Характеристика излучений

Спонтанное излучение.

Как пример можно привести деление изотопа урана (₉₂U²~³) под действием тепловых нейтронов. Образуются осколки деления, выделяется 8*10 Дж энергии. Осколки испускают 1-3 нейтрона, которые, действуя на другие атомы, могут привести к развитию цепной реакции. Этот распад лежит в основе действия нейтронных и атомных бомб.

Рентгеновское излучение- электромагнитные волны с очень короткой длиной волны. Нейтронное— очень высокая проникающая способность.

Вид ы	Природ а	Энерг ня	Скорость, см/с	Свободны и пробег в воздухе	Удельная ионизаци я	Проника ющая способное ть	Защита
Альф а	_:Не⁴	4-9	1.5-2*10"	2,5-8 см/.	До 30000 пар	До 0,1 мм	Лист бумаги
Бета	е^т.е"	1-2	2*10'°	1 0 см.	50-100	10-15 мм	Алюминий 0,3 мм
Гамм а	Фотон	0,2- 0.3	8*10'°	100м	2-10	Глубоко	Свинец, сталь, ж/б

Скорость распада- активность радиоактивного вещества. А= лямбда* N₀ * _е-^л"^мбдя*¹Единицы активности:

Единица активности радионуклида в системе СИ - беккерель, Бк.

1 Бк равен 1 ядерному превращению за 1 сек.

Внесистемная единица - Кюри (Ки),равная 3,7* 10¹⁰ ядерных превращения за 1 сек. 1 Бк равен 0,027 нКи. (нано 1*10"⁹, или 37 ядерных превращений за 1 сек.).

Внесистемная - Резерфорд (1РД=10⁶Бк)

Решающее значение для ouchmi возможного биологического действия излучения имеет характеристика его поглощения к тканях. Величина энергии. поглощенной в единице масеы обличаемого вешеетва называется дозой, a ia же величина, отнесенная к единице времени - мощностью дозы излучения.

Доза поглощения - энергия ионизирующего излучения, которая поглощается при прохождении через единицу массы вещества.

Д„ = Е„/т

СИ - Грей (доза, при которой в 1кг. поглощается 1 Дж энергии излучения) Внесистемная - Рад (1Рад=10" Грей)

Практически измерить дозу поглощения трудно, тела неоднородны. поэтому дозу поглощения оценивают по ионизирующему действию рентген или гамма-излучения на чистый сухой воздух —

Экспозиционная/физическая доза - заряд ионов одного знака, образующихся в единице массы сухого воздуха под действием рентген или гамма-излучения.

До = q/m СИ - Кл/кг, внесистемная - рентген (1 Рентген = 2,58*1(Г⁴Кл/кг)

Мощность дозы - величина дозы к промежутку времени в течение которого эта доза действовала.

р=д,д

Ро = До/t

Р - Гр/сек (СИ); рад/сек Р₀-А/кг(СИ);Р/сек

Д_п = Що (f- зависит от рода Е;ещества и энергии фотонов)

Разные виды излучения оказывают разное воздействие на органы. Для
сопоставления воздействие введено понятие относительный биологический эффект. К коэффициент качества, относительная биологическая эффективность (ОБЭ) -- это отношение поглощенной дозы образцового излучения, вызывающей определенный биологический эффект к поглощенной дозе данного излучения, вызывающего такой же биологический эффект. В качестве образцового принято рентгеновское излучение. ОБЭ используется для сравнения биологического действия любого излучения с рентген или гамма-излучением.

Согласно НРБ-99 взвешивающий коэффициент для отдельных видов излучения равен: Альфа - 20 Фотоны, электроны, мюоны — 1

Эквивалентная доза = КД_П (произведение поглощенной дозы в органе или ткани на средний коэффициент качества излучения).

СИ - Зиверт (биологический эквивахент Грей), бэр (биологический эквивалент рада). 1 бэр = 10""3в. Бэр - доза любого вида излучения, вызывающая такой же

биологический эффект, чю и один рентген излучения со средней линейной потерей энергии 3 ЮН г, слое воды толщиной в I им. 1 Зв = 1 Грей/Q = 100 БЭР

I (оглошеиная энергия в теле человека всегда распределяется неравномерно. поэтому для более точной характеристики введены дополнительные величины. Например, интегральная доза - полное количество энергии, поглощенной в организме человека. Помимо этого - гонадная, костномозговая доза, доза в «критическом органе» (жизненно важный орган, первый выходящий из строя в исследуемом диапазоне доз излучения).

Предельно допустимая доза (ПДД) - наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, при котором равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

Биологическое действие ионизирующих излучений известно с 1896г. Родоначальник радиобиологии Е.С. Лондон, ему принадлежит первая в мире монография по радиобиологии: «Радий в биологии и медицине». В 1925г. Филипповым и Надсоном установлено влияние излучения на наследственность.

Первичный эффект — ионизация (при летальных исходах в клетке образуется один миллион ионов). При действии на воду образуются радикалы (OFT. НГ), гидроперекиси и перекиси. Они взаимодействуют с органическими веществами с образованием возбужденных молекул, радикалов, ионов, перекисей. Далее перекисные соединения окисляют и изменяют активность клеточных ферментов, нарушаются биохимические реакции в клетке, нарушается деление, появляются мутации, изменяются все виды обмена. В тысячные доли секунды радиационно-химический процесс ведет к изменению расположения и структуры молекул и нарушению биохимии клеток. Морфологические и функциональные изменения клеток проявляются уже в первые минуты и часы после облучения. В первую очередь поражаются ядерные структуры. Наблюдается торможение роста и деления клетки. Изменения в хромосомном аппарате сказываются на ее наследственных свойствах - ведут к радиационным мутациям. В соматических клетках это может привести к образованию опухолевых клеток, в половых к мутациям, которые проявятся в последующих поколениях. Белки распадаются до токсических гистаминоподобных соединений, что приводит к дистрофии и некрозу. Особенно сильно излучение действует на быстропролифелирующие и малодифференцированные клетки.

Биологическим эффект в первую очередь определяется величиной поглощенной дозы и распределением ее в человеческом геле. При равной дозе наибольшие последствия сопровождают облучение всего тела. Менее выражена реакция при облучении отдельных частей тела. Биологический эффект зависит от радиочувствительности тканей. Это выраженность лучевого повреждения клеток и тканей и способность их к восстановлению после облучения. Радиочувствительность пропорциональна способности клеток к делению и обратно пропорциональна дифференцировке.

Эффекты излучения детерминированные - это клинически выявляемые вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, в отношение которого предполагается существование порога ниже которого эффекты отсутствуют. Эффекты излучения стохастические - это вредные биологические эффекты, вызванные ионизирующим излучением, не имеющим дозового порога возникновения.

Чувствительность клетки зависит от многих факторов: вида излучения. стадии митотического цикла, степени оксигенации, функционального состояния.

При воздействии радиации возможно нарушение со стороны отдельных органов и систем, всего организма. Изменения, происходящие в органах, могут проявляться через короткий промежуток времени — острые поражения; или через длительное время -- отдаленные последствия. Под воздействием излучения в организме могут произойти поражение структур, ответственных за наследственность. Нарушения делятся на соматические и генетические. Соматические - те изменения, которые произошли у данного индивидуума в результате облучения. Генетические проявляются у потомства. Соматические проявляются в виде острой или хронической лучевой болезни, отдаленных реакций на облучение. При однократном облучении возникает легкая реакция (доза менее 100 БЭР) - сдвиги в системе крови, вегетативные дисфункции. Если доза более 100 БЭР. то возникает острая лучевая болезнь. Степени: -Легкая 100-200 БЭР

- Средней тяжести 200-300 БЭР

- Тяжелая 300-500 БЭР

- Крайне тяжелые более 500 БЭР

При отсутствии медицинской помощи доза в 500-600 БЭР - смерть. При длительном и часто повторяющемся облучении в небольших дозах, но превышающих допустимые нормы, развивается хроническая лучевая болезнь. Ионизирующее излучение сокращает продолжительность жизни, ведет к развитию лейкозов, опухолей (кожи, костей, эндокринозависимые опухоли). катаракты, кровоточивость десен, артрозы, стоматиты

Медицинское облучение обуславливает 90% лучевой нагрузки на население, главный вклад в эту нагрузку вносит рентгенология.

Внешнее получение облучение тела от находящихся вне него источников ионизир\ ющего излучения.

Внутреннее облучение - от находящихся внутри тела источников облучения. Закрытые источники - радионуклидные источники, устройство которого исключает попадание содержащегося в нем радиоактивного вещества в ОС при условиях применения и износа, на которые он рассчитан. Существуют источники непрерывною действия ~ радиационная техника с использованием радионуклидов в закрытом виде; и источники, генерирующие излучение периодического действия - рентгеновские аппараты и ускорители заряженных частиц.

Открытые источники при их использовании возможно поступление радиоактивного вещества в ОС. Персонал подвергается и внешнему и внутреннему облучению.

Принципы защиты при работе с закрытыми источниками: Защита количеством, временем, расстоянием, экраном. Защита количеством - чем менее активно радиоактивное вещество, тем меньше доза достанется работникам

Зашита временем - чем меньше время работы, тем меньшую дозу получит персонал. Находит широкое применение на практике - менее короткий рабочий день, ранние сроки выхода на пенсию, длительный отпуск. Зашита расстоянием — манипуляторы, дистанционное управление. Защита экраном - плексиглас, стекло, алюминий - бета-излучение. Бетон - рентген-излучение. Нейтронном — вода. Гамма-излучение — свинец. Слой половинного ослабления -толщина экрана, ослабляющая дозу в два раза. Защита при работе с открытыми источниками:

1. Четыре принципа закрытых источников

2. Герметизация оборудования с целью изолирования процесса

3. Мероприятия планировочного характера

4. Санитарно-техническое оборудование, специальные защитные материалы

5. Средства индивидуальной защиты и санитарная обработка персонала

6. Выполнение правил личной гигиены, очистка от радиоактивных загрязнений поверхностей, строительных конструкций, аппаратуры.

7. Радиационный и медицинский контроль

Основные нормативные документы:

НРБ-99

Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности

(ОСПОРЬ-99)

Требовании но обеспечению радиационной безопасности:

1) Всякое лучевое исследование должно проводится оправданно, то есть по строгим показаниям.

Профилактические исследования не проводят беременным и детям до 14 лет, радионуклидные процедуры - детям от 1 до 16. беременным и кормящим матерям.

2) Соблюдение правил радиологического обследования больных. Оно проводится только лицами, имеющими специальную подготовку. Всю ответственность за обоснованность, планирование и проведение
исследования несет врач-радиолог.

Все работники радиологических отделений, лица, находящиеся в смежных помещениях должны быть защищены от действия ионизирующих излучений.

3) Принцип оптимизации - поддержание возможных низких уровней доз облучения при любом источнике облучения.

4) Принцип нормирования

Предельно допустимая доза(ПДД) - наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, при котором равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.

Предел дозы- величина годовой эффективной или эквивалентной дозы техногенного облучения, которая не должна превышаться в условиях нормальной работы.