Jonizujuće zračenje- tokovi fotona, kao i nabijenih ili neutralnih čestica, čija interakcija sa supstancom okoline dovodi do njene ionizacije. Ionizacija igra važnu ulogu u razvoju efekata izazvanih zračenjem, posebno u živom tkivu. Prosječna potrošnja energije za formiranje jednog para jona relativno malo ovisi o vrsti zračenja, što omogućava suditi po stupnju jonizacije tvari o energiji koja joj se prenosi zračenjem. Za registraciju i analizu I. i. instrumentalne metode također koriste jonizaciju.

Izvori I. i. dijelimo na prirodne (prirodne) i umjetne. Prirodni izvori I. i. su svemirske i radioaktivne tvari uobičajene u prirodi (radionuklidi). U svemiru nastaje kosmičko zračenje koje dolazi do Zemlje – korpuskularni tokovi jonizujućeg zračenja. Primarno kosmičko zračenje se sastoji od nabijenih čestica i fotona, koji se razlikuju visoka energija. U Zemljinoj atmosferi primarno kosmičko zračenje se djelomično apsorbira i pokreće nuklearne reakcije, usljed čega nastaju radioaktivni atomi, koji sami emituju zračenje, pa se kosmičko zračenje na površini Zemlje razlikuje od primarnog kosmičkog zračenja. Postoje tri glavne vrste kosmičkog zračenja: galaktičko kosmičko zračenje, solarno kosmičko zračenje i Zemljini radijacijski pojasevi. Galaktičko kosmičko zračenje je najvisokoenergetska komponenta korpuskularnog toka u međuplanetarnom prostoru i predstavlja jezgra hemijskih elemenata (uglavnom vodonika i helijuma) ubrzanih do visokih energija; Po svojoj prodornoj sposobnosti ova vrsta kosmičkog zračenja nadmašuje sve vrste zračenja, osim neutrina. Za potpunu apsorpciju galaktičkog kosmičkog zračenja bio bi potreban olovni štit debljine oko 15 mm. m. Solarno kosmičko zračenje je visokoenergetski dio korpuskularnog zračenja Sunca i javlja se tokom hromosferskih baklji tokom dana. Tokom perioda intenzivnog solarne baklje Gustoća toka sunčevog kosmičkog zračenja može biti hiljadama puta veća od normalne gustine toka galaktičkog kosmičkog zračenja. Sunčevo kosmičko zračenje se sastoji od protona, jezgara helijuma i težih jezgara. Solarni protoni visoke energije predstavljaju najveću opasnost za ljude u uslovima svemirskog leta (vidi. Svemirska biologija i medicina ). Zemljini pojasevi zračenja formirani su u svemiru blizu Zemlje zbog primarnog kosmičkog zračenja i djelomičnog hvatanja njegove nabijene komponente magnetno polje Zemlja. Zemljini pojasevi zračenja sastoje se od nabijenih čestica: elektrona u elektronskom pojasu i protona u protonskom pojasu. Polje zračenja uspostavlja se u radijacijskim pojasevima. povećan intenzitet, koji se uzima u obzir pri lansiranju svemirskih letjelica s ljudskom posadom.

Prirodni, ili prirodni, radionuklidi imaju različito porijeklo; neki od njih pripadaju radioaktivnim porodicama, čiji su preci (uranijum, torijum) bili deo stena koje čine našu planetu od perioda njenog formiranja; Neki od prirodnih radionuklida su produkt aktivacije stabilnih izotopa kosmičkim zračenjem. Posebno svojstvo radionuklida je radioaktivnost, tj. spontana transformacija (raspad) atomskih jezgara, koja dovodi do promjene njihovog atomskog broja i (ili) masenog broja. Brzina radioaktivnog raspada, koja karakterizira aktivnost radionuklida, jednaka je broju radioaktivnih transformacija u jedinici vremena.

Jedinicu radioaktivnosti definiše Međunarodni sistem jedinica (SI) kao bekerel ( Bk); 1 Bk jednako jednom raspadu u sekundi. U praksi, vansistemska jedinica aktivnosti Curie ( Ki); 1 Ki je jednako 3,7 × 10 10 raspada u sekundi, tj. 3,7× 10 10 Bk. Kao rezultat radioaktivnih transformacija, nastaju nabijene i neutralne čestice koje formiraju polje zračenja.

Na osnovu vrste čestica koje čine zračenje, dijele se na alfa zračenje, beta zračenje, gama zračenje, rendgensko zračenje, neutronsko zračenje, protonsko zračenje itd. zračenja i., i sve druge vrste I. i. - do korpuskularnog. Fotoni su “dijelovi” (kvanta) elektromagnetnog zračenja. Njihova energija se izražava u elektron voltima. Desetine hiljada puta je veća od energije kvanta vidljive svjetlosti.

Alfa zračenje je tok alfa čestica, ili jezgara atoma helija, koji nose pozitivan naboj jednak dvije elementarne jedinice naboja. Alfa čestice su visoko jonizujuće čestice koje brzo gube energiju u interakciji s materijom. Iz tog razloga alfa zračenje slabo prodire i u medicinskoj praksi se koristi ili za ozračivanje površine tijela, ili se radionuklid koji emituje alfa ubrizgava direktno u patološko žarište tokom intersticija terapija zračenjem.

Beta zračenje je tok negativno nabijenih elektrona ili pozitivno nabijenih pozitrona koji se emituju tokom beta raspada. Beta čestice su slabo jonizujuće čestice; međutim, u poređenju sa alfa česticama pri istoj energiji, one imaju veću prodornu moć.

Neutronsko zračenje je tok električno neutralnih čestica (neutrona) koji nastaju u nekim nuklearnim reakcijama pri interakciji visokoenergetskih elementarnih čestica sa materijom, kao i pri fisiji teških jezgara. Neutroni prenose dio svoje energije na jezgra atoma medija i pokreću nuklearne reakcije. Kao rezultat toga, u supstanci ozračenoj neutronskim fluksom pojavljuju se nabijene čestice različitih tipova, koje ioniziraju tvar medija, također mogu nastati radionuklidi. Svojstva neutronskog zračenja i priroda njegove interakcije sa živim tkivom određuju se energijom neutrona.

Neke vrste I. i. nastaju u postrojenjima nuklearne energije i nuklearne fizike; nuklearni reaktori, akceleratori nabijenih čestica, rendgenske mašine i umjetni radionuklidi također stvoreni ovim sredstvima.

protonsko zračenje se stvara u posebnim akceleratorima. Oko je tok protona - čestica koje nose jedan pozitivan naboj i imaju masu blisku masi neutrona. Protoni su visoko jonizujuće čestice; Pošto su ubrzane do visokih energija, u stanju su da prodre relativno duboko u materiju medija. Ovo omogućava efikasno korišćenje protonskog zračenja na daljinu terapija zračenjem .

Elektronsko zračenje generiraju posebni akceleratori elektrona (na primjer, betatroni, linearni akceleratori) ako se snop ubrzanih elektrona izlazi van. Ti isti akceleratori mogu biti izvor kočionog zračenja - vrste fotonskog zračenja koje nastaje kada se ubrzani elektroni usporavaju u tvari specijalnog akceleratora. Rendgensko zračenje koje se koristi u medicinskoj radiologiji također se koči od elektrona ubrzanih u rendgenskoj cijevi.

Gama zračenje je tok fotona visoke energije koji se emituju tokom raspada radionuklida; široko se koristi u terapiji zračenjem malignih tumora. Postoje usmjereni i neusmjereni I. i. Ako su svi pravci distribucije I. i. su ekvivalentni, onda govore o izotropnom I. i. Po prirodi distribucije u vremenu I. i. može biti kontinuirana ili pulsna.

Da opišem polje I.

I. koristiti fizičke veličine koje određuju prostorno-vremensku distribuciju zračenja u mediju. Najvažnije karakteristike I. polja. su gustina fluksa čestica i gustina toka energije. Općenito, gustina protoka čestica je broj čestica koje prodiru u jedinici vremena u elementarnu sferu, podijeljen s površinom poprečnog presjeka ove sfere. Gustina energetskog toka I. i. je sinonim za uobičajeno korišteni izraz “intenzitet zračenja”. Ona je jednaka gustini fluksa čestica pomnoženoj sa prosečnom energijom jedne čestice i karakteriše brzinu prenosa energije. Jedinica mjerenja intenziteta I. i. u SI sistemu je J/m 2 × s.

Biološki efekti jonizujućeg zračenja. Pod biološkim djelovanjem And. razumiju različite reakcije koje se javljaju u ozračenom biološkom objektu, u rasponu od primarnih procesa razmjene energije zračenja do efekata koji se javljaju dugo nakon izlaganja zračenju. Poznavanje mehanizama biološkog djelovanja i. neophodna za hitno donošenje adekvatnih mjera za osiguranje radijacione sigurnosti osoblja i stanovništva u slučaju udesa na nuklearne elektrane i druga preduzeća nuklearne industrije. Za jonizaciju većine elemenata koji čine biološki supstrat potrebno je veliki broj energija - 10-15 eV, nazvan jonizacioni potencijal. Pošto su čestice i fotoni i. imaju energije u rasponu od desetina do miliona eV, koja daleko premašuje energiju unutar- i intermolekularnih veza molekula i supstanci koje čine bilo koji biološki supstrat, tada su sva živa bića podložna štetnom dejstvu zračenja.

Najjednostavnija shema početnim fazama oštećenja radijacijom su sljedeća. Prateći i suštinski istovremeno sa prenosom energije i. atoma i molekula ozračenog okruženja (fizička faza biološkog djelovanja zračenja), u njemu se razvijaju primarni radijaciono-hemijski procesi koji se zasnivaju na dva mehanizma: direktnom, kada molekuli supstance doživljavaju promjene tokom direktne interakcije sa zračenjem. , i indirektna, u kojoj promjenjivi molekuli ne apsorbiraju direktno energiju tj., već je primaju prijenosom od drugih molekula. Kao rezultat ovih procesa nastaju slobodni radikali i drugi visoko reaktivni produkti koji dovode do promjena u vitalnim makromolekulama i konačno do konačnog biološkog efekta. U prisustvu kiseonika pojačavaju se radijaciono-hemijski procesi (efekat kiseonika), što, pod jednakim uslovima, pomaže da se pojača biološki efekat kiseonika i. (cm. Radio modifikacija , Radiomodificirajući agensi ). Treba imati na umu da promjene na ozračenom supstratu nisu nužno konačne i nepovratne. po pravilu, krajnji rezultat ne može se predvidjeti u svakom konkretnom slučaju, jer uz oštećenje zračenja može doći i do vraćanja prvobitnog stanja.

Utjecaj I. i. na živi organizam se obično naziva zračenjem, iako to nije sasvim tačno, jer se zračenje tijela može izvesti bilo kojom drugom vrstom nejonizujućeg zračenja ( vidljivo svetlo, infracrveno, ultraljubičasto, visokofrekventno zračenje itd.). Efikasnost zračenja zavisi od faktora vremena, koji se shvata kao distribucija doze jonizujućeg zračenja u vremenu. Pojedinačno akutno zračenje je najefikasnije za velike snage doze I. i. Dugotrajno kronično ili intermitentno (frakcionirano) zračenje u datoj dozi ima manji biološki učinak,

zahvaljujući procesima oporavak nakon zračenja .

Pravi se razlika između spoljašnjeg i unutrašnjeg zračenja. Uz vanjsko zračenje, izvor I. i. nalazi se izvan tijela, a kada je unutrašnja (ugrađena) provodi se radionuklidima koji u organizam ulaze kroz respiratorni sistem, gastrointestinalni trakt ili preko oštećene kože.

Biološko djelovanje I. i. umnogome ovisi o njegovom kvalitetu, uglavnom determinisanom linearnim prijenosom energije (LET) - energija koju čestica gubi po jedinici dužine puta u mediju. Ovisno o vrijednosti LET, svi I. i. podijeljeni na rijetko jonizujuće (LET manje od 10 keV/µm) i gusto jonizujuće (NEK više od 10 keV/µm). Izloženost različitim tipovima I. i. u jednakim apsorbovanim dozama dovodi do efekata različitih veličina. Za kvantitativnu procjenu kvaliteta zračenja uveden je koncept relativne biološke djelotvornosti (RBE), koji se obično procjenjuje upoređivanjem doze proučavanog i., koja izaziva određeni biološki efekat, sa dozom standardne i. koja uzrokuje isti efekat. Konvencionalno, možemo pretpostaviti da RBE zavisi samo od LET i da raste sa ovim drugim.

Na bilo kom nivou - tkivnom, organskom, ili organskom - biološko djelovanje i je uvijek određeno djelovanjem i. na nivou ćelije. Predmet je detaljnog proučavanja reakcija pokrenutih u ćeliji I. i osnovna istraživanja radiobiologija . Treba napomenuti da je većina reakcija pobuđenih zračenjem, uključujući takvu univerzalnu reakciju kao što je kašnjenje u diobi ćelije, privremene, prolazne i ne utječu na održivost ozračene stanice. Reakcije ovog tipa - reverzibilne reakcije - također uključuju različite metaboličke poremećaje, uklj. ugnjetavanje razmjene nukleinske kiseline i oksidativna fosforilacija, adhezija hromozoma itd. Reverzibilnost ove vrste radijacijskih reakcija objašnjava se činjenicom da su one posljedica oštećenja dijela višestrukih struktura čiji se gubitak vrlo brzo nadoknađuje ili jednostavno ostaje neprimijećen. Otuda karakteristična karakteristika ovih reakcija: s povećanjem doze I. i. Ne povećava se udio reagujućih pojedinaca (ćelija), već veličina i stepen reakcije (na primjer, trajanje kašnjenja diobe) svake ozračene ćelije.

Efekti koji dovode ozračenu ćeliju do smrti - smrtonosne reakcije zračenja - imaju značajno drugačiju prirodu. U radiobiologiji, ćelijska smrt se odnosi na gubitak sposobnosti ćelije da se deli. Naprotiv, “preživjele” ćelije su one koje su zadržale sposobnost reprodukcije (kloniranja).

Postoje dva oblika smrtonosnih reakcija koje su fatalne za ćelije koje se dijele i slabo diferencirane: interfazna, u kojoj stanica umire ubrzo nakon zračenja, barem prije početka prve mitoze, i reproduktivna, kada zahvaćena stanica ne umire odmah nakon izlaganja. do I. i procesa podjele. Najčešći reproduktivni oblik smrtonosnih reakcija. Glavni uzrok stanične smrti u ovom slučaju je strukturno oštećenje kromosoma uzrokovano zračenjem.

Ova oštećenja se lako otkrivaju citološkim pregledom ćelija u različitim fazama mitoze i imaju oblik hromozomskih preuređivanja, odnosno hromozomskih aberacija. Zbog pogrešne veze hromozoma i jednostavnog gubitka njihovih terminalnih fragmenata tokom diobe, potomci tako oštećene ćelije će nesumnjivo umrijeti odmah nakon ove diobe ili kao rezultat dvije ili tri naredne mitoze (u zavisnosti od značaja izgubljene genetske materijal za održivost ćelije). Pojava strukturnog oštećenja hromozoma je proces vjerovatnoće, uglavnom povezan sa stvaranjem dvostrukih prekida u molekuli DNK, tj. sa nepopravljivim oštećenjem vitalnih ćelijskih makromolekula. S tim u vezi, za razliku od reverzibilnih ćelijskih reakcija o kojima smo gore govorili, s povećanjem doze I. i. povećava se broj (proporcija) ćelija sa smrtonosnim oštećenjem genoma, što je striktno opisano za svaku vrstu ćelije u koordinatama “doza-efekat”. Trenutno su razvijene posebne metode za izolovanje klonogenih ćelija iz različitih tkiva in vivo i njihov uzgoj in vitro, uz pomoć kojih se, nakon konstruisanja odgovarajućih krivulja preživljavanja doze, utvrđuje radiosenzitivnost organa koji se proučava i mogućnost njene promene u željeni pravac se kvantitativno procjenjuje. Osim toga, prebrojavanje broja stanica s kromosomskim aberacijama na posebnim preparatima koristi se za biološku dozimetriju za procjenu radijacijske situacije, na primjer, na svemirskom brodu, kao i za određivanje težine i prognoze akutne radijacijske bolesti.

Opisane radijacijske reakcije ćelija su u osnovi neposrednih efekata koji se javljaju u prvim satima, danima, nedeljama i mesecima nakon opšteg ozračivanja tela ili lokalnog zračenja pojedinih delova tela. To uključuje, na primjer, izloženost zračenju, različite manifestacije akutne radijacijske bolesti (leukopenija, aplazija koštane srži, hemoragični sindrom, crijevne lezije), sterilitet (privremeni ili trajni, ovisno o dozi zračenja).

Nakon dužeg vremena (mjeseci i godine) nakon ozračivanja nastaju dugoročne posljedice lokalnog i općeg izlaganja zračenju. To uključuje smanjenje očekivanog životnog vijeka, pojavu malignih neoplazmi i izloženost zračenju. Patogeneza dugotrajnih efekata zračenja u velikoj meri je povezana sa oštećenjem tkiva koje karakteriše nizak nivo proliferativne aktivnosti, a koja čine većinu životinjskih i ljudskih organa. Duboko poznavanje mehanizama biološkog djelovanja i. neophodno je, s jedne strane, razviti metode zaštita od zračenja i patogenetskog tretmana radijacionih povreda, a sa druge strane, pronalaženje načina za specifično povećanje izloženosti zračenju tokom genetskog rada radijacije i drugih aspekata radijacione biotehnologije ili tokom zračne terapije malignih neoplazmi upotrebom radiomodifikujućih agenasa. Osim toga, razumijevanje mehanizama biološkog djelovanja And. neophodno da lekar u hitnim slučajevima preduzme adekvatne mere radi obezbeđenja radijacione bezbednosti osoblja i stanovništva prilikom udesa u nuklearnim elektranama i drugim preduzećima nuklearne industrije.

Bibliografija: Gozenbuk V.L. i dr. Opterećenje dozom na ljude u poljima gama-neutronskog zračenja, M., 1978.; Ivanov V.I. Kurs dozimetrije, M., 1988; Keirim-Marcus I.B. Ekvidozimetrija, M., 1980; Komar V.E. i Hanson K.P. Informacijske makromolekule u oštećenju stanica zračenjem, M., 1980; Moiseev A.A. i Ivanov V.I. Priručnik za dozimetriju i radijacionu higijenu, M., 1984; Yarmonenko S.P. Radiobiologija ljudi i životinja, M., 1988.

Glavno svojstvo jonizujućeg zračenja, koje određuje njegovo biološko (uključujući i štetno) djelovanje, je sposobnost prodiranja u različita tkiva, ćelije, substanične strukture i izazivanje ionizacije atoma i molekula u ozračenoj tvari.

Ionizacija većine elemenata koji čine biosupstrat se dešava samo ako je apsorbovana energija najmanje 10-12 eV (tzv. jonizacioni potencijal). Ako je kvantna energija zračenja koja se prenosi na atom ili molekulu manja od jonizacionog potencijala ozračene tvari, dolazi samo do njihove ekscitacije. Dakle, glavni procesi u kojima se troši energija zračenja apsorbovana u ozračenom biološkom objektu su jonizacija (gubitak elektrona od strane atoma ili molekula) ili ekscitacija (prelazak elektrona na viši energetski nivo). Jedan od najvažnije karakteristike Jonizujuće zračenje, koje određuje karakteristike njegovog štetnog dejstva, je prodorna sposobnost, odnosno dubina prodiranja u biološki materijal.

Prodorna sposobnost jonizujućeg zračenja zavisi od njegove prirode, naboja njegovih sastavnih čestica i energije, kao i od sastava i gustine ozračene supstance. Postoje elektromagnetno i korpuskularno zračenje. Elektromagnetno zračenje uključuje rendgensko i gama zračenje, korpuskularno zračenje uključuje a-čestice (jezgra atoma helija), ß-čestice (elektrone), neutrone i protone. Elektromagnetno zračenje karakteriše velika prodorna moć, a što je veća energija zračenja, to je slabija njegova apsorpcija i veća je prodorna moć; Au i ß zračenje imaju nisku prodornu sposobnost.

Na primjer, moć prodiranja a-zračenja u biološki materijal je oko 40 mikrona, ß-zračenje sa energijom od 2-5 MeV je 1-2,5 cm neutrona, posebno brzih (s energijom većom od 0,1 MeV). , odlikuju se visokom prodornom sposobnošću koja ima najveći praktični značaj u radiobiologiji. Prodorna sposobnost jonizujućeg zračenja u velikoj mjeri određuje prirodu radijacijske ozljede. Dakle, akutna radijaciona bolest sa svojim karakterističnim sindromima najčešće nastaje pod uticajem spoljašnjeg gama i gama-neutronskog zračenja, dok uticaj na organizam a-iß-zračenje obično dovodi do lokalnih ozljeda zračenja.

Biološki efekat jonizujućeg zračenja ne zavisi samo od njegove prodorne sposobnosti, već i od količine apsorbovane energije, kao i od prirode njene prostorne mikrodistribucije. Količina (doza) apsorbirane energije jonizujućeg zračenja u SI jedinicama izražava se u džulima po kilogramu i ima poseban naziv - "sivo" (Gy). Rad se koristi kao vansistemska dozna jedinica apsorbovane energije (1 Gy je jednak 100 rad). Energija koju prenosi naelektrisana čestica po jedinici dužine puta u supstanci naziva se linearni prenos energije (LET). Njegova vrijednost je obrnuto proporcionalna kinetičkoj energiji čestice i određena je gustinom distribucije događaja jonizacije duž staze čestice.

Pri jednakoj brzini čestice, LET je proporcionalan kvadratu naboja čestice, a pri jednakoj energiji, gustina jonizacije raste kako se povećava masa čestice. 30 U zavisnosti od LET vrijednosti, sva jonizujuća zračenja se dijele na rijetka i gusto jonizujuća, dok se sve vrste zračenja koje imaju LET manju od 10 keV/μm obično smatraju rijetko jonizujućim, a one za koje je LET veća od navedene vrijednosti se smatraju gusto jonizujućim.

Gusto jonizujuće zračenje sa jednakom apsorbovanom dozom ima veću biološku efikasnost zbog povećanog oštećenja ćelija i tkiva tela i smanjenja njihove sposobnosti da se oporave nakon zračenja. At identične vrijednosti apsorbovane doze, različite vrste jonizujućeg zračenja imaju različite efekte na isti biološki objekat. Da bismo uporedili biološke efekte tipova jonizujućeg zračenja sa različitim LET vrednostima, oni se obično razlikuju po „relativnoj biološkoj efikasnosti” (RBE).

Kvantitativna procjena RBE je njegov koeficijent, koji predstavlja odnos doze ovog i “standardnog” (rendgenskog) zračenja, koji imaju jednak biološki učinak pri istoj apsorbovanoj dozi. Dakle, osnovno svojstvo jonizujućeg zračenja, koje određuje njegovo biološko dejstvo, jeste sposobnost da izazove ionizaciju atoma i molekula u ozračenoj supstanci, a glavne karakteristike od kojih zavisi veličina biološkog efekta jonizujućeg zračenja uključuju njihovu prodornu sposobnost. , količina apsorbirane energije i karakteristike njene prostorne distribucije u tjelesnim tkivima (gustina jonizacije).

1. Jonizujuća zračenja, njihove vrste, priroda i osnovna svojstva.

2. Jonizujuće zračenje, njihova svojstva, osnovni kvaliteti, mjerne jedinice. (2 u 1)

Za bolju percepciju naknadnog materijala potrebno je zapamtiti

navesti neke koncepte.

1. Jezgra svih atoma jednog elementa imaju isti naboj, odnosno sadrže

imaju isti broj pozitivno nabijenih protona i različite ko-

Broj čestica bez naboja - neutrona.

2. Pozitivni naboj jezgra, zbog broja protona, jednak je

teška s negativnim nabojem elektrona. Stoga je atom električan

neutralan

3. Atomi istog elementa sa jednak naboj, ali drugačije

broj neutrona nazivaju se IZOTOPI.

4. Izotopi istog elementa imaju istu hemikaliju, ali različite

lična fizička svojstva.

5. Izotopi (ili nuklidi) prema njihovoj stabilnosti dijele se na stabilne i

raspadanje, tj. radioaktivan.

6. Radioaktivnost - spontana transformacija jezgara atoma nekih elemenata

druge, praćene emisijom jonizujućeg zračenja

7. Radioaktivni izotopi se raspadaju određenom brzinom, mjereno

moj poluživot, odnosno vrijeme kada je originalni broj

jezgra je prepolovljena. Stoga se radioaktivni izotopi dijele na

kratkotrajan (vrijeme poluraspada se izračunava od djelića sekunde do ne-

koliko dana) i dugovečni (sa poluživotom od nekoliko mjeseci)

vekovima do milijardi godina).

8. Radioaktivni raspad se ne može zaustaviti, ubrzati ili usporiti

na neki način.

9. Brzinu nuklearnih transformacija karakteriše aktivnost, tj. broj

raspada u jedinici vremena. Jedinica aktivnosti je bekerel

(Bq) - jedna transformacija u sekundi. Nesistemska jedinica djelatnosti -

curie (Ci), 3,7 x 1010 puta veći od bekerela.

Razlikuju se sljedeće vrste radioaktivnih transformacija: korpuskula-

polarnih i talasnih.

Korpuskularno uključuje:

1. Alfa raspad. Karakteristika prirodnih radioaktivnih elemenata sa

veliki serijski brojevi i predstavlja tok jezgri helijuma,

nose dvostruko pozitivno naelektrisanje. Emisija alfa čestica varira

energija jezgara istog tipa javlja se u prisustvu različitih

različitim nivoima energije. U ovom slučaju se pojavljuju pobuđene jezgre koje

koji, prelazeći u osnovno stanje, emituju gama zrake. Kada obostrano

interakcije alfa čestica sa materijom, njihova energija se troši na ekscitaciju

jonizacija i jonizacija atoma medija.

Alfa čestice imaju najveći stepen jonizacije – formiranja

60.000 parova jona duž putanje 1 cm vazduha. Prvo putanja čestice

gy, sudar sa jezgrima), što povećava gustinu jonizacije na kraju

putanje čestica.

Imaju relativno veliku masu i naboj, alfa čestice

imaju neznatnu prodornu sposobnost. Dakle, za alfa česticu

sa energijom od 4 MeV, dužina puta u vazduhu je 2,5 cm, a biološka

Tkanina debljine 0,03 mm. Alfa raspad dovodi do smanjenja broja reda

mjera tvari za dvije jedinice i masenog broja za četiri jedinice.

Primjer: ----- +

Alfa čestice se smatraju unutrašnjim ozračivačima. Za-

štit: maramice, odjeća, aluminijska folija.

2. Elektronski beta raspad. Karakteristično za prirodne i

umjetni radioaktivni elementi. Jezgro emituje elektron i

U ovom slučaju, jezgro novog elementa nestaje sa konstantnim masenim brojem i sa

veliki serijski broj.

Primjer: ----- + ē

Kada jezgro emituje elektron, to je praćeno emisijom neutrina

(1/2000 masa mirovanja elektrona).

Kada se emituju beta čestice, jezgra atoma mogu biti u pobuđenom

stanje. Njihov prelazak u neuzbuđeno stanje je praćen emisijom

zvuk gama zraka. Dužina puta beta čestice u vazduhu pri 4 MeV 17

cm, a formira se 60 pari jona.

3. Pozitronski beta raspad. Uočeno kod nekih vještačkih karcinoma

dioaktivni izotopi. Masa jezgra ostaje praktično nepromijenjena i iznosi oko

Broj se smanjuje za jedan.

4. K-hvatanje orbitalnog elektrona jezgrom. Jezgro hvata elektron iz K-

ljuske, u ovom slučaju neutron izleti iz jezgra i karakteristika

rendgensko zračenje neba.

5. Neutronsko zračenje se takođe klasifikuje kao korpuskularno zračenje. Neutroni nisu

elementarne čestice sa nabojem i masom jednakom 1. U zavisnosti od

na osnovu njihove energije razlikuju se spore (hladne, toplotne i supratermalne).

rezonantan, srednji, brz, vrlo brz i ultra-brz

neutroni. Neutronsko zračenje je najkraće: nakon 30-40 sekundi

kund se neutron raspada na elektron i proton. Sposobnost penetracije

fluks neutrona je uporediv sa onim za gama zračenje. Sa penetracijom

izlaganje neutronskom zračenju u tkivu do dubine od 4-6 cm, a

dnevna radioaktivnost: stabilni elementi postaju radioaktivni.

6. Spontana fisija jezgara. Ovaj proces se opaža u radioaktivnim

elemenata sa velikim atomskim brojem kada ih jezgra polako zahvate

ny electrons. Ista jezgra formiraju različite parove fragmenata sa različitim

višak broja neutrona. Prilikom fisije jezgara oslobađa se energija.

Ako se neutroni ponovo koriste za dalju fisiju drugih jezgara,

reakcija će biti lančana reakcija.

U zračnoj terapiji tumora koriste se pi-mezoni - elementarni cha-

čestice negativnog naboja i mase 300 puta veće od mase električnog

tron. Pi mezoni stupaju u interakciju sa atomskim jezgrima samo na kraju svog puta, gdje

uništavaju jezgra ozračenog tkiva.

Talasne vrste transformacija.

1. Gama zraci. Ovo je tok elektromagnetnih talasa dužine od 0,1 do 0,001

nm. Brzina njihovog širenja je bliska brzini svjetlosti. Penetrirajuće

sposobnost je visoka: mogu prodrijeti ne samo kroz ljudsko tijelo -

ka, ali i kroz gušće medije. U vazduhu, gama opseg

zraci dosežu nekoliko stotina metara. Gama kvantna energija je skoro

10.000 puta veća od energije kvanta vidljive svjetlosti.

2. X-zrake. Elektromagnetno zračenje, umjetno polu-

očekuje se u rendgenskim cijevima. Kada se na

katode, iz nje izlete elektroni, koji velike brzine premjestiti-

zakačiti se za antikatodu i udariti o njenu površinu, napravljenu od teške

žuti metal. Pojavljuje se rendgensko zračenje kočnog zračenja koje ima

sa visokom prodornom sposobnošću.

Karakteristike zračenja

1. Nijedan izvor radioaktivnog zračenja nije identificiran od strane bilo kojeg ili-

ganom osećanja.

2. Radioaktivno zračenje je univerzalni faktor za različite nauke.

3. Radioaktivno zračenje je globalni faktor. U slučaju nuklearnog

Kada je teritorija jedne zemlje zagađena, druge takođe dobijaju zračenje.

4. Pod uticajem radioaktivnog zračenja u organizmu se razvijaju specifične karakteristike.

icne reakcije.

Kvalitete svojstvene radioaktivnim elementima

i jonizujuće zračenje

1. Promjena fizičkih svojstava.

2. Sposobnost jonizacije okoline.

3. Sposobnost prodora.

4. Poluživot.

5. Poluživot.

6. Prisustvo kritičnog organa, tj. tkivo, organ ili dio tijela, zračenje

koji mogu nanijeti najveću štetu ljudskom zdravlju ili njegovom

potomstvo.

3. Faze djelovanja jonizujućeg zračenja na ljudski organizam.

Uticaj jonizujućeg zračenja na organizam

Nastaju direktni direktni poremećaji u ćelijama i tkivima

nakon zračenja, zanemarljivi su. Tako, na primjer, pod uticajem radijacije, vi

izazivanje smrti eksperimentalne životinje, temperatura u njenom tijelu

raste za samo stoti deo stepena. Međutim, pod dejstvom ra-

diaktivnog zračenja u organizmu postoje vrlo ozbiljna različita

kršenja koja treba rješavati korak po korak.

1. Fizičko-hemijska faza

Pojave koje se javljaju u ovoj fazi nazivaju se primarnim ili

lanseri. Oni su ti koji određuju cijeli daljnji tok razvoja zračenja

porazi.

Prvo, jonizujuće zračenje stupa u interakciju s vodom, nokautirajući

njegovih molekula elektrona. Nastaju molekularni ioni koji nose pozitivne

pozitivni i negativni naboji. Događa se takozvana radioliza vode.

N2O - ē → N2O+

N2O + ē → N2O-

Molekul H2O može biti uništen: H i OH

Hidroksili se mogu rekombinovati: OH

OH proizvodi vodikov peroksid H2O2

Interakcija H2O2 i OH proizvodi HO2 (hidroperoksid) i H2O

Jonizovani i pobuđeni atomi i molekuli u roku od 10 sekundi -

dys interaguju jedni s drugima i s različitim molekularnim sistemima,

stvarajući hemijski aktivne centre (slobodni radikali, joni, joni

radikali itd.). Tokom ovog istog perioda, veze u molekulima mogu se prekinuti čim prije

zbog direktne interakcije sa jonizujućim agensom, i kroz

račun intra- i intermolekularnog prijenosa energije pobuđivanja.

2. Biohemijska faza

Povećava se propusnost membrana, počinje difuzija kroz njih.

prenose elektrolite, vodu, enzime u organele.

Radikali nastali interakcijom zračenja sa vodom

stupaju u interakciju s otopljenim molekulima različitih spojeva, dajući

početak sekundarnih radikalnih proizvoda.

Dalji razvoj radijacijskih oštećenja molekularnih struktura

svodi se na promjene u proteinima, lipidima, ugljikohidratima i enzimima.

U proteinima se javlja:

Konfiguracijske promjene u strukturi proteina.

Agregacija molekula zbog stvaranja disulfidnih veza

Razbijanje peptidnih ili ugljičnih veza dovodi do uništenja proteina

Smanjenje nivoa metionina-donatora sulfhidrilnih grupa, tripto-

ventilator, što dovodi do naglog usporavanja sinteze proteina

Smanjenje sadržaja sulfhidrilnih grupa zbog njihove inaktivacije

Oštećenje sistema sinteze nukleinskih kiselina

U lipidima:

Nastaju peroksidi masnih kiselina koji nemaju specifične fer-

sredstva za njihovo uništavanje (učinak peroksidaze je beznačajan)

Antioksidansi su inhibirani

U ugljenim hidratima:

Polisaharidi se razlažu na jednostavne šećere

Zračenje prostih šećera dovodi do njihove oksidacije i razlaganja u organske

nikalne kiseline i formaldehid

Heparin gubi svoja antikoagulantna svojstva

Hijaluronska kiselina gubi sposobnost vezivanja za proteine

Nivo glikogena se smanjuje

Procesi anaerobne glikolize su poremećeni

Sadržaj glikogena u mišićima i jetri se smanjuje.

U enzimskom sistemu je poremećena oksidativna fosforilacija i

mijenja se aktivnost brojnih enzima, razvijaju se kemijski aktivne reakcije

supstance različite biološke strukture, u kojima

dolazi do razaranja i stvaranja novih, netipičnih za zračenje.

ciljni organizam, jedinjenja.

Naknadne faze razvoja ozljede zračenja povezane su s kršenjem

metabolizam u biološkim sistemima sa promjenama u odgovarajućim

4. Biološki stadij ili sudbina ozračene ćelije

Dakle, efekat zračenja je povezan sa promenama koje nastaju

kako u ćelijskim organelama tako i u odnosima između njih.

Organele tjelesnih stanica najosjetljivije na zračenje

sisari su jezgro i mitohondrije. Oštećenja ovih konstrukcija

javljaju pri malim dozama iu najranijem mogućem vremenu. U jezgrima radiosenzitivnosti

ćelije tijela, energetski procesi su inhibirani, funkcija je narušena

membrane Nastaju proteini koji su izgubili svoju normalnu biološku aktivnost.

aktivnost. Mi-

tochondria. Ove promjene se manifestiraju u obliku oticanja mitohondrija,

oštećenje njihovih membrana, oštra inhibicija oksidativne fosforilacije.

Radiosenzitivnost ćelija u velikoj meri zavisi od brzine

metaboličkih procesa koji se odvijaju u njima. Ćelije koje se odlikuju in-

intenzivni procesi biosinteze, visoki nivoi oksidacije

fosforilacije i značajne stope rasta, imaju snažnije

veća radiosenzitivnost od ćelija u stacionarnoj fazi.

Biološki najznačajnije promjene u ozračenoj ćeliji su

DNK koncepti: prekidi lanaca DNK, hemijska modifikacija purina i

pirimidinske baze, njihovo odvajanje iz lanca DNK, uništavanje fosfoestera

veze u makromolekuli, oštećenje kompleksa DNK-membrana, destrukcija

DNK-proteinske veze i mnogi drugi poremećaji.

U svim ćelijama koje se dijele, odmah nakon ozračivanja,

sve mitotske aktivnosti („radijacioni blok mitoza“). Meta-kršenje

Bolički procesi u ćeliji dovode do povećanja težine molekularnog

larno oštećenje u ćeliji. Ovaj fenomen se naziva biološkim

povećanje primarnih radijacijskih oštećenja. Međutim, zajedno sa

To znači da se procesi popravke razvijaju iu ćeliji, što rezultira

je potpuna ili djelomična obnova struktura i funkcija.

Najosjetljiviji na jonizujuće zračenje su:

limfno tkivo, koštana srž ravne kosti, gonade, manje osjetljivi

imenice: vezivno, mišićno, hrskavično, koštano i nervno tkivo.

Smrt ćelije može nastupiti i tokom reproduktivne faze, direktno

direktno povezan s procesom diobe, i to u bilo kojoj fazi ćelijskog ciklusa.

Novorođenčad su osjetljivija na jonizujuće zračenje (zbog

zbog visoke mitotičke aktivnosti ćelija), stari ljudi (sposobnost da

sposobnost ćelija da se regenerišu) i trudnice. Povećana osetljivost na

jonizujuće zračenje i unošenje određenih hemijskih jedinjenja

(tzv. radiosenzibilizacija).

Biološki efekat zavisi od:

U zavisnosti od vrste zračenja

Od apsorbovane doze

Od raspodjele doze tokom vremena

U zavisnosti od specifičnosti organa koji se ozrači

Najopasnije zračenje kripti tankog crijeva, testisa, kostiju

mozga ravnih kostiju, abdominalnog područja i zračenje cijelog tijela.

Jednoćelijski organizmi su oko 200 puta manje osjetljivi na

izloženosti zračenju od višećelijskih organizama.

4. Prirodni i umjetni izvori jonizujućeg zračenja.

Izvori jonizujućeg zračenja su prirodni i veštački.

prirodnog porekla.

Prirodno zračenje uzrokovano je:

1. Kosmičko zračenje (protoni, alfa čestice, jezgra litijuma, berilijuma,

ugljik, kisik, dušik čine primarno kosmičko zračenje.

Zemljina atmosfera upija primarno kosmičko zračenje, a zatim se formira

generira se sekundarno zračenje, predstavljeno protonima, neutronima,

elektroni, mezoni i fotoni).

2. Zračenje radioaktivnih elemenata zemlje (uranijum, torijum, aktinijum, ra-

dijum, radon, toron), voda, vazduh, građevinski materijali stambene zgrade,

radon i radioaktivni ugljik (C-14) prisutni u inhalaciji

3. Zračenje radioaktivnih elemenata sadržanih u životinjskom svijetu

i ljudski organizam (K-40, uranijum -238, torijum -232 i radijum -228 i 226).

Napomena: počevši od polonijuma (br. 84) svi elementi su radioaktivni

aktivna i sposobna za spontanu fisiju jezgara kada je njihovo jezgro zarobljeno -

mi spori neutroni (prirodna radioaktivnost). Međutim, prirodno

Radioaktivnost se takođe nalazi u nekim lakim elementima (izotopi

rubidijum, samarijum, lantan, renijum).

5. Deterministički i stohastički klinički efekti koji se javljaju kod ljudi kada su izloženi jonizujućem zračenju.

Najvažnije biološke reakcije ljudskog tijela na djelovanje

Jonizujuće zračenje se dijeli na dvije vrste bioloških efekata

1. Deterministički (uzročno determinisani) biološki efekti

vi za koje postoji granična doza akcije. Ispod praga bolesti

se ne manifestira, ali kada se dostigne određeni prag, nastaju bolesti

niti direktno proporcionalno dozi: opekotine od zračenja, zračenje

dermatitis, radijacijska katarakta, radijacijska groznica, radijacijska neplodnost, ano-

poremećaji u razvoju fetusa, akutna i kronična radijacijska bolest.

2. Stohastički (vjerovatni) biološki efekti nemaju a

ha akcije. Može se javiti u bilo kojoj dozi. Odlikuju se efektom

male doze, pa čak i jednu ćeliju (ćelija postaje kancerogena ako se ozrači

javlja se u mitozi): leukemija, rak, nasljedne bolesti.

Prema vremenu nastanka, svi efekti se dijele na:

1. trenutni - može se javiti u roku od nedelju dana ili mesec dana. Začinjeno je

i hronična radijaciona bolest, opekotine kože, radijaciona katarakta...

2. udaljeni - javljaju se tokom života pojedinca: onkološki

bolesti, leukemija.

3. nastaje nakon neograničenog vremenskog perioda: genetske posledice- od-

promjene u nasljednim strukturama: genomske mutacije - višestruke promjene

haploidni broj hromozoma, hromozomske mutacije ili hromozomske

aberacije - strukturne i numeričke promene u hromozomima, tačka (gen-

ny) mutacije: promjene u molekularnoj strukturi gena.

Korpuskularno zračenje - brzi neutroni i alfa čestice, uzrok

hromozomske preraspodjele se dešavaju češće od elektromagnetnog zračenja.__

6. Radiotoksičnost i radiogenetika.

Radiotoksičnost

Kao rezultat zračenja, poremećaji metaboličkih procesa u tijelu

radiotoksini se akumuliraju - to je hemijska jedinjenja koji igraju

određenu ulogu u patogenezi radijacijskih ozljeda.

Radiotoksičnost zavisi od više faktora:

1. Vrsta radioaktivnih transformacija: alfa zračenje je 20 puta toksičnije od ne-

ta radijacija.

2. Prosječna energija čina raspada: energija P-32 je veća od C-14.

3. Obrasci radioaktivnog raspada: izotop je toksičniji ako izaziva

nova radioaktivna supstanca.

4. Putevi ulaska: ulazak kroz gastrointestinalni trakt u 300

puta toksičniji od ulaska kroz netaknutu kožu.

5. Vrijeme boravka u tijelu: veća toksičnost sa značajnom

poluvrijeme eliminacije i nisko poluvrijeme eliminacije.

6. Raspodjela po organima i tkivima i specifičnosti ozračenog organa:

osteotropni, hepatotropni i ravnomjerno raspoređeni izotopi.

7. Trajanje ulaska izotopa u organizam: slučajno gutanje -

prijenos radioaktivne tvari može se sretno završiti, ako je kroničan

U slučaju dolaznog zračenja, moguće je akumuliranje opasne količine zračenja

tijelo

7. Akutna radijaciona bolest. Prevencija.

Melničenko - strana 172

8. Hronična radijaciona bolest. Prevencija.

Melnichenko strana 173

9. Upotreba izvora jonizujućeg zračenja u medicini (koncept zatvorenih i otvorenih izvora zračenja).

Izvori jonizujućeg zračenja dijele se na zatvorene i otvorene

pokriveno. Ovisno o ovoj klasifikaciji,

metode zaštite od ovih zračenja.

Zatvoreni izvori

Njihov dizajn sprječava ulazak radioaktivnih tvari u okoliš.

okoline u uslovima upotrebe i habanja. To mogu biti igle, zapečaćene

u čeličnim kontejnerima, jedinicama tele-gama zračenja, ampulama, perlama,

izvori kontinuiranog zračenja i oni koji periodično stvaraju zračenje.

Zračenje iz zatvorenih izvora je samo vanjsko.

Principi zaštite pri radu sa zatvorenim izvorima

1. Zaštita kvantitetom (smanjenje doze na radnom mestu - nego

što je doza manja, to je manja izloženost. Međutim, tehnologija manipulacije nije

uvijek vam omogućava da smanjite brzinu doze na minimalnu vrijednost).

2. Vremenska zaštita (smanjenje vremena kontakta sa jonizujućim zračenjem

To se može postići treningom bez emitera).

3. Udaljenost (daljinski upravljač).

4. Zasloni (screen-kontejneri za skladištenje i transport radioaktivnih materijala)

tivne droge u neradnom položaju, za opremu, mobil

novo - ekrani u rendgen sobama, dijelovi građevinskih konstrukcija

za zaštitu teritorija - zidovi, vrata, lična zaštitna oprema -

štitovi od pleksiglasa, olovne rukavice).

Alfa i beta zračenje blokiraju supstance koje sadrže vodonik

materijala (plastika) i aluminijuma, gama zračenje je prigušeno materijalima

sa velikom gustinom - olovo, čelik, liveno gvožđe.

Da bi apsorbovao neutrone, ekran mora imati tri sloja:

1. sloj - za usporavanje neutrona - materijala sa velikom količinom atoma

mov vodonika - voda, parafin, plastika i beton

2. sloj - da apsorbuje spore i termičke neutrone - bor, kadmijum

3. sloj - za apsorpciju gama zračenja - olovo.

Za evaluaciju zaštitna svojstva ovog ili onog materijala, njegove sposobnosti

za odlaganje jonizujućeg zračenja, indikator sloja je polu-

th prigušenje, što ukazuje na debljinu sloja datog materijala, nakon prolaska

kada se intenzitet gama zračenja smanji za polovinu.

Otvoreni izvori radioaktivnog zračenja

Otvoreni izvor je izvor zračenja, kada se koristi

Moguć je ulazak radioaktivnih tvari okruženje. At

ovo ne isključuje ne samo eksternu, već i unutrašnju izloženost osoblja

(gasovi, aerosoli, čvrste i tečne radioaktivne supstance, radioaktivne

izotopi).

Sav rad s otkrivenim izotopima podijeljen je u tri klase. klasa ra-

bot se instalira u zavisnosti od grupe radiotoksičnosti radioaktivnog

Izotop (A, B, C, D) i njegova stvarna količina (aktivnost) na radu

mjesto.

10. Metode zaštite ljudi od jonizujućeg zračenja. Radijaciona sigurnost stanovništva Ruske Federacije. Standardi radijacijske sigurnosti (NRB-2009).

Načini zaštite od otvoreni izvori jonizujuće zračenje

1. Organizacione mjere: utvrđivanje tri klase rada u zavisnosti od

od opasnosti.

2. Planiranje aktivnosti. Za prvu klasu opasnosti - posebno

izolovane ograde tamo gde nisu dozvoljene stranci. Za drugu

klase, dodjeljuje se samo sprat ili dio zgrade. Treća klasa radi

može se izvesti u običnoj laboratoriji sa dimovodom.

3. Zaptivanje opreme.

4. Upotreba neupijajućih materijala za oblaganje stolova i zidova,

racionalni ventilacioni uređaj.

5. Lična zaštitna oprema: odeća, obuća, izolaciona odela,

respiratornu zaštitu.

6. Poštivanje radijacijske asepse: haljine, rukavice, lična higijena.

7. Radijacijska i medicinska kontrola.

Kako bi se osigurala sigurnost ljudi u svim uslovima izloženosti

jonizujuće zračenje vještačkog ili prirodnog porijekla

Primjenjuju se standardi radijacijske sigurnosti.

Standardi utvrđuju sljedeće kategorije izloženih osoba:

Osoblje (grupa A - osobe koje stalno rade sa izvorima jonizacije

štetno zračenje i grupa B – ograničeni dio populacije koji je štetan

gdje mogu biti izloženi jonizujućem zračenju - sredstva za čišćenje,

bravari itd.)

Celokupna populacija, uključujući i osoblje, izvan obima i uslova njihove proizvodnje

vodene aktivnosti.

Glavna ograničenja doze za osoblje grupe B su ¼ vrijednosti za

osoblje grupe A. Efektivna doza za osoblje ne bi trebalo da prelazi

period radna aktivnost(50 godina) 1000 mSv, a za stanovništvo za period

životni vek (70 godina) - 70 mSv.

Planirano izlaganje osoblja grupe A iznad utvrđenog pre-

slučajevi likvidacije ili prevencije nesreće mogu biti riješeni

samo ako je potrebno spasiti ljude ili spriječiti njihovo izlaganje

čitanja. Dozvoljeno za muškarce starije od 30 godina sa svojim dobrovoljnim napisanim

saglasnost, informacije o mogućim dozama zračenja i zdravstvenim rizicima

rowya. U vanrednim situacijama, izloženost ne bi trebalo da prelazi 50 mSv.__

11. Mogući uzroci vanrednih situacija u objektima opasnim od zračenja.

Klasifikacija radijacijskih nezgoda

Nesreće povezane sa poremećajem normalnog rada postrojenja za radioaktivni otpad dijele se na projektne i vanprojektne.

Projektna nesreća je nesreća za koju se projektom određuju početni događaji i konačna stanja, te se stoga obezbjeđuju sigurnosni sistemi.

Nadprojektna nesreća je uzrokovana početnim događajima koji se ne uzimaju u obzir za projektne nesreće i dovodi do teških posljedica. U tom slučaju može doći do ispuštanja radioaktivnih proizvoda u količinama koje dovode do radioaktivne kontaminacije susjedne teritorije i mogućeg izlaganja stanovništva iznad utvrđenih standarda. U teškim slučajevima, toplota i nuklearne eksplozije.

Ovisno o granicama zona distribucije radioaktivnih tvari i posljedicama zračenja, potencijalne akcidente u nuklearnim elektranama dijele se na šest tipova: lokalne, lokalne, teritorijalne, regionalne, savezne, prekogranične.

Ako bi u regionalnoj nesreći broj ljudi izloženih dozama zračenja iznad nivoa utvrđenih za normalan rad mogao premašiti 500 ljudi, ili bi broj ljudi kojima bi život mogao biti poremećen premašio 1.000 ljudi, ili bi materijalna šteta premašila 5 miliona. minimalne veličine plate, onda će takva nesreća biti federalna.

U prekograničnim nesrećama, radijacijske posljedice nesreće protežu se izvan teritorije Ruske Federacije ili se nesreća dogodila u inostranstvu i pogađa teritoriju Ruske Federacije.

12. Sanitarno-higijenske mjere u vanrednim situacijama u objektima opasnim od zračenja.

Mjere, metode i sredstva za osiguranje zaštite stanovništva od izlaganja radijaciji tokom radijacijske nesreće uključuju:

otkrivanje radijacijske nezgode i obavještavanje o njoj;

identifikacija radijacijske situacije u zoni udesa;

organizacija monitoringa zračenja;

uspostavljanje i održavanje režima radijacijske sigurnosti;

provođenje, po potrebi, u ranoj fazi nesreće, jodne profilakse za stanovništvo, osoblje hitne pomoći i učesnike u likvidaciji posljedica udesa;

obezbjeđenje stanovništva, osoblja i učesnika u likvidaciji posljedica nesreće potrebne lične zaštitne opreme i korištenje te opreme;

sklanjanje stanovništva u skloništa i skloništa od zračenja;

sanitizacija;

dekontaminaciju objekta za hitnu pomoć, drugih objekata, tehnička sredstva i drugi;

evakuaciju ili preseljenje stanovništva iz područja u kojima nivo zagađenja ili doze zračenja premašuju one prihvatljive za život stanovništva.

Identifikacija radijacijske situacije vrši se radi utvrđivanja razmjera nesreće, utvrđivanja veličine zona radioaktivne kontaminacije, jačine doze i nivoa radioaktivne kontaminacije u područjima optimalnih ruta za kretanje ljudi i transporta, kao i utvrđivanje mogući putevi evakuacije stanovništva i domaćih životinja.

Monitoring radijacije u uslovima radijacionog udesa vrši se radi poštovanja dozvoljenog vremena boravka ljudi u zoni udesa, kontrole doza zračenja i nivoa radioaktivne kontaminacije.

Režim radijacijske sigurnosti obezbjeđuje se uspostavljanjem posebne procedure za pristup zoni udesa i zoniranje područja udesa; izvođenje hitnih spasilačkih operacija, praćenje radijacije u zonama i na izlazu u „čistu” zonu itd.

Upotreba lične zaštitne opreme sastoji se od upotrebe izolacione zaštite kože (zaštitni kompleti), kao i zaštite disajnih puteva i vida (pamučno-gazni zavoji, razne vrste respiratori, filterske i izolacione gas maske, zaštitne naočare itd.). Oni štite ljude uglavnom od unutrašnjeg zračenja.

Za zaštitu štitaste žlezde Odrasli i djeca od izlaganja radioaktivnim izotopima joda dobivaju jodnu profilaksu u ranoj fazi nesreće. Sastoji se od uzimanja stabilnog joda, uglavnom kalijum jodida, koji se uzima u tabletama u sledećim dozama: deca od dve godine i više, kao i odrasli, 0,125 g, do dve godine, 0,04 g, uzimaju se oralno posle jela. sa želeom, čajem, vodom jednom dnevno tokom 7 dana. Vodeno-alkoholna otopina joda (5% tinktura joda) indicirana je za djecu od dvije godine i stariju, kao i za odrasle, 3-5 kapi po čaši mlijeka ili vode tokom 7 dana. Djeci mlađoj od dvije godine daju se 1-2 kapi na 100 ml mlijeka ili hranljive formule tokom 7 dana.

Maksimalni zaštitni učinak (smanjenje doze zračenja za približno 100 puta) postiže se preliminarnom i istovremenom primjenom radioaktivnog joda sa njegovim stabilnim analogom. Zaštitni učinak lijeka značajno se smanjuje kada se uzima više od dva sata nakon početka zračenja. Međutim, čak i u ovom slučaju, efikasna zaštita od zračenja se javlja uz ponovljene doze radioaktivnog joda.

Zaštitu od vanjskog zračenja mogu pružiti samo zaštitne konstrukcije koje moraju biti opremljene filterima koji apsorbiraju jodne radionuklide. Privremena skloništa za stanovništvo prije evakuacije mogu se osigurati u gotovo svim zatvorenim prostorijama.

Jonizujuće zračenje je posebna vrsta energija zračenja koja pobuđuje proces jonizacije u ozračenom mediju. Izvori jonizujućeg zračenja su rendgenske cijevi, moćne visokonaponske i akceleratorske instalacije, ali uglavnom radioaktivne tvari - prirodne (uran, torij, radij) i umjetne (izotopi).

Radioaktivnost je spontani proces raspada atomskih jezgara, uslijed kojeg nastaje zračenje - elektromagnetno i korpuskularno.

Glavne vrste poslova vezane za izvore jonizujućeg zračenja: detekcija gama grešaka metala i proizvoda, rad na rendgenskim aparatima u medicinskim ustanovama i tehničkim laboratorijama, upotreba izotopa za kontrolu proizvodnih procesa, rad industrijskih i naučnih visoko- napajanje visokonaponskih i akceleratorskih instalacija, korištenje od nuklearnih reaktora, upotreba radioaktivnih supstanci i zračenja u medicinskim ustanovama u dijagnostičke i terapeutske svrhe, eksploatacija radioaktivnih ruda.

Prilikom rada sa radioaktivnim supstancama, pored vanjskog zračenja, radioaktivni elementi mogu ući u organizam kroz pluća (udisanje radioaktivne prašine ili plinova) i kroz gastrointestinalni trakt. Neke supstance mogu prodrijeti u kožu.

Radioaktivne supstance koje se zadržavaju u tijelu prenose se krvlju u različita tkiva i organe, postajući u njima izvor unutrašnjeg zračenja. Brzina uklanjanja radioaktivnih supstanci iz tijela varira; visoko rastvorljive supstance se brže oslobađaju. Dugovječni izotopi su posebno opasni, jer kada uđu u tijelo, mogu biti izvor jonizujućeg zračenja tokom cijelog života žrtve.

Vrste zračenja

Kada se jezgra radioaktivnih supstanci raspadnu, emituju 4 vrste zračenja: a-, b-, y-zrake i neutrone.

a-zraci su tok pozitivno nabijenih čestica velike mase (jezgra atoma helijuma). Spoljašnje zračenje α-česticama je malo opasno, jer one plitko prodiru u tkiva i apsorbiraju ih stratum corneum epitela kože. Ulazak a-emitera u organizam predstavlja veliku opasnost, jer su ćelije direktno ozračene energijom velike snage.

B-zraci su tok čestica negativnog naboja (elektrona). B-zraci imaju veću prodornu moć od a-zraka, njihov raspon u zraku, ovisno o energiji, kreće se od frakcija centimetra do 10-15 m, u vodi, u tkivima - od frakcija milimetra do 1 cm.

Y-zrake su visokofrekventno elektromagnetno zračenje. Njihova svojstva su slična rendgenskim zracima, ali imaju kraću valnu dužinu.

Energija y-zraka uveliko varira. U zavisnosti od energije, y-zraci se konvencionalno dele na meke (0,1-0,2 MeV), srednje tvrde (0,2-1 MeV), tvrde (1-10 MeV) i super tvrde (preko 10 MeV).

Ova vrsta zračenja je najprodornija i najopasnija kada je izložena vanjskom zračenju.

Neutroni su čestice koje nemaju naboj. Imaju veliku prodornu moć. Pod uticajem neutronskog zračenja, elementi koji čine tkiva (kao što je fosfor itd.) mogu postati radioaktivni.

Biološko djelovanje

Jonizujuće zračenje uzrokuje složene funkcionalne i morfološke promjene u tkivima i organima. Pod njegovim utjecajem, molekule vode koje čine tkiva i organe se raspadaju uz stvaranje slobodnih atoma i radikala, koji imaju visoku oksidacijsku sposobnost. Proizvodi radiolize vode djeluju na aktivne sulfhidrilne grupe (SH) proteinskih struktura i pretvaraju ih u neaktivne - bisulfidne. Kao rezultat toga, aktivnost različitih enzimskih sistema odgovornih za sintetičke procese je poremećena, a potonji su potisnuti i izobličeni. Jonizujuće zračenje također djeluje direktno na molekule proteina i lipida, djelujući denaturirajući. Jonizujuće zračenje može uzrokovati lokalna (opekotine) i opća (radijacijska bolest) oštećenja u tijelu.

Maksimalna dozvoljena doza

Maksimalna dozvoljena doza (MAD) zračenja za cijelo tijelo (pri direktnom radu sa izvorima jonizujućeg zračenja) određena je na 0,05 J/kg (5 rem) za godinu dana. U nekim slučajevima je dozvoljeno primanje doze do 0,03 J/kg, ili 3 rem, unutar jedne četvrtine (pri čemu se ukupna doza zračenja tokom cijele godine održava na 0,05 J/kg, odnosno 5 rem). Ovo povećanje doze nije dozvoljeno za žene mlađe od 30 godina (za njih je maksimalna doza zračenja po kvartalu 0,013 J/kg, odnosno 1,3 rem).

Jonizujuće zračenje je kombinacija različitih vrsta mikročestica i fizičkih polja koja imaju sposobnost ioniziranja tvari, odnosno stvaranja električno nabijenih čestica u njoj - jona. Postoji nekoliko vrsta jonizujućeg zračenja: alfa, beta, gama zračenje i neutronsko zračenje.

Alfa zračenje

Formiranje pozitivno nabijenih alfa čestica uključuje 2 protona i 2 neutrona koji su dio jezgri helijuma. Alfa čestice nastaju tokom raspada atomskog jezgra i mogu imati početnu kinetičku energiju od 1,8 do 15 MeV. Karakteristične karakteristike alfa zračenje je jako jonizujuće i slabo prodorno. Prilikom kretanja alfa čestice vrlo brzo gube energiju, a to uzrokuje činjenicu da ona nije dovoljna ni za savladavanje tankih plastičnih površina. Općenito, vanjska izloženost alfa česticama, ako ne uzmete u obzir alfa čestice visoke energije dobivene akceleratorom, ne uzrokuje nikakvu štetu ljudima, ali prodiranje čestica u tijelo može biti opasno po zdravlje, jer alfa radionuklidi Imaju dug poluživot i jaku jonizaciju. Ako se progutaju, alfa čestice često mogu biti još opasnije od beta i gama zračenja.

Beta zračenje

Nabijene beta čestice, čija je brzina bliska brzini svjetlosti, nastaju kao rezultat beta raspada. Beta zraci imaju veću prodornu moć od alfa zraka - mogu izazvati hemijske reakcije, luminescenciju, jonizirati gasove i djelovati na fotografske ploče. Kao zaštita od protoka nabijenih beta čestica (s energijom ne većom od 1 MeV) bit će dovoljno koristiti običnu aluminijsku ploču debljine 3-5 mm.

Fotonsko zračenje: gama zraci i rendgenski zraci

Fotonsko zračenje uključuje dvije vrste zračenja: rendgensko zračenje (može biti kočno i karakteristično) i gama zračenje.

Najčešći tip fotonskog zračenja su gama čestice vrlo visoke energije, ultra kratke talasne dužine, koje su tok visokoenergetskih fotona bez punjenja. Za razliku od alfa i beta zraka, gama čestice se ne odbijaju od magnetnih i električnih polja i imaju znatno veću moć prodiranja. U određenim količinama i tokom određenog trajanja izloženosti, gama zračenje može uzrokovati radijacijsku bolest i dovesti do raznih onkološke bolesti. Samo takvi teški mogu spriječiti širenje toka gama čestica. hemijski elementi, kao što su olovo, osiromašeni uranijum i volfram.

Neutronsko zračenje

Izvor neutronskog zračenja mogu biti nuklearne eksplozije, nuklearnih reaktora, laboratorijske i industrijske instalacije. Sami neutroni su električno neutralne, nestabilne (vrijeme poluraspada slobodnog neutrona je oko 10 minuta) čestice koje se, zbog činjenice da nemaju naboj, odlikuju visokom prodornom sposobnošću sa slabim stupnjem interakcije s materijom. Neutronsko zračenje je vrlo opasno, pa se za zaštitu od njega koristi niz posebnih materijala, uglavnom koji sadrže vodonik. Neutronsko zračenje najbolje apsorbira obična voda, polietilen, parafin i otopine hidroksida teških metala.

Kako jonizujuće zračenje utiče na supstance?

Sve vrste jonizujućeg zračenja u jednom ili drugom stepenu utiču na različite supstance, ali je najizraženije kod gama čestica i neutrona. Dakle, uz produženo izlaganje mogu značajno promijeniti svojstva razni materijali, promijeniti hemijski sastav tvari, jonizuju dielektrike i destruktivno djeluju na biološka tkiva. Prirodno pozadinsko zračenje neće donijeti osobu posebna šteta, međutim, prilikom rukovanja umjetnim izvorima jonizujućeg zračenja treba biti vrlo oprezan i poduzeti sve potrebne mjere kako bi se nivo izloženosti zračenju na tijelu sveo na najmanju moguću mjeru.