Ионизирующие излучения

Р е н т г е н о в с к о е и з л у ч е н и е - электромагнитные колебания с длиной волны 10^-3 - 10 нм, получаемые испусканием электронов раскаленным катодом (вольфрам), ускоряемые электрическим полем,соударяющиеся с анодом и преобразующиеся в фотоны (источник - электронная рентгеновская трубка).

Р а д и о а к т и в н ы е и з л у ч е н и я - потоки энергонесущих частиц или квантов электромагнитных излучений, возникающих в результате самопроизвольного превращения (распада) атомных ядер одних химических элементов (изотопов) в другие.

Радиоактивные элементы (все изотопы радиоактивны):полоний - Ро²¹⁰;радон - Rn²²²; радий - Ra²¹³; торий - Th²³²; нептуний - Nn²³⁷; уран - U²³⁸; плутоний - Pn²³⁹; америций - Am²⁴¹; кюрий - Cm²⁴⁴; калифорний - Cf²⁵²; калий К⁴⁰ и т.д.

Радиоактивные изотопы (разновидности РАЭ,отличающиеся массой атомов): Ra²²⁴, Ra²²⁶, Ra²²⁸, Ra²³⁰, U²³⁵, натрий Na²⁴; фосфор - P²²; сера S³⁵; кальций - Ca⁴⁵; марганец - Mn⁵²; железо - Fe⁵⁹; кобальт - Co⁶⁰; цинк - Zn⁶⁵; стронций - Cr⁸⁹, Cr⁹⁰; цирконий - Zr¹⁰⁶; рутений - Ru¹⁰⁶; иод - J¹³¹; цезий - Zs¹³⁷; барий - Ba¹⁴⁰; лантан - La¹⁴⁰; золото - Аи¹⁹⁸ и т.д.

А к т и в н о с т ь радиоактивного вещества - скорость ядерных превращений, численно равная числу ядерных превращений в секунду (1 беккерель (Бк) = 1 распад/с; 1 кюри (Ки) = 3,7^.10¹⁰ Бк). Активность 1 г радия соответствует 1 Ки (3.7^.10¹⁰ распадов в секунду).

Активность: удельная (Бк/кг); объемная (Бк/м³); мольная (БК/моль); поверхностная (Бк/м²).

П л о т н о с т ь п о т о к а ч а с т и ц Р А В - количество частиц, приходящееся на единицу поверхности в единицу времени (частиц/(см^2.с).

Активность А_ра единицы массы (1 г) РАВ (Бк/г) определяется его атомной массой А (ч) и периодом полураспада _0,5

А_ра = 4,17 ^. 10²³/(A ^. _0,5);

Э н е р г е т и ч е с к и е п о к а з а т е л и ионизирующих излучений. П о г л о щ е н н а я д о з а - Д_п - энергия, поглощенная единицей массы облучаемого вещества (1 грей (Гр) = 1 Дж.кГ =10⁴ эрг/г = 100 радиан (рад). 1 рад = 1 ^. 10^-2 Гр).

Э к с п о з и ц и о н н а я д о з а Д_э рентгеновского и - излучений - ионизирующая способность, соответствующая суммарному электрическому заряду ионов одного знака, образованных в единице массы сухого воздуха в условиях электронного равновесия (1 кулон на килограмм (1 Кл/кг). Рентген (Р) - единица экспозиционной дозы фотонного излучения, при прохождении которого через 1 см³ сухого воздуха (масса 0,001293 г) создаются ионы, несущие одну электростатическую единицу электричества каждого знака.

Д^(Р)_эксп= 0,877 Д^(рад)_погл.

1 Р = 2,58 ^. 10^-4 Кл/кг; 1 Кл/кг = 3,88 ^. 10³ Р

Э к в и в а л е н т н а я д о з а Дэ - энергия, поглощенная биологической тканью (1 зиверт (Зв) - эквивалентная доза любого вида излучения, поглощенная в 1 кг биоткани, создающая биоэффект,равный поглощенной дозе в 1 Гр фотонного излучения, 1 бэр - энергия любого вида излучения, поглощенная в 1 г биоткани, соответствующая эффекту поглощенной дозы в 1 рад фотонного излучения).

1 Зв = 100 бэр; 1 бэр = 0,01 Зв.

К о э ф ф и ц и е н т к а ч е с т в а ИИ (К) характеризует различие в биологическом действии на человека равной поглощенной дозыпри облучени Д_э = К_к ^. Дп

1 Зв = 1 Гр/К_к = 100 рад/К_к

Для рентгеновского, g и b - излучения К_к = 1,  - К_к = 20;протонов - К_к= 10; нейтронов К_к = 3.

М о щ н о с т ь д о з ы - приращение дозы в единицу времени. Особенности действия на человека ИИ:

1) "эффектная" форма передачи энергии (смертельная доза ИИ 5 Гр (500 рад) соответствует 5 Дж/кг, что равно нагреву тела на 0,001^оС);

2) скрытый (инкубационный) период проявления действия;

3) суммирование действия малых доз (кумуляция);

4) генетический эффект;

5) различие органов к восприятию ИИ;

6) избирательность действия на человека;

7) зависимость действия от дозы и частоты.

Н о р м и р о в а н и е И И (НРБ - 76/87)

Допустимые уровни заражения поверхностей (мощность экспозиционной дозы излучения):

1) дороги вне населенных пунктов < 1,0 мр/ч;

2) дороги в населенных пунктах и поверхности жилых домов < 0,7 мр/ч;

3) наружная поверхность средств транспорта, внутренняя - помещений < 0.3 мр/ч;

4) внутренняя поверхность кабин < 0,2 мр/ч;

5) предметы быта < 0,1 мр/ч;

6) поверхность тела человека < 0,07 мр/ч.

Безопасные дозы (суммарные) облучения людей;

1) для всего населения - 0,005 Зв/год;

2) для работающих на радиационных объектах - 0,05 Зв/год;

3) для работающих в месте аварии - 0,1 Зв/год;

Бытовые дозы радиации (Зв/год):

Фоновая радиация............. - 0,001-0,003

Космическое излучение.......... - 0,003

Телевидение............... - 0,0005

Авиаперевозки...............- 0,001

Флюорография...............- 0,003 (0,007)

Радиоактивные осадки...........- 0,002

ТЭС (до 20 км)..............- 0,0005

АЭС (до 10 км)..............- 0,00013

Оценка радиационной обстановки осуществляется на основании измерений активности РАВ (объемной, массовой), экспозиционной дозы (поглощенной и эквивалентной), а также учета содержания в воздухе (воде или продуктах) пылевидных частиц с РАВ. Расчет годовой эквивалентной дозы на массу тела человека производится с учетом внешнего (с поверхности тела) и внутреннего (легкие, желудочно-кишечный тракт) воздействия РАВ и их радионуклидов.

Измерение радиоактивных излучений осуществляются дозиметрическими приборами, обеспечивающими:

1) регистрацию и измерение мощности экспозиционной (поглощенной)дозы излучения;

2) измерение активности РАВ, плотности, потока ИИ, удельной, объемной, поверхностной активности объектов;

3) измерение экспозиционной и поглощенной дозы облучения;

4) измерение степени зараженности РАВ, потребляемых человеком или животными продуктов.

Дозиметрические приборы

индикаторы спектрометры радиометры дозиметры

Рис. 3.5. Дозиметрические приборы.

Дата добавления: 2014-01-07