Poškodenie a prínos gama žiarenia

Karcinóm

Od školských čias majú mnohí dojem, že je to skutočne gama žiarenie. Gama lúče, ktoré boli tvorené jadrovým ohniskom, preletia mnoho kilometrov, prenikajú cez neho ľudí a vedú k radiačnej chorobe. V záujme ochrany pred žiarením gama je jadrový reaktor obklopený betónovou hrúbkou a malé zdroje žiarenia sú skryté v olovených kontajneroch. To všetko je tak. Nie je to však priamo spojené s nebezpečenstvom žiarenia pre ľudí.

Prečo? Pretože v tomto prípade hovoríme o úplne inej vlastnosti žiarenia - o ich penetračnej schopnosti. Áno, pri gama žiarení je táto schopnosť oveľa vyššia ako v alfa a beta žiarení. Nebezpečenstvo žiarenia však nie je určené penetráciou, ale dávkou. Neskôr sa vrátime k našim gama lúčom, ale zatiaľ sa pokúsime pochopiť, čo je dávka..

Zoberme si príklad domácnosti. Muž vypil 250 gramov vodky. Je to dávka? Nie, ide o porciu, ktorá obsahuje 100 gramov alkoholu. Dávka sa vypočíta s ohľadom na telesnú hmotnosť osoby. Ak váži 100 kg, potom sa v našom príklade bude dávka rovnať 1 gramu alkoholu na 1 kilogram telesnej hmotnosti. Ak osoba váži 50 kg, dávka sa rovná 2 gramom na kilogram, to znamená dvojnásobne. Vidíte, aké výhodné je porovnanie? Už je jasné, že na druhú osobu bude mať rovnaká časť silnejší účinok. A z rovnakej dávky a následky budú primerané.

Rovnako sa hodnotia účinky ionizujúceho žiarenia na človeka. Najjednoduchšou charakteristikou je tzv. Absorbovaná dávka. Ako je to určené? V dvoch fázach. Po prvé, zmerajú alebo vypočítajú - nie, nie gramy alkoholu, ale množstvo energie, ktoré absorbovalo telo (osobu alebo jednotlivý orgán) v dôsledku ožiarenia. Potom sa táto absorbovaná energia vydelí telesnou hmotnosťou.

Čo je energia meraná v? To je pravda, v jouloch (J). A hmotnosť? V kilogramoch. Ukázalo sa, že absorbovaná dávka sa bude merať v jouloch na kilogram: J / kg. Ale pokiaľ ide o žiarenie, "joule na kilogram" dostane špeciálne meno na počesť slávneho vedca. Možno počuli - „sivé“ (Gr)? Možno je vám známe slovo „rád“ - v radách sa absorbovaná dávka merala skôr, ako sa zavedie šedá farba. Jeden rád stokrát menej otepľujúci, toto je cent za rubeľ: 1 Gy = 100 rad. A ešte skôr používali známu jednotku - röntgen. Röntgenové lúče nehodnotili energiu, ale ionizačnú schopnosť žiarenia.

Nebudeme kladivom hlavy, pre jednoduchosť si všimneme, že röntgen je približne rovnaký ako dážď. Venujte pozornosť trom dôležitým detailom..

Po prvé, dávka je zlomok. A v čitateli nie je počet alfa častíc alebo gama lúčov absorbovaných telom. V čitateli zlomku je energia. Záleží na energii ionizujúceho žiarenia. Napríklad žiarenie gama môže byť buď tvrdé alebo mäkké: tvrdé žiarenie (pozri pravý okraj stupnice na obrázku 2.2) má vysokú energiu a mäkké (bližšie k ultrafialovému žiareniu) prináša menej energie. Dôležitá je nielen rana guľky. Výstrel z pušky je jedna vec a rovnaká strela z praku je ďalšia.

Po druhé, nezaujímame sa o všetku energiu žiarenia, ale iba o časť, ktorú absorbovalo ožiarené telo. Radiačná energia, ktorá prešla telom, nie je súčasťou dávky.

PI, po tretie, vo menovateli frakcie je hmotnosť. Už to však nie je hmotnosť rádionuklidu, ako pri výpočte špecifickej aktivity, ale hmotnosť ožiareného tela - cieľ. Ach áno, stále používajú nejaký sievert. Ale skôr, ako sa úplne zmätíte, chcem vás trochu inšpirovať. Pravda, nie všetky, ale iba mužská časť čitateľov.

Pokúsme sa pochopiť: prečo musíme my, muži, porozumieť všetkým týmto hriechom a becquerelom? Predstavte si, že sa stretávate s elegantnou ženou. Je ťažké ju prekvapiť bez veľkých peňazí (rozumiem: je nepravdepodobné, že by oligarcha čítal túto knihu). Ale robíme to. Hladko prekladáme rozhovor na tému žiarenia a bezstarostne vkladáme typ: „Takže... hustota znečistenia bola... mmm... 10 curie na štvorcový kilometer. Potom dostali tieto obete Černobylu (tu musíte trieť čelo ukazovákom) priemernú dávku asi 100 miligramov. Viac ako normálne, ale nie nebezpečné. “ All! Je nadšená - je tvoja!

Od žien sa však neodporúča, aby preukázali pokrok v rozhovore s mužmi: ide o urážku dôstojnosti mužov. Ale vážne, kým nepochopíme základy, nemôžeme mať nezávislý názor. A musíme veriť názorom druhých. A preto vpred!

Späť na náš sievert. Prečo ich potrebovali, sme málo Gréci? Ukazuje sa, že absorbovaná dávka nezohľadňuje všetko: nezohľadňuje rozdielnu schopnosť rôznych druhov žiarenia poškodzovať tkanivá živých organizmov, často si zamieňajú rôzne veci: schopnosť prenikania rôznych druhov žiarenia a ich škodlivý účinok..

Áno, gama žiarenie má vysokú penetračnú schopnosť, je ťažšie sa proti nemu brániť. Chceme však porovnať škodlivý účinok rôznych žiarení pri rovnakej absorbovanej dávke. Napríklad, keď nie je možné plne sa brániť a človek získava svoju šedú farbu, - v tomto prípade je alfa žiarenie oveľa nebezpečnejšie. Pretože ťažké a nabité častice alfa, ktoré spadajú do živej bunky, sa prudko inhibujú a tlmia svoju energiu v krátkom úseku cesty. Alfa častice je možné porovnávať nielen s veľkými kalibrami, ale aj s výbušnými guľkami. Preto bude stupeň biologického poškodenia pri rovnakej absorbovanej dávke pre alfa žiarenie vyšší.

Opäť zdôrazňujeme: jedna sivá žiarenie alfa je nebezpečnejšia ako sivá sivá žiarenia beta alebo gama. Ďalšia vec je, že je ľahšie získať veľkú absorbovanú dávku z beta alebo gama žiarenia: stačí byť blízko zdroja žiarenia (napríklad s izotopmi stroncia 90 alebo cézia 137). A dokonca vrstva vzduchu medzi vami a zdrojom, napríklad uránový ingot, môže chrániť pred alfa žiarením.

Žiarenie alfa sa stáva nebezpečným iba vtedy, keď do tela vnikne rádionuklid. Zvýšené nebezpečenstvo sa prejavuje pri vnútornej expozícii.

Ak vdychujete rádioaktívny radón alebo ak náhodou pijete roztok uránu (je lepšie to nerobiť), výsledná sivá bude škodlivejšia ako sivá zo stroncia alebo cézia..

Nie všetky ionizujúce žiarenie sú rovnako nebezpečné. Ale ako to zohľadniť? Na tento účel sa na gama žiarenie akceptované ako štandard použije korekčný faktor. Takýto koeficient má komplexný názov - váhový koeficient pre jednotlivé typy žiarenia. Nie je potrebné si to pamätať.

Predpokladá sa, že škodlivý účinok beta a gama žiarenia pri rovnakej dávke je rovnaký: pre beta žiarenie je koeficient jednota. Ale pre alfa žiarenie je korekčný faktor dvadsať [1].

Dávka vypočítaná s ohľadom na váhový koeficient sa nazýva neabsorbovaná, ale ekvivalentná - meria sa v sievert (Sv)..

Máme teda jednoduchý vzorec:

Absorbovaná dávka * pomer = ekvivalentná dávka

Pre žiarenie beta a gama získame:

1 Gy x 1 = 1 Sv, jedna sivá sa rovná sievert.

A pre zákerné alfa žiarenie máme:

1 G x 20 = 20 zvuk.

Každá sivá alfa žiarenia je dvadsaťkrát nebezpečnejšia ako žiarenie gama alebo beta (zdá sa, že sa začínam opakovať). Ak je dávka vyjadrená v sieverte, jej nebezpečenstvo pre živé organizmy - bez ohľadu na typ žiarenia - bude rovnaké. Pretože takáto dávka sa nazýva ekvivalentná. Tento koncept je výhodnejší ako absorbovaná dávka..

Pred zavedením Sievertu sa ekvivalentná dávka vypočítala rem. Rem sa dešifruje jednoducho: biologický ekvivalent röntgenových lúčov. Dnes sú pramene, ako sú radi, minulosťou, ale doteraz sa nachádzajú vo vedeckej literatúre. Vedzte, že pomer sievert k rem je rovnaký ako sivý a šťastný:

Mimochodom, jeden sievert - veľká dávka, môžeme povedať: núdzové. Takáto dávka môže viesť k akútnej chorobe z ožiarenia. Pre malé dávky je vhodnejšou jednotkou milisievert (mSv), jedna tisícina sievert. Pre lepšiu prehľadnosť: jeden milisievert je priemerné prirodzené pozadie bez radónu.

Takže poznáme dva typy dávok: absorbované a ekvivalentné. Obidve sú vyjadrené v jouloch na kilogram. Nie vždy sa však zhodujú. Absorbovanú dávku je možné odmerať. Ekvivalentná dávka povie viac o následkoch vystavenia, ale nedá sa zmerať. Môže sa však vypočítať z absorbovanej dávky.

A teraz najdôležitejšia vec. Dávka, predovšetkým jej veľkosť, určuje nebezpečenstvo žiarenia. A tu musíme mať na pamäti jednu dôležitú vec: nezáleží na pôvode žiarenia. Nezáleží na tele, z ktorého ste dostali dávku: zo Slnka, z röntgenového zariadenia, v radónových kúpeľoch, z najbližšej jadrovej elektrárne alebo v dôsledku havárie v Černobyle. Hlavná vec je, koľko z týchto milisievertov.

Čitatelia, už ste zaspali? Majte trochu: ťažko sa učte - ľahko v boji. Ak chcete, aby bol nový materiál ľahšie stráviteľný, pozrite si schému.

Obr. 3.1 Schéma účinkov ionizujúceho žiarenia na ožiarené telo

Z ABC radiačnej bezpečnosti zostáva objasniť iný koncept - dávkovanie. Pamätáte si kurz fyziky školy? V ktorých jednotkách sa meria energia? Nie, v konských silách tradične merajú iba výkon motorov automobilov. A v iných prípadoch použite watty. A ako sa moc (watt) líši od energie (joule)? Správne. Energia je energia označovaná ako časový interval, to znamená, že watt je joule za sekundu.

Pri ožarovaní to isté. Ak počujete: prirodzené rádioaktívne pozadie je sedem mikroorgenov za hodinu, potom hovoríme o dávke. V moderných dozimetrických zariadeniach je dávka vyjadrená v mikrograme za hodinu.

Zhrnúť. Mýtus o najnebezpečnejšej forme žiarenia - gama žiarení - sa vysvetľuje zmätkom: v závislosti od toho, čo sa myslí nebezpečenstvom. Žiarenie gama má maximálnu penetračnú silu, je ťažšie sa proti nemu brániť. Ale pri rovnakej absorbovanej dávke je alfa žiarenie najnebezpečnejšie.

Nebezpečenstvo ionizujúceho žiarenia je určené dávkou absorbovanou cieľom. Dávka môže byť vyjadrená v dvoch jednotkách: sivá a sievert. Ak je dávka vyjadrená v sieverte, jej účinky sú nezávislé od typu žiarenia..

1. Normy radiačnej bezpečnosti NRB - 99/2009: hygienické a epidemiologické pravidlá a normy. - M.: Federálne centrum pre hygienu a epidemiológiu Rospotrebnadzor, 2009. - 100 s..

Aké je nebezpečenstvo gama žiarenia a spôsoby ochrany proti nemu??

Rádioaktivita je prírodný jav, pri ktorom sa rozpadajú nestabilné jadrá s uvoľňovaním rádioizotopov a elektromagnetického žiarenia..

Toto žiarenie s veľmi krátkou vlnovou dĺžkou (˂ 2x10 - 10 m) je žiarenie γ, ktoré spôsobilo jeho výrazné vlastnosti korpuskulárnych a slabých vĺn..

Na stupnici rozsahu žiarenia lúče γ úzko ohraničujú röntgenové lúče. Oba druhy majú vysokú energetickú a frekvenčnú schopnosť prenikania.

Charakterizácia a použitie

Lúče γ neobsahujú nabité častice, a preto ich dráha pohybu nie je ovplyvnená magnetickým a elektrickým poľom. Táto vlastnosť spôsobila vysokú prenikajúcu silu žiarenia. Tok gama lúčov určuje korpuskulárne vlastnosti žiarenia. Ich energia je 4,14 x 10-15 eV˟sekunda.

Zdrojom y-lúčov sú kozmické telá - Slnko, pulzary, kvasary, rádio galaxie, supernovy. Na Zemi y-lúče emitujú atómové jadrá a častice, vznikajú v dôsledku jadrových reakcií, zničenia párov častíc.

Pohybujú sa v silnom magnetickom poli, rýchlo nabité častice počas brzdenia vyžarujú gama lúče. y-žiarenie je ionizujúce, to znamená na dráhe pohybu cez médium tvorí ióny.

Rozpad rôznych druhov žiarenia

Vlastnosti žiarenia y viedli k jeho rozšírenému použitiu v rôznych priemyselných odvetviach, poľnohospodárstve a medicíne. V poľnohospodárstve sa využíva schopnosť y-lúčov spôsobovať mutácie v živých organizmoch.

Chovatelia, ktorí ožarujú obilné zrná, vyvinuli vysoko výnosnú, voči chorobám odolnú, skorú dozrievajúcu pšenicu, jačmeň, sóju, kukuricu, pohánku, bavlnu a iné plodiny, ktoré sú odolné voči nízkym teplotám a ubytovaniu..

V súčasnosti sa mutagenézou získa približne 50% plodín, z ktorých 98% je vystavených y-lúčom. Pomocou rádiovej mutácie chovatelia odvodili nový typ priadky morušovej, ktorá dáva viac hodvábneho vlákna, norku s nezvyčajnou striebornou farbou..

Pomocou gama lúčov bol vyšľachtený nový kmeň húb, ktorý ničí škodcov hmyzu. Droga "Boverin" na základe toho zachránila obrovské množstvo obilia, zeleniny, ovocia. Stimulačný účinok y-lúčov sa používa na zvýšenie a skoré klíčenie mnohých plodín vrátane hydroponie..

Ožiarením kvasinkových kultúr sa vyvinuli nové formy, ktoré sa vyznačujú veľkou produkciou ergosterolu používaného pri výrobe vitamínov. Použitie y-žiarenia v mikrobiologickom priemysle prispelo k vývoju nových kmeňov plesní, ktoré syntetizujú penicilín, aureomycín, streptomycín a ďalšie typy antibiotík..

Pod vplyvom y-lúčov sa mení virulencia patogénnych mikroorganizmov, ktorá sa používa pri vývoji vakcín. Ionizačné vlastnosti y-lúčov sa používajú na zvýšenie skladovateľnosti mnohých produktov - zeleniny, ovocia, zŕn, mliečnych výrobkov, rýb, kaviáru. V medicíne sa používajú na sterilizáciu zariadení a materiálov, ktoré nepodliehajú iným metódam dezinfekcie.

Radiačná terapia zhubných chorôb si dlhodobo a pevne získala vedúce postavenie medzi modernými metódami liečby pacientov s rakovinou. γ-žiarenie sa používa pri tvorbe rôznych meracích prístrojov - vodomerov, výškomerov. S jeho pomocou môžete v geofyzike vykonať protokolovanie γ.

Vplyv žiarenia y na živé organizmy

Všetky vlastnosti gama lúčov, ktoré sa tak úspešne používajú v priemysle, majú škodlivý vplyv na živé bunky. Pokusy na rádiovej stimulácii zvierat priniesli pozitívne výsledky týkajúce sa prírastku na hmotnosti, rýchlosti rastu, potomstva, ale zníženej strednej dĺžky života.

Účinok gama žiarenia na organizmy

y-žiarenie v malej dávke stimuluje syntézu nukleových kyselín, proteínov, enzýmov, hormónov, zvyšuje priepustnosť bunkových membrán, urýchľuje metabolizmus.

Spúšťačom všetkých pozitívnych procesov je však inhibícia určitých génov. Pod vplyvom spúšťacích efektorov dochádza k aktivácii alebo inhibícii chromozómov. Pre telo sú tieto látky toxíny..

Lúče absorbované telesnými tkanivami spôsobujú tvorbu voľných radikálov, čo prispieva k posilneniu primárnych oxidačných procesov. Negatívne radikály tvorené v lipidoch a proteínoch bunkových membrán nielen menia priepustnosť cytomembrány, ale ovplyvňujú aj aktivitu membránových enzýmov. Napríklad známe rastové hormóny pôsobia v tele vo veľkom množstve ako toxíny.

Okrem toho spúšťacie efektory spôsobujú zvýšené bunkové delenie, ktoré, ak je narušená jeho štruktúra a DNA, vedie k rakovinovým nádorom. y-žiarenie vyvoláva aktivitu enzýmov z triedy oxidoreduktáz, ktoré sa podieľajú na hydrolýze látok uložených v tele, čo vedie k deplécii.

Vlastnosti účinkov žiarenia na živý organizmus sú:

  1. y-žiarenie má mutagénne a teratogénne vlastnosti a mutácie môžu byť fixované na genetickej úrovni a prenášané do ďalších generácií.
  2. Znakom y-žiarenia je jeho schopnosť akumulácie v tkanivách, čo spôsobuje pomalý patogénny účinok. Aj malá dávka žiarenia, ktorá sa akumuluje a akumuluje, spôsobuje vážne následky.
  3. Γ žiarenie má latentný čas pôsobenia, vďaka ktorému sa objavujú príznaky žiarenia, keď sa akumuluje významná dávka žiarenia.
  4. y-žiarenie má vysokú účinnosť absorbovanej energie, takže aj malá dávka má škodlivé účinky na bunky a tkanivá.
  5. Patogénny účinok závisí od frekvencie vystavenia y-žiareniu. Oveľa menšie poškodenie bude, ak bude dávka podaná vo frakciách a vo významných intervaloch.

Rôzne časti ľudského tela reagujú odlišne na účinky žiarenia. Smrtiaca dávka je určená pre:

  • mozog - 2-Sv;
  • pľúca - 10 Sv;
  • reprodukčné orgány - 4-5 Sv;
  • končatiny - 20 Zvuk.

Uvedené dávky sú približné a líšia sa, keď sú vystavené ľuďom s rôznou citlivosťou na y-lúče.

Ochranné opatrenia proti žiareniu gama

Pretože lúče y majú vysokú priepustnosť, ich najúčinnejší účinok je tlmený materiálmi s vysokou hustotou a vysokým atómovým číslom, ako napríklad:

  • magnetitová ruda;
  • viesť;
  • olovené sklo;
  • betón;
  • oceľ.

Na ochranu proti y-žiareniu sa používajú oceľové profilové nádrže naplnené boratovanou vodou. Oneskoruje y-žiarenie a polyetylén, plast, hydridy kovov. Používajú sa vo forme pások, fólií, tyčí. Používajte rovnakým spôsobom ako voda v kombinácii s oceľovými alebo olovenými plechmi.

Betón je dobre izolovaný od žiarenia gama, najmä ak je súčasťou blokov kovový šrot - drôt, kovové kúsky, oceľové gule. Najmenej ochranné vlastnosti majú betón s pieskom alebo štrkom. Ochranné materiály sa používajú ako na tienenie zdroja žiarenia, tak aj na stavbu protiradiačných prístreškov.

Na vytvorenie izolačného štítu pred žiarením γ je potrebné použiť nasledujúcu hrúbku:

  • voda - 23 cm;
  • oceľ - 3 cm;
  • betón - 10 cm;
  • strom - 30 cm.

Používajú sa aj nasledujúce opatrenia, ktoré sa v komplexe využívajú efektívnejšie:

  • čo najďalej od zdroja žiarenia;
  • skrátiť čas strávený v nebezpečnej zóne;
  • používať ochranné štruktúry;
  • chrániť povrch tela, očí, dýchacích orgánov pomocou radiačných ochranných zariadení - špeciálny ochranný odev s olovenými vložkami, izolačné okuliare, plynovú masku, špeciálne rukavice;
  • kontrolná dávka žiarenia dozimetrom - rádiometrom.

Ako preventívne prostriedky sa používajú lieky - indralín, naftyzín, cystamín. Odoberajú sa pred ožiarením. Účinok liečiv je 1 až 2 hodiny, po ktorých je potrebné podávanie zopakovať.

Čo je gama žiarenie

Škodlivé sú nielen röntgenové lúče, ale aj žiarenie gama, ktoré sa svojou povahou podobá svetlu. Charakteristickým rysom toku gama je krátka vlnová dĺžka, ale napriek tomu lúče majú silný toxický a traumatický účinok na všetky živé organizmy..

Kedy sa objavil

Tento objav urobil A. Becquerel v roku 1896, keď študoval vzťah röntgenových lúčov s luminiscenciou. Na testovanie odhadov vedec použil chemické zlúčeniny, medzi ktorými bola soľ uránu, žiariace v tme. Držal ju na slnku a umiestnil ju do skrinky na fotografickej platni zabalenej do svetlopriepustného filmu..

Po svojom prejave Becquerel uvidel presný obraz kúska soli. Pomocou luminiscencie nebolo možné papier osvetľovať, takže vedec dospel k záveru, že to bolo spôsobené röntgenovými lúčmi..

Fenomén rádioaktivity sa teda prvýkrát zaznamenal. O niečo neskôr vydal Becquerel na Akadémii vied v Paríži správu o žiarení počas fosforescencie. Po nejakom čase sa objavili zmeny. Toto bola ďalšia udalosť..

Keď vedec umiestnil zlúčeninu uránu, ktorá nebola vystavená žiareniu, na fotografickú dosku v nepriaznivom počasí, jej štruktúra sa zreteľne odrazila na obrázku.

Becquerel neskôr hovoril o svojom výskume. Vo svojej práci boli informácie o žiarení fosforeskujúcich telies. Potom vedec vykonal mnoho experimentov s rôznymi látkami, ktoré zanechali stopy na tanieri, a zdieľal teórie a vedomosti s manželmi Curie, ktorí objavili nové prvky - rádium a polónium..

Ďalšie experimenty a štúdie viedli k tomu, že v roku 1900 Paul Villard objavil gama žiarenie pri štúdiu rádia. Termín gama lúče prvýkrát použil E. Rutherford v roku 1903. Neskôr on a E. Andrade preukázali elektromagnetickú povahu gama žiarenia..

Vlastnosti žiarenia gama

V gama lúčoch, ktoré sú prúdom vysokoenergetickej kvanty alebo fotónov (gama-quanta), neexistujú žiadne nabité častice, takže ich magnetické a elektrické pole neodchyľuje.

Žiarenie má vysokú penetračnú silu za rovnakých energetických vlastností a za iných podmienok. Ionizácia atómov hmoty spôsobená lúčmi gama.

S priechodom látok látkami, ako sú:

  1. Jadrový fotoelektrický efekt poskytovaný vyraďovaním nukleónov z jadra gama kvantom pri energii viac ako niekoľko desiatok MeV.
  2. Fotoelektrický efekt, pri ktorom atóm elektrónového obalu absorbuje tok energie gama kvantu a opúšťa atóm.
  3. Účinok objavenia sa párov, v ktorých rozklad rádioaktívnych jadier elementárnych častíc (prechod) gama kvanta na pozitrón a elektrón v elektrickom poli jadra.
  4. Comptonov efekt - gama kvantum je rozptýlené od interakcie s elektrónom, čo vedie k tvorbe gama kvanta s nižšou energiou a podporuje uvoľňovanie elektrónu a ionizáciu atómu.

Na štúdium charakteristík tuhých látok používame pozorovanie účinkov spojených s vplyvom vonkajších faktorov na vlastnosti jadrového žiarenia.

hlavné zdroje

Ľudské telo je neustále vystavené rádioaktívnym účinkom. Približne 80% sa venuje kozmickým lúčom. Prirodzené žiarenie sa vyskytuje v dôsledku 60 rádioaktívnych prvkov nachádzajúcich sa v pôde, vzduchu a vode. Medzi hlavné zdroje prírodného žiarenia patrí radón inertného plynu, ktorý pochádza z hornín a zeme.

Rádioaktívne vlny sa vyrábajú zrážaním vysokoenergetických elektrónov z urýchľovačov s lúčmi viditeľného svetla vytvoreného laserom. Časť rádionuklidov prichádza s jedlom.

Bežné zdroje gama lúčov sú:

  • ridionuklidy používané v ľahkom priemysle a poľnohospodárstve;
  • stavebné materiály;
  • zdravotnícke prístroje;
  • nehody, výbuchy a emisie v rádiochemických závodoch;
  • rádiochemický priemysel.

Rádioaktívne pozadie je ovplyvnené geografickou polohou. V niektorých oblastiach žiarenie stokrát prevyšuje povolené normy.

Frekvencia a rýchlosť

Na stupnici elektromagnetických vĺn sa gama žiarenie nachádza vedľa röntgenových lúčov, ale má vlnu, ktorej dĺžka je 3,1018 Hz..

Aplikácie žiarenia gama

Gama lúče sa používajú v rôznych oblastiach. Pri závažných patológiách, ktoré ničia bunky tela, použite túto vlastnosť na zmenu štruktúry molekúl a atómov. Na liečenie onkológie je ožarovanie nevyhnutné. Prispieva k deštrukcii abnormálnych buniek a zastavuje ich rýchly rast..

V niektorých prípadoch nie je možné zastaviť aktívne zvyšovanie počtu rakovinových buniek a pomáhajú iba lúče gama, ktoré ničia novotvary. Pomocou žiarenia ničia patogénnu mikroflóru a rôzne potenciálne nebezpečné kontaminanty.

Rádioaktívne lúče sa používajú na sterilizáciu zdravotníckych pomôcok a nástrojov. Tento typ žiarenia je vhodný na dezinfekciu určitých výrobkov..

Rádioaktívne žiarenie sa používa na transilumináciu všetkých kovových výrobkov v kozmetickom a inom priemysle.

Táto metóda umožňuje detekovať skryté chyby. Technika sa odporúča používať vo výrobe s extrémnou kontrolou kvality dielov.

Vedci používajú lúče na meranie hĺbky vŕtania a na získanie informácií o možnom výskyte hornín.

Žiarenie sa používa v chove. Na získanie mutácií v genóme sa vybraným rastlinám dávkuje. Táto metóda umožňuje chovateľom získať nové odrody rastlín s potrebnými vlastnosťami..

Rádioaktívny tok pomáha určovať rýchlosť umelých satelitov a kozmických lodí. Lúče vysielané do vesmíru umožňujú určiť vzdialenosť a simulovať trasu lietadla.

Poškodenie gama lúčov

Rádioaktívne lúče sa vyznačujú zvýšenou penetráciou. Na ich oddialenie bude potrebná stena olova s ​​hrúbkou väčšou ako 5 cm. Koža a iné ochranné mechanizmy živých bytostí nebránia prieniku rádioaktívneho prúdu. Vstupuje do tela a ničí všetky štruktúry.

Vystavené atómy a molekuly sa stávajú zdrojom žiarenia a prispievajú k ionizácii ďalších buniek.

Tieto procesy vedú k tomu, že niektoré látky sa premieňajú na iné. Bunky menia genóm. Zvyšky starých štruktúr, ktoré sa pri výstavbe nových buniek stali zbytočnými, začnú telo otráviť.

Nebezpečenstvo gama lúčov spočíva v tom, že živé bytosti necítia smrtiace žiarenie a nemajú proti tomu osobitnú ochranu..

Rádioaktívne vlny sú najviac škodlivé pre sexuálne bunky, ktoré obsahujú molekuly DNA. Jediná expozícia lúčom s nízkou dávkou však ničí podstatne živé bunky. Z tohto dôvodu sa začali používať v rôznych oblastiach ľudskej činnosti..

Metódy radiačnej ochrany

Prirodzené pozadie sa nestane podstatným prvkom infekcie. Na ochranu používajte špeciálne prístrešky. Suterén umiestnený v dome bude schopný tlmiť účinky lúčov 1000-krát.

Žiareniu sa dá vyhnúť pozornou pozornosťou na položky označené symbolom.

Vonkajšie tieto prvky nie sú nebezpečné, ale v prípade poškodenia sú škodlivé..

Elektromagnetické vlny: čo je gama žiarenie a jeho poškodenie

Mnoho ľudí vie o nebezpečenstve röntgenového vyšetrenia. Existujú ľudia, ktorí počuli o nebezpečenstve, ktoré predstavujú lúče z gama kategórie. Nie každý si však je vedomý toho, čo je žiarenie gama a aké konkrétne nebezpečenstvo predstavuje..

Medzi mnohými typmi elektromagnetického žiarenia existujú gama lúče. Mestá o nich vedia oveľa menej ako o röntgenových lúčoch. To ich však neznižuje. Hlavným znakom tohto žiarenia je malá vlnová dĺžka.

Svojou povahou sú ako svetlo. Rýchlosť ich šírenia v priestore je rovnaká ako svetlo a je 300 000 km / s. Ale kvôli svojim vlastnostiam má takéto žiarenie silný toxický a traumatický účinok na všetky živé bytosti..

Hlavné riziká žiarenia gama

Hlavnými zdrojmi gama žiarenia sú kozmické lúče. Ich tvorbu ovplyvňuje aj rozpad atómových jadier rôznych prvkov s rádioaktívnou zložkou a niekoľko ďalších procesov. Bez ohľadu na konkrétny spôsob, akým žiarenie zasiahlo osobu, má vždy rovnaké následky. Toto je silný ionizujúci účinok..

Fyzici poznamenávajú, že najkratšie vlny elektromagnetického spektra majú najvyššiu saturáciu energie quanta. Z tohto dôvodu si gama pozadie získalo povesť ako prúd s veľkou energetickou rezervou.

Jeho vplyv na všetky živé veci spočíva v týchto aspektoch:

  • Otrava a poškodenie živých buniek. Je to spôsobené skutočnosťou, že penetračná schopnosť gama žiarenia je obzvlášť vysoká.
  • Ionizačný cyklus. Pozdĺž cesty pohybu lúča molekuly zničené kvôli tomu začnú aktívne ionizovať ďalšiu časť molekúl. A tak ďalej do nekonečna.
  • Transformácia buniek. Bunky zničené týmto spôsobom spôsobujú silné zmeny v rôznych štruktúrach. Výsledný výsledok negatívne ovplyvňuje organizmus a mení zdravé zložky na jedy.
  • Zrod mutovaných buniek, ktoré nie sú schopné plniť svoje povinnosti.

Za hlavné nebezpečenstvo tohto typu žiarenia sa však považuje absencia špeciálneho mechanizmu zameraného na včasné odhalenie týchto vĺn. Z tohto dôvodu môže človek dostať smrteľnú dávku žiarenia a dokonca ju nemusí okamžite pochopiť..

Všetky ľudské orgány reagujú na častice gama inak. Niektoré systémy si poradia lepšie ako iné kvôli zníženej citlivosti jednotlivca na takéto nebezpečné vlny..

Najhoršie zo všetkého je, že tento účinok ovplyvňuje hematopoetický systém. To sa vysvetľuje skutočnosťou, že tu je jedna z najrýchlejšie sa deliacich buniek v tele. Takáto expozícia tiež veľmi ovplyvňuje:

  • tráviaci trakt;
  • lymfatické žľazy;
  • genitálie
  • vlasové folikuly;
  • Štruktúra DNA.

Lúče prenikli do štruktúry reťazca DNA a lúče spustili proces početných mutácií a zničili prirodzený mechanizmus dedičnosti. Lekári zďaleka nie vždy dokážu zistiť, čo je príčinou prudkého zhoršenia zdravotného stavu pacienta. To sa deje v dôsledku dlhej latencie a schopnosti žiarenia akumulovať škodlivé účinky v bunkách..

Aplikácie pre žiarenie gama

Po pochopení toho, čo je žiarenie gama, sa ľudia začínajú zaujímať o rozsah použitia nebezpečných lúčov..

Podľa nedávnych štúdií s nekontrolovaným spontánnym vystavením žiareniu z gama spektra účinky neprichádzajú dlho. V obzvlášť zanedbávaných situáciách môže žiarenie „získať späť“ budúcu generáciu bez viditeľných následkov pre rodičov.

Napriek dokázanému nebezpečenstvu takýchto lúčov vedci stále používajú toto žiarenie v priemyselnom meradle. Jeho použitie sa často vyskytuje v týchto odvetviach:

  • sterilizácia potravín;
  • spracovanie lekárskych nástrojov a vybavenia;
  • kontrola vnútorného stavu viacerých výrobkov;
  • geologické práce, pri ktorých je potrebné určiť hĺbku vrtu;
  • vesmírny výskum, kde musíte zmerať vzdialenosť;
  • pestovanie rastlín.

V druhom prípade mutácie plodín umožňujú ich použitie na kultiváciu na území krajín, ktoré na to neboli pôvodne upravené.

Gama lúče sa v medicíne používajú na liečenie rôznych onkologických ochorení. Táto metóda sa nazýva rádioterapia. Jeho cieľom je maximálne ovplyvniť bunky, ktoré sa delia obzvlášť rýchlo. Ale okrem zneškodňovania týchto škodlivých buniek v tele dochádza k zabíjaniu sprievodných zdravých buniek. Z dôvodu tohto vedľajšieho účinku sa lekári roky snažili nájsť účinnejšie lieky na boj proti rakovine..

Existujú však také formy onkológie a sarkómu, ktoré sa nemôžete zbaviť žiadnou inou metódou známou vede. Potom je predpísaná radiačná terapia na potlačenie vitálnej aktivity patogénnych nádorových buniek v krátkom čase.

Iné použitia žiarenia

Energia gama žiarenia bola dnes študovaná dostatočne dobre na pochopenie všetkých súvisiacich rizík. Ale ešte pred sto rokmi ľudia zaobchádzali s takouto expozíciou hroznejšie. Ich znalosť vlastností rádioaktivity bola zanedbateľná. Kvôli tejto ignorancii mnoho ľudí trpelo chorobami nepochopiteľnými lekárom minulého obdobia..

Dalo by sa stretnúť s rádioaktívnymi prvkami v:

  • Glazúry na keramiku;
  • šperky;
  • starožitné suveníry.

Niektoré „pozdravy z minulosti“ môžu byť nebezpečné aj dnes. Platí to najmä pre časti zastaraných lekárskych alebo vojenských zariadení. Nachádzajú sa na území opustených vojenských jednotiek, nemocníc.

Veľkým nebezpečenstvom je tiež rádioaktívny kovový šrot. Môže byť sama osebe hrozbou a nachádza sa v oblastiach so zvýšeným žiarením. Aby sa zabránilo skrytým účinkom kovového šrotu nachádzajúceho sa na skládke, musí byť každý objekt skontrolovaný špeciálnym zariadením. Môže odhaliť svoje skutočné žiarenie..

Vo svojej „čistej forme“ predstavuje žiarenie gama najväčšie nebezpečenstvo z týchto zdrojov:

  • procesy vo vesmíre;
  • pokusy s rozpadom častíc;
  • prechod jadra prvku s vysokým energetickým obsahom v pokoji;
  • pohyb nabitých častíc v magnetickom poli;
  • spomalenie nabitých častíc.

Priekopníkom v štúdii gama častíc bol Paul Villard. Tento francúzsky špecialista v oblasti fyzického výskumu začal hovoriť o vlastnostiach gama žiarenia už v roku 1900. Na tento experiment ho narazil, aby študoval vlastnosti rádia.

Ako sa chrániť pred škodlivým žiarením?

Aby sa ochrana mohla etablovať ako skutočne účinný blokátor, musíte k jej vytvoreniu pristupovať komplexným spôsobom. Dôvodom je prirodzené žiarenie elektromagnetického spektra, ktoré človeka neustále obklopuje.

V normálnom stave sú zdroje takýchto lúčov považované za relatívne neškodné, pretože ich dávka je minimálna. Ale okrem pokoja v životnom prostredí existujú aj periodické výbuchy žiarenia. Obyvatelia Zeme pred kozmickými emisiami sú chránení odľahlosťou našej planéty pred ostatnými. Ľudia sa však nebudú môcť skryť pred početnými atómovými elektrárňami, pretože sú všade rozšírené.

Vybavenie týchto inštitúcií je obzvlášť nebezpečné. Jadrové reaktory, ako aj rôzne technologické okruhy predstavujú hrozbu pre priemerného občana. Pozoruhodným príkladom je tragédia v jadrovej elektrárni v Černobyle, ktorej dôsledky sa stále objavujú.

Aby sa minimalizoval vplyv gama žiarenia na ľudské telo v obzvlášť nebezpečných podnikoch, bol zavedený jeho vlastný bezpečnostný systém. Zahŕňa niekoľko hlavných bodov:

  • Lehota na pobyt v blízkosti nebezpečného zariadenia. Počas operácie zmiernenia v Černobyle dostal každý likvidátor len niekoľko minút na vykonanie jednej z mnohých etáp celkového plánu zmierňovania..
  • Limit vzdialenosti. Ak to situácia umožňuje, všetky postupy by sa mali vykonávať v automatickom režime, pokiaľ je to možné od nebezpečného objektu.
  • Dostupnosť ochrany. Toto nie je len špeciálna forma pre pracovníka v obzvlášť nebezpečnej výrobe, ale aj ďalšie ochranné bariéry z rôznych materiálov.

Materiály so zvýšenou hustotou a vysokým atómovým číslom pôsobia ako blokátor takýchto bariér. Medzi najbežnejšie sa hovorí:

Olovo sa v tejto oblasti osvedčilo najlepšie. Má najvyššiu absorpčnú intenzitu gama lúčov (tzv. Gama lúče). Najúčinnejšou kombináciou je spoločné použitie:

  • 1 cm hrubá vodiaca doska;
  • betónová vrstva do hĺbky 5 cm;
  • vodný stĺpec hlboký 10 cm.

Spolu to redukuje žiarenie na polovicu. Ale úplne sa ho zbaviť nebude fungovať. Olovo sa tiež nemôže používať pri zvýšených teplotách. Ak miestnosť neustále udržiava režim vysokej teploty, potom tavná elektróda nepomôže. Musí sa nahradiť drahými analógmi:

Všetci zamestnanci podnikov, v ktorých sa udržiava vysoké žiarenie gama, sú povinní nosiť pravidelne aktualizovaný pracovný odev. Obsahuje nielen olovené plnivo, ale aj gumenú podložku. Ak je to potrebné, oblek je doplnený radiačnými štítmi.

Ak žiarenie pokrývalo veľkú časť územia, je lepšie sa okamžite skryť v špeciálnom prístrešku. Ak nebol neďaleko, môžete použiť suterén. Čím hrubšia je stena takého suterénu, tým menšia je pravdepodobnosť získania vysokej dávky žiarenia.

Žiarenie gama: pojem, zdroje, použitie a metódy ochrany

Žiarenie gama sa nazýva jedným z typov elektromagnetického žiarenia s krátkymi vlnami. Vďaka extrémne krátkej vlnovej dĺžke žiarenia gama majú výrazné korpuskulárne vlastnosti, zatiaľ čo vlnové vlastnosti prakticky chýbajú..

Gama-ionizujúce žiarenie má silný traumatický účinok na živé organizmy a súčasne je úplne nemožné rozpoznať zmyslové orgány..

Patrí do skupiny ionizujúceho žiarenia, to znamená, že prispieva k premene stabilných atómov rôznych látok na ióny s kladným alebo záporným nábojom. Rýchlosť gama žiarenia je porovnateľná s rýchlosťou svetla. Objav predtým neznámych tokov žiarenia urobil francúzsky vedec Villard v roku 1900.

Písmená gréckej abecedy sa použili pre mená žiarenia. Žiarenie umiestnené na stupnici elektromagnetického žiarenia po röntgenovom žiarení sa nazýva gama - tretie písmeno abecedy..

Malo by byť zrejmé, že hranice medzi rôznymi typmi žiarenia sú veľmi svojvoľné.

Čo je gama žiarenie

Pokúsme sa vyhnúť konkrétnej terminológii pochopiť, čo je gama-ionizujúce žiarenie. Akákoľvek látka sa skladá z atómov, ktoré zase obsahujú jadro a elektróny. Atóm, a najmä jeho jadro, je vysoko stabilný, a preto sú na jeho štiepenie potrebné osobitné podmienky.

Ak tieto podmienky nejako vzniknú alebo sa získajú umelo, nastane proces nukleárneho rozkladu, ktorý je sprevádzaný uvoľňovaním veľkého množstva energie a elementárnych častíc.

V závislosti od toho, čo presne v tomto procese vyniká, je žiarenie rozdelené do niekoľkých typov. Alfa, beta a neutrónové žiarenie sa vyznačuje emisiou elementárnych častíc a aktívny lúč röntgenových a gama lúčov je prúd energie.

V skutočnosti je však akékoľvek žiarenie, vrátane žiarenia v oblasti gama, ako prúd častíc. V prípade tohto žiarenia sú časticami toku fotóny alebo kvarky.

Podľa zákonov kvantovej fyziky platí, že čím kratšia je vlnová dĺžka, tým vyššia je energia žiarenia quanta.

Pretože vlnová dĺžka gama lúčov je veľmi malá, je možné tvrdiť, že energia gama žiarenia je extrémne veľká..

Výskyt gama žiarenia

Zdrojmi gama žiarenia sú rôzne procesy. Vo vesmíre existujú objekty, v ktorých sa vyskytujú reakcie. Výsledkom týchto reakcií je kozmické gama žiarenie.

Hlavnými zdrojmi gama lúčov sú kvasary a pulzary. Nukleárne reakcie s masívnym uvoľňovaním energie a gama žiarením sa tiež vyskytujú počas premeny hviezdy na supernovu.

Elektromagnetické žiarenie gama sa vyskytuje pri rôznych prechodoch v oblasti plášťa atómového elektrónu, ako aj pri rozpadu jadier niektorých prvkov. Medzi zdroje gama lúčov možno tiež nazvať špecifické médium so silným magnetickým poľom, kde elementárne častice sú inhibované odporom tohto média.

Nebezpečenstvo gama lúčov

Vďaka svojim vlastnostiam má žiarenie gama žiarenia veľmi vysokú penetračnú silu. Na jej zastavenie potrebujete vodiacu stenu s hrúbkou najmenej päť centimetrov.

Pokožka a iné ochranné mechanizmy živého tvora nie sú prekážkou žiarenia gama. Preniká priamo do buniek a má deštruktívny účinok na všetky štruktúry. Samotne ožiarené molekuly a atómy hmoty sa stávajú zdrojom žiarenia a vyvolávajú ionizáciu ďalších častíc.

V dôsledku tohto procesu sú ďalšie vyrobené z niektorých látok. Z nich sú tvorené nové bunky s iným genómom. Zvyšky starých štruktúr, ktoré nie sú potrebné pri stavbe nových buniek, sa pre telo stávajú toxínmi.

Najväčšie nebezpečenstvo lúčov žiarenia pre živé organizmy, ktoré dostali dávku žiarenia, je to, že nie sú schopné snímať prítomnosť tejto smrtiacej vlny vo vesmíre. A tiež, že živé bunky nemajú žiadnu špecifickú ochranu proti ničivej energii, ktorú nesie gama-ionizujúce žiarenie. Tento typ žiarenia má najväčší vplyv na stav zárodočných buniek nesúcich molekuly DNA..

Rôzne bunky tela sa v gama lúčoch správajú odlišne a majú rôzny stupeň odolnosti voči účinkom tohto typu energie. Ďalšou vlastnosťou gama žiarenia je však kumulatívna schopnosť.

Jedna dávka malej dávky nespôsobuje nenapraviteľné deštrukčné účinky na živú bunku. Preto našlo uplatnenie žiarenie vo vede, medicíne, priemysle a iných oblastiach ľudskej činnosti.

Žiadosti o gama lúče

Dokonca aj smrtiace lúče zvedavých myslí vedcov našli priestor. V súčasnosti sa žiarenie gama používa v rôznych odvetviach, je v prospech vedy a úspešne sa používa aj v rôznych zdravotníckych pomôckach.

Schopnosť meniť štruktúru atómov a molekúl bola prospešná pri liečbe závažných chorôb, ktoré ničia telo na bunkovej úrovni.

Na liečenie rakoviny sú nevyhnutné gama lúče, pretože môžu zničiť abnormálne bunky a zastaviť ich rýchle delenie. Niekedy nie je možné zastaviť abnormálny rast rakovinových buniek, potom sa zachráni gama žiarenie, kde sú bunky úplne zničené..

Gama-ionizujúce žiarenie sa používa na ničenie patogénnej mikroflóry a rôznych potenciálne nebezpečných kontaminantov. V rádioaktívnych lúčoch sterilizujte lekárske nástroje a prístroje. Tento typ žiarenia sa tiež používa na dezinfekciu niektorých výrobkov..

Gama lúče osvetľujú rôzne celokovové výrobky pre vesmír a ďalšie priemyselné odvetvia s cieľom zistiť skryté chyby. V tých oblastiach výroby, kde je nevyhnutná konečná kontrola kvality výrobkov, je tento druh kontroly jednoducho nenahraditeľný.

Vedci pomocou gama lúčov merajú hĺbku vŕtania, získavajú údaje o možnosti výskytu rôznych hornín. Lúče gama sa môžu používať aj v chove. Prísne dávkovaný tok ožaruje niektoré vybrané rastliny, aby sa získali požadované mutácie v ich genóme. Týmto spôsobom chovatelia získavajú nové druhy rastlín s vlastnosťami, ktoré potrebujú..

Pomocou gama toku sa určujú rýchlosti kozmickej lode a umelých satelitov. Poslaním lúčov do vesmíru môžu vedci určiť vzdialenosť a simulovať cestu kozmickej lode.

Metódy ochrany

Zem má prirodzený mechanizmus ochrany pred kozmickým žiarením, to je ozónová vrstva a horná atmosféra.

Lúče, ktoré s veľkou rýchlosťou prenikajú do chráneného priestoru Zeme, nespôsobujú živým bytostiam veľa škody. Najväčšie nebezpečenstvo predstavuje zdroj a žiarenie gama získané v suchozemských podmienkach..

Najdôležitejším zdrojom nebezpečenstva kontaminácie žiarením sú podniky, v ktorých sa vykonáva kontrolovaná jadrová reakcia pod ľudskou kontrolou. Sú to jadrové elektrárne, v ktorých sa vyrába energia na zabezpečenie svetla a tepla pre obyvateľstvo a priemysel..

Prijímajú sa najzávažnejšie opatrenia na zabezpečenie pracovníkov pre tieto zariadenia. Tragédie, ku ktorým došlo v rôznych častiach sveta v dôsledku straty ľudskej kontroly nad jadrovou reakciou, naučili ľudí, aby boli opatrní s neviditeľným nepriateľom..

Ochrana elektrárne

V podnikoch a odvetviach jadrovej energie spojených s využívaním gama žiarenia je doba kontaktu so zdrojom nebezpečenstva žiarenia prísne obmedzená.

Všetci zamestnanci, ktorí majú úradníka, musia kontaktovať alebo byť blízko zdroja gama žiarenia, používať špeciálne ochranné obleky a pred návratom do „čistej“ oblasti prejsť niekoľkými stupňami čistenia..

Na účinnú ochranu pred gama lúčmi sa používajú materiály s vysokou pevnosťou. Patria sem olovo, vysokopevnostný betón, olovené sklo a niektoré druhy ocele. Tieto materiály sa používajú pri výstavbe ochranných obvodov elektrární..

Prvky z týchto materiálov sa používajú na vytváranie ochranných odevov pre zamestnancov elektrární s prístupom k zdrojom žiarenia..

V tzv. „Horúcej“ zóne olovo neznesie záťaž, pretože jeho teplota topenia nie je dostatočne vysoká. V oblasti, kde termonukleárna reakcia prebieha s uvoľňovaním vysokých teplôt, sa používajú drahé kovy vzácnych zemín, ako napríklad volfrám a tantal..

Všetci ľudia, ktorí sa zaoberajú gama žiarením, majú k dispozícii individuálne meracie prístroje..

Kvôli nedostatku prirodzenej citlivosti na žiarenie môže osoba použiť dozimeter na určenie toho, akú dávku žiarenia dostal za určité obdobie..

Dávka sa považuje za normálnu dávku nepresahujúcu 18 - 20 mikroroentgénov za hodinu. Keď sa ožaruje dávkou do 100 mikroroentgénov, nestane sa nič mimoriadne hrozné. Ak osoba dostala takúto dávku, za dva týždne sa môžu vyskytnúť následky.

Po prijatí dávky 600 x-lúčov, osoba čelí smrti v 95% prípadov do dvoch týždňov. Dávka 700 x-lúčov je smrteľná v 100% prípadov.

Zo všetkých druhov žiarenia sú to pre človeka najväčšie nebezpečenstvo gama lúče. Bohužiaľ pravdepodobnosť radiačnej infekcie existuje pre každého. Expozícia žiareniu môže predstavovať nebezpečenstvo aj mimo priemyselných zariadení, ktoré produkujú energiu štiepením atómového jadra..

Ako žiarenie ovplyvňuje človeka?

Vyslovte slovo „žiarenie“ trom rôznym ľuďom a pravdepodobne dostanete tri rôzne reakcie. Teta ti nepovie, ako funguje žiarenie, ale môže ti povedať, ako žiarenie uzdravilo jej rakovinu. Váš sused si možno pamätá, ako ho v škole učili, ako sa vysporiadať s jadrovým výbuchom. A váš priateľ, milovník komiksov, vysvetlí, ako gama lúče premenili Bruce Bannera na Hulk.

Ožarovanie v rôznych formách nás neustále obklopuje. Niekedy je to nebezpečné, niekedy nie. Je to prírodné a umelé. Naše telá sú každý deň vystavené prirodzenému žiareniu - od pôdnych a podzemných plynov až po žiarenie vychádzajúce zo slnka a z vesmíru..

Sme tiež vystavení ožiareniu ľudskými zariadeniami - lekárskymi postupmi, televízormi, mobilnými telefónmi a mikrovlnnými rúrami. Nebezpečenstvo žiarenia závisí od jeho sily, typu a trvania expozície.

Čo je žiarenie?

Väčšina ľudí vám povie, že Marie Curie objavila žiarenie so svojím manželom Pierrom. A je to tak - dobre alebo takmer tak. Manželia Curie objavili rádioaktivitu v roku 1898, čo im prinieslo Nobelovu cenu. Avšak tri roky pred nimi v roku 1895 vedec menom Wilhelm Roentgen prvýkrát objavil röntgenové lúče a fenomén rádioaktivity (tento termín neskôr vytvoril Curie na základe latinského slova „ray“)..

Krátko po objavení röntgenového žiarenia sa francúzsky vedec menom Henri Becquerel pokúsil zistiť, odkiaľ röntgenové žiarenie pochádza, a objavil silné žiarenie uránu. Marie Curie napísala dizertačnú prácu na základe Becquerelovho výskumu, ktorý viedol k objaveniu rádiového žiarenia.

Žiarenie je energia, ktorá sa šíri vo forme vĺn (elektromagnetické žiarenie) alebo vysokorýchlostných častíc (samotné žiarenie). Príčinou žiarenia je rozpad nestabilného (rádioaktívneho) atómu.

Pokiaľ ide o elektromagnetické žiarenie, nemá žiadnu masu a šíri sa vo vlnách. EM žiarenie sa môže líšiť od veľmi nízkych po extrémne vysoké energie a tento rozsah nazývame elektromagnetické spektrum. V rámci EM spektra existujú dva typy žiarenia - ionizujúce a neionizujúce.

Trochu ťažké? Nerobte si starosti, podrobnejšie to vysvetlíme nižšie..

Žiaľ, práve to, čo dalo Marie Curieovi večný život vo vede, ju nakoniec zabilo. Koncom 90. rokov 19. storočia začala Mária a jej manžel Pierre trpieť rôznymi chorobami. Mária mala niekoľko kataraktov (teraz známy vedľajší účinok žiarenia) a nakoniec zomrela na leukémiu spôsobenú ožiarením jej kostnej drene..

Takto nás ovplyvňuje žiarenie.

Elektromagnetické spektrum

Elektromagnetické žiarenie je prúd fotónov pohybujúcich sa vo vlnách. Čo je to fotón? Toto je lúč energie v neustálom pohybe. V praxi množstvo energie, ktorú fotón nesie, spôsobuje, že sa niekedy správa ako vlna a niekedy ako častice. Vedci to označujú ako vlnovú časticu. Nízkoenergetické fotóny (napr. Rádio) sa správajú ako vlny a vysoko energetické fotóny (napr. Röntgenové lúče) sa správajú viac ako častice.

Žiarenie EM môže prechádzať dutinou. To ho odlišuje od iných typov vĺn, ako je zvuk, ktorý vyžaduje pohyb média. Všetky formy elektromagnetického žiarenia sú umiestnené v elektromagnetickom spektre. Čím vyššia je energia, tým silnejšie a teda nebezpečnejšie žiarenie. Jediným rozdielom medzi rádiovými vlnami a lúčmi gama je úroveň energie fotónu. Nižšie je uvedený prehľad elektromagnetického spektra.

rádio

Rádiové vlny sú najdlhšie vlny elektromagnetického spektra (až do dĺžky futbalového ihriska). Sú pre nás neviditeľné. Dodávajú hudbu do našich rádií, zvuk a obraz do televízorov a prenášajú signály do našich mobilných telefónov. Vlny mobilných telefónov sú najkratšie rádiových vĺn, ale dlhšie ako mikrovlny.

mikrovlnná rúra

Tiež neviditeľné. Mikrovlny používame na rýchle zahrievanie jedla. Telekomunikačné satelity používajú mikrovlny na prenos hlasu do telefónov. Pokiaľ ide o mikrovlnnú energiu, hmla, oblaky alebo dym nie sú prekážkou. Preto je tak vhodný na prenos informácií. Niektoré mikrovlny sa používajú v radaroch, napríklad Dopplerov radar, ktorý meteorológovia používajú na získanie predpovedí počasia. Celý vesmír je plný slabého mikrovlnného žiarenia v pozadí, ktoré vedci spájajú s teóriou Veľkého tresku.

Infra červená radiácia

Infračervená oblasť sa nachádza medzi viditeľnými a neviditeľnými časťami EM spektra. Diaľkové ovládanie prepína kanály pomocou infračervených vĺn. Každý deň cítime infračervené žiarenie ako slnečné teplo. Infračervená fotografia môže vykazovať teplotný rozdiel. Hadi dokážu zachytiť infračervené žiarenie, a preto nájdu teplokrvnú korisť v úplnej tme..

Viditeľné žiarenie

Toto je jediná časť elektromagnetického spektra, ktorú vidíme. V tomto pásme spektra vidíme rôzne vlnové dĺžky ako farby dúhy. Slnko je napríklad prírodným zdrojom viditeľných vĺn. Keď sa pozrieme na objekt, naše oči uvidia farbu odrazeného svetla a všetky ostatné farby sú predmetom absorbované.

ultrafialový

Ultrafialové lúče (UV) - to je to, čo zdobí našu pokožku opálením. Ľudia nevidia UV lúče, ale niektoré druhy hmyzu to dokážu. Ozónová vrstva v našej atmosfére zachytáva väčšinu ultrafialového žiarenia. Pretože sa však naša ozónová vrstva vyčerpáva v dôsledku používania chlórfluórovaných uhľovodíkov v aerosóloch, úroveň ultrafialového žiarenia Zeme neustále rastie. To môže viesť k zdravotným účinkom, ako je rakovina kože..

röntgenové lúče

Röntgenové lúče sú svetelné vlny s veľmi vysokou energiou. S ich použitím v medicíne sme najviac oboznámení, ale priestor je tiež prešpikovaný prírodnými röntgenovými lúčmi. Nerobte si starosti, röntgenové lúče nemôžu preniknúť z vesmíru na povrch Zeme.

Lúče gama

Gama lúče majú najvyššiu energiu a najkratšiu vlnovú dĺžku. Tieto lúče generujú jadrové výbuchy a atómy rádioaktívnych minerálov. Lúče gama môžu zabíjať živé bunky a lekári ich niekedy používajú na zabíjanie rakovinových buniek. V hlbokom vesmíre sa každý deň objavujú výbuchy gama lúčov, ich pôvod však zostáva záhadou.

X-ray pre montáž topánky

Dnes vieme, že nadmerné vystavenie röntgenovým lúčom je nebezpečné a operátori RTG izieb spolu s pacientmi nosia ochranné pomôcky..

Od 30. až do 50. rokov 20. storočia však predajcovia v obchodoch s obuvou používali röntgenový stroj na vyskúšanie obuvi. Aj keď neexistujú žiadne informácie o poškodených kupujúcich, prípady predajcov sú známe..

Jedna módna návrhárka, ktorá sa zúčastnila módnych prehliadok, dostala takú dávku röntgenového žiarenia, že musela amputovať nohu.

Neionizujúce žiarenie

Existujú dva typy žiarenia: neionizujúce a ionizujúce. V elektromagnetickom spektre sú oddelené hranicou medzi infračerveným a ultrafialovým žiarením. Sú známe tri hlavné typy ionizujúceho žiarenia: alfa častice, beta častice a gama lúče. Neskôr v tomto článku budeme diskutovať o týchto typoch žiarenia podrobnejšie..

Neionizujúce žiarenie je žiarenie s relatívne nízkou energiou, ktoré nemá dostatok energie na ionizáciu atómov alebo molekúl. Zaberá spodný koniec elektromagnetického spektra. Zdrojmi neionizujúceho žiarenia sú elektrické vedenia, mikrovlny, rádiové vlny, infračervené žiarenie, viditeľné svetlo a lasery. Aj keď je toto žiarenie menej nebezpečné ako ionizujúce žiarenie, nadmerná dávka neionizujúceho žiarenia môže spôsobiť zdravotné problémy. Pozrime sa na niektoré príklady neionizujúceho žiarenia a súvisiace bezpečnostné otázky..

Ultra nízka frekvencia (ELF)

Toto je žiarenie generované predmetmi, ako sú elektrické vedenia alebo elektrické vedenia. V súčasnosti prebiehajú spory týkajúce sa vplyvu magnetického poľa na zdravie v blízkosti elektrických vedení. Je zrejmé, že žiarenie VLF nás každý deň ovplyvňuje, ale miera jeho nebezpečenstva pre ľudí závisí od sily zdroja VLF, ako aj od vzdialenosti a trvania expozície. Vedci skúmajú vplyv žiarenia VLF na problémy s rakovinou a plodnosťou. Doteraz nebol nájdený žiadny priamy vzťah medzi žiarením VLF a chorobou, ale štúdie zistili, že medzi nimi existuje určitý vzťah..

Vysokofrekvenčné žiarenie (RI) a mikrovlnné žiarenie (mikrovlnná rúra)

Väčšinou pochádza z rozhlasových staníc, televízorov, mikrovlnných rúr a mobilných telefónov. RI aj mikrovlnné vlny narúšajú činnosť kardiostimulátorov, načúvacích prístrojov a defibrilátorov a ľudia, ktorí ich používajú, musia prijať príslušné opatrenia.

V posledných rokoch sa veľa obáva žiarenia z mobilného telefónu. Napriek nedostatku preukázaného prepojenia medzi používaním mobilných telefónov a zdravotnými problémami nie je vylúčená možnosť takéhoto spojenia. Opäť to všetko závisí od trvania expozície. Veľké množstvo vysokofrekvenčného žiarenia môže zahriať tkanivá, ktoré poškodzujú pokožku alebo oči a zvyšujú telesnú teplotu. Niektorí odborníci odporúčajú používať náhlavnú súpravu alebo hlasitý odposluch, ak svoj mobilný telefón často používate dlhší čas.

Naša pokožka a oči absorbujú infračervené žiarenie (IR) vo forme tepla. Predávkovanie infračerveným žiarením môže spôsobiť popáleniny a bolesť. Predávkovanie ultrafialovým žiarením je oveľa nebezpečnejšie, pretože jeho účinok na organizmus je oneskorený. Tento efekt sa však čoskoro prejaví vo forme spálenia od slnka alebo horšieho. Silné ultrafialové žiarenie môže spôsobiť rakovinu kože, šedý zákal a zníženú imunitu. Zdrojom ultrafialového svetla sú okrem slnečného žiarenia aj modré svetlá a zváracie stroje.

Dievčatá rádia nevedeli, ako žiarenie funguje a platili životy

V dvadsiatych rokoch minulého storočia hodinová spoločnosť používala nedávno objavené rádium, takže ciferník hodiniek svietil v tme. Tisíce pracovníčok hodiniek ručne nanášali svetelnú farbu. Aby boli konce kefy tenké, dievčatá si olízali jazyk.

Niekedy, pre zábavu, dievčatá nanášali farby na zuby a pery a zhasli svetlo. Hoci boli dievčatá pravidelne testované na rádioaktivitu, nikdy výsledky týchto testov nedostali. V roku 1938 zamestnankyňa menom Catherine Donahue konečne zistila výsledok svojho testu a žalovala spoločnosť. Za to, aby si to utíšila, jej spoločnosť zaplatila niekoľko tisíc dolárov, ale žena zomrela v tom istom roku. V nasledujúcich rokoch mnoho ďalších zomrelo, ale nedokázali dokázať účasť spoločnosti na týchto úmrtiach..

Ionizujúce žiarenie

Rovnako ako neionizujúce žiarenie predstavuje ionizujúce žiarenie energiu vo forme častíc alebo vĺn. Energia ionizujúceho žiarenia je však taká veľká, že môže zničiť chemické väzby, to znamená, že môže nabiť (alebo ionizovať) atómy ožiareného objektu..

Malý prúd žiarenia môže vyradiť pár elektrónov z atómu. Silné žiarenie môže zničiť jadro atómu. To znamená, že keď ionizujúce žiarenie prechádza telesnými tkanivami, jeho energia postačuje na poškodenie DNA. Preto sú napríklad gama lúče vhodné na ničenie rakovinových buniek pomocou rádioterapie..

Zdrojmi ionizujúceho žiarenia sú rádioaktívne materiály, vysokonapäťové zariadenia, jadrové reakcie a hviezdy. Prírodným zdrojom ionizujúceho žiarenia je radón, rádioaktívny materiál extrahovaný z geologickej horniny. Röntgenové lúče sú dobrým príkladom umelého ionizujúceho žiarenia.

Druhy ionizujúceho žiarenia: alfa častice, beta častice a rôzne lúče

Keď sa nestabilný atóm rozpadne, emituje častice alfa a beta. Napríklad urán, rádium a polónium emitujú rádioaktívne alfa častice. Tieto častice pozostávajúce z protónov a neutrónov majú pomerne veľkú veľkosť a môžu sa pohybovať iba na krátku vzdialenosť. V praxi ich možno zastaviť iba kúskom papiera alebo pokožkou. Vdychovanie alebo prehltnutie alfa častíc však môže byť veľmi nebezpečné. Akonáhle sú vnútri tela, alfa častice ožarujú tkanivo.

Naopak, častice beta sú rýchlo sa pohybujúce elektróny. Môžu sa pohybovať ďalej a majú vyššiu penetráciu ako alfa častice. Tok beta častíc môže byť zastavený alebo znížený vrstvou oblečenia alebo látky, ako je napríklad hliník. Nabudúce si rozmyslite, ako sa smejete chlapa v ochrannej fólii! Niektoré beta častice však majú dostatok energie, aby prenikli cez pokožku a spôsobili popáleniny. Rovnako ako v prípade častíc alfa, sú častice beta veľmi nebezpečné pri vdýchnutí alebo požití..

Gama lúče sú rovnaké elektromagnetické žiarenie, ale kvôli svojej vysokej energii môžu spôsobiť ionizujúci účinok. Lúče gama žiarenia často sprevádzajú častice alfa a beta. Na rozdiel od alfa a beta častíc majú extrémnu penetračnú silu. Zastavenie gama lúčov trvá niekoľko centimetrov olova alebo dokonca niekoľko stôp betónu. Predstavujú radiačné riziko pre celý organizmus. Aj keď vás gama lúčmi prechádzajú, tkanivá tela absorbujú časť žiarenia. Prírodným zdrojom gama lúčov je napríklad minerál, ako je napríklad draslík-40. To však neznamená, že musíte prestať brať draslík v vitamínoch. Rádioaktívny izotop draslíka je v prírode prítomný v extrémne nízkych koncentráciách a draslík je nevyhnutný pre dobré zdravie.

Röntgenové lúče sú v podstate rovnaké ako lúče gama, ale pochádzajú z iného zdroja. Kým gama lúče pochádzajú z jadra atómu, röntgenové lúče sa generujú v procesoch mimo jadra. Röntgenové žiarenie pochádza zo zmeny v elektronickej štruktúre atómu a vytvára sa hlavne umelo. Jeho penetračná sila nie je taká vysoká ako pri gama lúčoch a len niekoľko milimetrov olova ich môže zastaviť. To je dôvod, prečo si v röntgenovej miestnosti nasadili „olovenú zásteru“.

Predávkovanie ionizujúcim žiarením môže spôsobiť mutácie v génoch, spôsobiť vrodené chyby, zvýšiť riziko rakoviny, popálenín alebo ožarovania..

Ako žiarenie funguje: účinok

Žiarenie je všade. Toto je súčasť nášho biotopu od vzniku sveta. Žiarenie existuje v atmosfére, zemi, vode a dokonca aj vnútri našich vlastných tiel. Toto sa nazýva prirodzené pozadie a je to úplne bezpečné..

Žiarenie ovplyvňuje vaše telo a prenáša energiu do tkanív, čo môže spôsobiť poškodenie buniek. V niektorých prípadoch je to nepostrehnuteľné. V iných prípadoch sa bunka môže stať abnormálnou a potom malígnou. Závisí to od sily a trvania expozície..

Veľké množstvo žiarenia v krátkom čase môže viesť k úmrtiu v priebehu niekoľkých dní alebo hodín..

Časté vystavenie nízkym dávkam žiarenia po dlhú dobu tiež vedie k ochoreniu, ale symptómy sa môžu objaviť po značnom čase. Hlavným zdrojom našich vedomostí o účinkoch žiarenia na zdravie sú pozostalí z atómového bombardovania Japonska, černobyľská havária, ako aj ľudia, ktorí pracujú s ožarovaním denne alebo ožarujú liečbu..

Meriame množstvo ožiarenia v jednotkách nazývaných milibre. Millisievert mSv sa stal modernejšou jednotkou merania, ktorá sa musí vynásobiť 100, aby sa získal milibar.

Vplyv rôznych dávok žiarenia na telo

Je tu zastúpené iba ionizujúce žiarenie. Zo všetkých typov neionizujúceho žiarenia môžu rakovinu spôsobiť iba ultrafialové lúče..

  • 10 000 mSv ako krátkodobá dávka pre celé telo môže spôsobiť okamžité ochorenie a následnú smrť v priebehu niekoľkých týždňov.
  • Od 1 000 do 10 000 mSv ako krátkodobá dávka môže spôsobiť ťažké ožarovanie s vysokou pravdepodobnosťou úmrtia.
  • 1 000 mSv vo forme krátkodobej dávky spôsobuje u stredne veľkej osoby okamžitú chorobu z ožiarenia, ale pravdepodobne nebude viesť k smrti.
  • Krátkodobé dávky presahujúce 1 000 mSv (100 000 rem), ktoré sa podávajú dlhodobo, predstavujú určité riziko budúcej rakoviny..
  • Pri dávkach nad 100 mSv sa zvyšuje pravdepodobnosť rakoviny (skôr ako závažnosť ochorenia).
  • 50 mSv sa považuje za najnižšiu dávku, ktorá môže spôsobiť rakovinu u dospelých. Je to tiež najvyššia povolená dávka povolená zákonom na jeden rok pracovnej expozície..
  • 20 mSv / rok, ktoré sa dostalo päť rokov, predstavuje limit pre rádiologický personál, ako sú jadrový pracovníci, uránové bane a nemocniční pracovníci. Ich dávka je starostlivo monitorovaná.
  • Pacient dostáva 10 - 12 mSv v jednej dávke v priebehu počítačovej tomografie celého tela.
  • 2 mSv / rok je typické žiarenie pozadia z prírodných zdrojov, vrátane priemerne 0,7 mSv / rok z radónu vo vzduchu. Toto je takmer minimálna dávka, ktorú dostávajú všetci ľudia kdekoľvek na svete..
  • 0,3-0,6 mSv / rok je typická dávka z umelých zdrojov žiarenia, najmä lekárskych, ako je napríklad röntgenová snímka kostí, zubov a hrudníka..
  • 0,01-0,03 mSv je typické žiarenie z jedného letu v lietadle od pobrežia k pobrežiu. Avšak, často lietanie môže dostať od 1 do 6 mSv ročne.

Čo robiť, ak ste dostali dávku žiarenia

Mnoho filmov a kníh nás vystraší, aby sme sa otrasili a ochladili sa radiačnou katastrofou. Čo je však skutočné a čo nie? Žiarenie môže vstúpiť do životného prostredia niekoľkými spôsobmi: nehoda v jadrovej elektrárni, výbuch atómovej bomby, náhodný únik z lekárskeho alebo priemyselného zariadenia, skúšky jadrových zbraní alebo terorizmus (napríklad špinavá atómová bomba). To znamená, že pravdepodobnosť radiačnej infekcie je nízka.

Každá miestna správa má plán na radiačnú nehodu. Počas radiačnej havarijnej situácie môže pohotovostné stredisko navrhnúť, aby ste zostali vo svojom dome, a nie evakuovali. Je to preto, že steny vášho domu môžu zachytiť niektoré škodlivé žiarenie..

Najbezpečnejšia miestnosť v dome s najmenšími oknami, napríklad suterén alebo kúpeľňa.

V prípade radiačnej havárie je prvou vecou zistiť, či rádioaktívne materiály padli na alebo do vášho tela. Potom postupujte takto:

    • Okamžite opustite oblasť infekcie.
    • Zložte si vrchný odev.
    • Oblečenie vložte do plastového vrecka alebo od iných ľudí.
    • Umyte všetky exponované časti tela.
    • Vnútorná kontaminácia si môže vyžadovať lekársku starostlivosť..

Zdravotnícky personál môže určiť radiačnú chorobu alebo otravu príznakmi, krvnými testami alebo Geigerovým počítadlom. V závislosti od závažnosti infekcie existujú rôzne typy liečby. Dekontaminácia je prvý krok a to môže byť všetko, čo potrebujete. Každý rok sa môžu odporučiť krvné testy na kontrolu príznakov choroby..

Existujú tiež tabletky, ktoré môžete užívať na zníženie škodlivých účinkov žiarenia. Možno ste už počuli o ľuďoch, ktorí užívajú tablety jodidu draselného pri jadrovej havárii. Tieto tablety zabraňujú koncentrácii rádioaktívneho jódu v štítnej žľaze. Je dôležité pochopiť, že jodid draselný nechráni pred priamym vystavením alebo iným rádioaktívnym časticiam vo vzduchu..

Pruská modrá je typ farbiva, ktoré po požití viaže rádioaktívne prvky, ako je cézium a tálium. Tým sa urýchli odstraňovanie rádioaktívnych častíc z tela. Kyselina dietyléntriamínpentaoctová (DTPA) sa viaže na rádioaktívne kovy plutónium, americium a kurium. Rádioaktívne častice vystupujú z tela v moči a tiež znižujú množstvo absorbovaného žiarenia.

Žiarenie môže byť váš priateľ.

Predtým, ako sa skryjete v panike v prístrešku, nezabudnite, že určitá dávka žiarenia je pre vaše zdravie skutočne dobrá. Napríklad ultrafialové žiarenie je pre telo veľmi dôležité, aby stimulovalo produkciu vitamínu D. Slnečné kúpele sú prospešné. Ale urobte si čas, aby ste vyhodili opaľovací krém. Odborníci tvrdia, že iba 5 až 15 minút denne, trikrát týždenne, je viac ako dosť pre vaše zdravie.

Vyslovte slovo „žiarenie“ trom rôznym ľuďom a pravdepodobne dostanete tri rôzne reakcie. Teta ti nepovie, ako funguje žiarenie, ale môže ti povedať, ako žiarenie uzdravilo jej rakovinu. Váš sused si možno pamätá, ako ho v škole učili, ako sa vysporiadať s jadrovým výbuchom. A váš priateľ, milovník komiksov, vysvetlí, ako gama lúče premenili Bruce Bannera na Hulk.

Ožarovanie v rôznych formách nás neustále obklopuje. Niekedy je to nebezpečné, niekedy nie. Je to prírodné a umelé. Naše telá sú každý deň vystavené prirodzenému žiareniu - od pôdnych a podzemných plynov až po žiarenie vychádzajúce zo slnka a z vesmíru..

Sme tiež vystavení ožiareniu ľudskými zariadeniami - lekárskymi postupmi, televízormi, mobilnými telefónmi a mikrovlnnými rúrami. Nebezpečenstvo žiarenia závisí od jeho sily, typu a trvania expozície.