату відстані.

При неможливості видалення від джерела необхідно використовувати інші засоби захисту. Одяг із спеціальних матеріалів стане перешкодою на шляху радіоактивного випромінювання.

Речовинами, що добре поглинають радіацію, є свинець і графіт.

Підводячи підсумки, можна відзначити наступне

  • радіоактивне випромінювання буває трьох типів: альфа-, бета – і гамма-промені;
  • сила випромінювання змінюється в Грэях і Рентгенах;
  • одиниця еквівалентної дози – Зіверт.

Радіаційне випромінювання завдає величезної шкоди організму, але у встановлених дозах і при правильному використанні може служити на благо людства.