74 Нормирование и защита от источников ионизирующих излучений

Ионизирующие излучения – ядерные излучения, рентгеновские излучения и ультрафиолетовое излучение.

Радиоактивное излучение

Радиоактивность – самопроизвольное превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого химического элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер.

Различают природную (естественную) радиоактивность (радиоактивность¹ существующих в природе изотопов) и искусственную радиоактивность (радиоактивность изотопов, полученных за счет ядерных реакций).

Воздействие на человека.

Ядерные излучения вызывают необратимые превращения белков, ферментов. Воздействие может быть

1. прямым - поглощение энергии излучения самими макромолекулами. Это приводит к:

а) ионизации особо чувствительной части макромолекулы - так называемой «мишени», приводящая к необратимому превращению поглотившей энергию молекулы в другое соединение;

б) возникновению активного состояния макромолекул относительно кислорода;

в) ожогам кожи.

2. косвенным: радиоактивное излучение вызывает диссоциацию молекул воды на два радикала - атом водорода и гидроксильную группу, являющуюся сильным окислителем и вызывающую повреждение органов. Поражение может не ограничиваться временем облучения, а в определенных условиях завершаться после его окончания. Повреждение макромолекул - белков, ферментов, гемоглобина - может проявляться не сразу, а под действием тепла или кислорода. Длительная консервация повреждения в потенциальной форме дает возможность осуществления частичной защиты человека от ядерных излучений не только во время облучения, но и после него (например, введение цистеамина).

Проявление реакции человека на радиоактивные воздействия опаздывает относительно начала их (латентный период).

Воздействие ядерных излучений приводит к накоплению в организме радиоактивных элементов (бериллия – во всем организме, стронция – в костях), вывод которых из организма очень мал (появляется внутреннее облучение человека).

Воздействие радиоактивных излучений может вызывать вторичную радиацию – внутри организма (внутреннее облучение человека).

Защита от радиоактивных излучений подразделяется

по назначению: биологическая, радиационная, тепловая.

по типу: сплошная, раздельная.

по форме: плоская, цилиндрическая.

Защита от альфа-частиц - слой воздуха толщиной 12-15 см, тонкая фольга, лист пластиката или стекла, хирургические перчатки, одежда.

Защита от бета-частиц - листы алюминия, плексигласа, стекла определенной для каждого материала толщины. Необходимо учитывать возможность возникновения тормозного излучения (рентгеновского), защитой от которого являются свинцовые экраны.

Защита от гамма-излучений - применение свинцовых, вольфрамовых, бетонных, стальных экранов определенной для каждого материала толщины с учетом мощности источника.

Защита от гамма-излучения может достигаться и снижением активности источника, ограничением времени облучения и заменой изотопного источника с большим запасом энергии на источник с меньшим запасом энергии.

Рентгеновские излучения

Рентгеновское излучение – излучение со спектром в области длин волн от 10^-3 нм до 80 нм. Оно может быть двух типов:

1) тормозное излучение со сплошным спектром, возникающее за счет столкновения электронов с большим запасом энергии с мишенью;

2) характеристическое излучение с дискретным (линейчатым) спектром, возникающим за счет возбуждения глубинных электронов атома.

Воздействие на человека.

Рентгеновское излучение вызывает ожоги кожи, изменение состава крови, выпадение волос. Воздействие пропорционально интенсивности, частоте излучения, времени облучения. Оно может вызвать разрушение молекул белка, активизацию молекул относительно кислорода, азота, что может приводить к образованию озона, закиси и окиси азота. Летальная доза, вызывающая за 30 дней гибель 50% подвергнувшихся облучению, равна 400-500 рентген.

Защита от рентгеновских излучений – экраны свинцовые, баритобетонные (большой толщины), бетонные, кирпичные, из свинцового стекла, из свинцовой резины (защита, создаваемая листом свинца толщиной 1мм, достигается за счет свинцовой резины при толщине слоя в 3 мм, за счет свинцового стекла при толщине 4-5 мм).

Рентгеновская установка должна находиться в помещении с 10-20-кратным обменом воздуха за счет приточно-вытяжной вентиляции.

Тормозное рентгеновское излучение имеет место при работе многих физических приборов - модуляторы, кенотроны, тиратрону, электронный микроскоп, осциллографы катодно-лучевые, электролучевые устройства для сварки покрытий полов, для плавки металлов. Их работа сопровождается и электромагнитными полями сверхвысоких частот.