Ионизирующее излучение.

         В качестве единицы измерения радиоактивности принято одно ядерное превращение (распад) в секунду. В Международной системе единиц измерения (система СИ) эта единица получила название беккерель (Бк). Широко используется и внесистемная единица – кюри (Ки). 1 Ки = 3,7 х 10 10 Бк. Важной характеристикой всех радиоактивных элементов (изотопов) является время, в течение которого их радиоактивность уменьшается в 2 раза. Такая характеристика является постоянной для каждого изотопа и называется периодом полураспада. (Изотопы – разновидности одного и того же химического элемента, отличающиеся массой атомов.)

        Для различных радиоактивных элементов его продолжительность колеблется от долей секунды (калий-41) до нескольких миллиардов лет (уран-238). Важность значения данной характеристики связана с опасностью биологического воздействия изотопа и возможностью его накопления в организме человека и сельскохозяйственных животных: продолжительность биологического воздействия радионуклидов находится в прямой зависимости от периода их полураспада. Кроме того, короткоживущие изотопы (имеющие короткий период полураспада) не накапливаются в организме.

      Доза излучения (поглощённая доза) – энергия радиоактивного излучения, поглощённая единицей массы облучаемого вещества, в том числе человеком. Поглощённая доза является основной физической величиной, определяющей степень радиационного воздействия. В качестве единицыпоглощённой дозы в системе СИ используется специальная единица – грей (Гр). Поглощённая доза, при которой 1 кг облучаемого вещества получает энергию в 1 джоуль (Дж) – это 1 грей.             Мощность дозы (мощность поглощённой дозы) характеризует приращение дозы в единицу времени. Её единица в системе СИ – грей в секунду. Ещё используется и внесистемная единица мощности поглощённой дозы – рад в секунду или рад в час. 1 Гр = 100 рад.

     Для характеристики степени ионизации воздуха под воздействием рентгеновского и гамма-излучения используется экспозиционная доза облучения, измеряемая в рентгенах (Р). Это внесистемная единица, однако она применяется гораздо чаще, чем системная – кулон на 1 кг воздуха (Кл/кг).

        Для количественного учёта биологического воздействия различных видов излучения применяется эквивалентная доза. При одной и той же поглощённой дозе нейтронное и альфа-излучение вызывают значительно больший поражающий эффект, чем гамма-излучение. В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах (Зв). В качестве внесистемной единицы эквивалентной дозы используется бэр (биологический эквивалент рентгена). 1 Зв = 100 бэр.

       Доза облучения может быть однократной и многократной. Однократным считается облучение, полученное за первые четверо суток. Если продолжительность облучения превышает этот срок, то оно считается многократным.

        Опасно ли ионизирующее излучение для человека? Самый простой ответ – ионизирующее излучение опасно для здоровья человека, как и для любого организма, только при больших уровнях воздействия. Согласно заключению Международной комиссии по радиационной защите, вредные эффекты у человека могут наступить при дозах свыше 0,5 Зв (50 бэр) в случае однократного облучения и при дозах свыше 1,5 Зв в год (150 бэр в год) в случае продолжительного – хронического – облучения. Если всё тело человека было однократно (иначе говоря – остро) облучено в дозе свыше 1 Зв (100 бэр), то у этого человека может развиться лучевая болезнь.                 Человек, прикрывающий собой ядерный гриб – идея монумента, установленного в Москве на Митинском кладбище, где покоятся жертвы Чернобыльской аварии  

    Никакой другой вид энергии (тепловая, электрическая), поглощённой биологическим объектом в том же количестве, не приводит к таким, зачастую необратимым, изменениям в организме любого живого организма, какие вызывает ионизирующее излучение.

   Необходимо отметить, что биологическое действие ионизирующих излучений на организм имеет ряд особенностей:

– неся в себе огромную опасность для здоровья и жизни, оно неощутимо человеком;

– существует скрытый (инкубационный) период проявления действия ионизирующего излучения, который может быть весьма продолжительным;

– одним из видов последствий облучения являются так называемые генетические эффекты – разнообразные наследственные заболевания, возникающие в результате мутаций (изменений) в половых клетках;

– получаемые человеком дозы излучений накапливаются в организме (кумулятивный эффект), из-за чего вероятность возникновения заболеваний пропорциональна длительности воздействия радиации;

– наиболее чувствительны к облучению дети в период роста; – степень чувствительности к облучению различных органов и тканей человека неодинакова;

– радиочувствительность живых организмов также весьма различна: смертельная доза для бактерий – 10 4 Гр, для насекомых – 10 3 Гр, для млекопитающих – 10 Гр.За счёт естественного излучения и искусственных источников (медицинские исследования, радиоактивные осадки) человек получает в год порядка 2-3 мЗв.  

 

Вопросы и задания: 1. Какова природа радиоактивной опасности? 2. Какие особенности биологического действия ионизирующего излучения делают его одним из самых коварных врагов всего живого? 3. Назовите основные виды ионизирующих излучений. 4. Альфа-излучение обладает слабой проникающей способностью: его задерживает даже лист бумаги. Чем же обусловлена его способность вызывать значительные биологические повреждения живых клеток?