Единицы измерения радиационного фона. Допустимые дозы радиации

Рентгенологическим видам обследования в медицине по-прежнему отводится ведущая роль. Иногда без данных невозможно подтвердить или поставить правильный диагноз. С каждым годом методики и рентгенотехника совершенствуются, усложняются, становятся более безопасными но, тем не менее, вред от излучения остается. Минимизация негативного влияния диагностического облучения – приоритетная задача рентгенологии.

Наша задача – на доступном любому человеку уровне разобраться в существующих цифрах доз излучения, единицах их измерения и точности. Также, коснемся темы реальности возможных проблем со здоровьем, которые может вызвать этот вид медицинской диагностики.

Рекомендуем прочитать:

Что такое рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение представляет собой поток электромагнитных волн с длиной, находящейся в диапазоне между ультрафиолетовым и гамма-излучением. Каждый вид волн имеет свое специфическое влияние на организм человека.

По своей сути рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно обладает высокой проникающей способностью. Энергия его представляет опасность для человека. Вредность излучения тем выше, чем больше получаемая доза.

О вреде воздействия рентгеновского излучения на организм человека

Проходя через ткани тела человека, рентгеновские лучи ионизирует их, изменяя структуру молекул, атомов, простым языком – «заряжая» их. Последствия полученного облучения могут проявиться в виде заболеваний у самого человека (соматические осложнения), или у его потомства (генетические болезни).

Каждый орган и ткань по-разному подвержены влиянию излучения. Поэтому созданы коэффициенты радиационного риска, ознакомиться с которыми можно на картинке. Чем больше значение коэффициента, тем выше восприимчивость ткани к действию радиации, а значит и опасность получения осложнения.

Наиболее подвержены воздействию радиации кроветворные органы – красный костный мозг.

Самое частое осложнение, появляющееся в ответ на облучение, – патологии крови.

У человека возникают:

обратимые изменения состава крови после незначительных величин облучения;
лейкемия – уменьшение количества лейкоцитов и изменение их структуры, приводящая к сбоям деятельности организма, его уязвимости, снижению иммунитета;
тромбоцитопения – уменьшение содержания тромбоцитов, клеток крови, отвечающих за свертываемость. Этот патологический процесс может вызывать кровотечения. Состояние усугубляется повреждением стенок сосудов;
гемолитические необратимые изменения в составе крови (распад эритроцитов и гемоглобина), в результате воздействия мощных доз радиации;
эритроцитопения – снижение содержания эритроцитов (красных кровяных клеток), вызывающее процесс гипоксии (кислородного голодания) в тканях.

Друг ие патологи и :

развитие злокачественных заболеваний;
преждевременное старение;
повреждение хрусталика глаза с развитием катаракты.

Важно : Опасным рентгеновское излучение становится в случае интенсивности и длительности воздействия. Медицинская аппаратура применяет низкоэнергетическое облучение малой длительности, поэтому при применении считается относительно безвредной, даже если обследование приходится повторять многократно.

Однократное облучение, которое получает пациент при обычной рентгенографии, повышает риск развития злокачественного процесса в будущем примерно на 0,001%.

Обратите внимание : в отличие от воздействия радиоактивных веществ, вредоносное действие лучей прекращается сразу же, после выключения аппарата.

Лучи не могут накапливаться и образовывать радиоактивные вещества, которые затем будут являться самостоятельными источниками излучения. Поэтому после рентгена не следует принимать никаких мер для «вывода» радиации из организма.

В каких единицах измеряются дозы полученной радиации

Человеку, далекому от медицины и рентгенологии, тяжело разобраться в обилии специфической терминологии, цифрах доз и единицах, в которых они измеряются. Попробуем привести информацию к понятному минимуму.

Итак, в чем же измеряется доза рентгеновского излучения? Единиц измерения радиации много. Мы не будет подробно разбирать все. Беккерель, кюри, рад, грэй, бэр – вот список основных величин радиации. Применяются они в разных системах измерения и областях радиологии. Остановимся только на практически значимых в рентгендиагностике.

Нас больше будут интересовать рентген и зиверт.

Характеристика уровня проникающей радиации, излучаемой рентгеновским аппаратом, измеряется в единице под названием «рентген» (Р).

Чтобы оценить действие радиации на человека, введено понятие эквивалентной поглощенной дозы (ЭПД). Помимо ЭПД существуют и другие виды доз – все они представлены в таблице.

Эквивалентная поглощенная доза (на картинке – Эффективная эквивалентная доза) представляет собой количественную величину энергии, которую поглощает организм, но при этом учитывается биологическая реакция тканей тела на излучение. Измеряется она в зивертах (Зв).

Зиверт приблизительно сопоставим с величиной 100 рентген.

Естественный фон облучения и дозы, выдаваемые медицинской рентгенаппаратурой, намного ниже этих значений, поэтому для их измерения используются величины тысячной доли (милли) или одной миллионной доли (микро) Зиверта и Рентгена.

В цифрах это выглядит так:

1 зиверт (Зв) = 1000 миллизиверт (мЗв) = 1000000 микрозиверт (мкЗв)
1 рентген (Р) = 1000 миллирентген (мР) = 1000000 миллирентген (мкР)

Чтобы оценить количественную часть излучения, получаемого за единицу времени (час, минуту, секунду) используют понятие – мощность дозы, измеряемую в Зв/ч (зиверт-час), мкзв/ч (микрозиверт-ч), Р/ч (рентген-час), мкр/ч (микрорентген-час). Аналогично – в минутах и секундах.

Можно еще проще:

общее излучение измеряется в рентгенах;
доза, получаемая человеком – в зивертах.

Дозы облучения, полученные в зивертах, накапливаются в течение всей жизни. Теперь попробуем выяснить, сколько же получает человек этих самых зивертов.

Естественный радиационный фон

Уровень естественной радиации везде свой, зависит он от следующих факторов:

высоты над уровнем моря (чем выше, тем жестче фон);
геологической структуры местности (почва, вода, горные породы);
внешних причин – материала здания, наличия рядом предприятий, дающих дополнительную лучевую нагрузку.

Обратите внимание: наиболее приемлемым считается фон, при котором уровень радиации не превышает 0,2 мкЗв/ч (микрозиверт-час), или 20 мкР/ч (микрорентген-час)

Верхней границей нормы считается величина до 0,5 мкЗв/ч = 50 мкР/ч.

В течение нескольких часов облучения допускается доза до 10 мкЗв/ч = 1мР/ч.

Все виды рентгенологических исследований вписываются в безопасные нормативы лучевых нагрузок, измеряемых в мЗв (миллизивертах).

Допустимые дозы облучения для человека, накопленные за жизнь не должны выходить за пределы 100-700 мЗв. Фактические значения облучения людей, проживающих в высокогорье, могут быть выше.

В среднем за год человек получает дозу равную 2-3 мЗв.

Она суммируется из следующих составляющих:

радиация солнца и космических излучений: 0,3 мЗв – 0,9 мЗв;
почвенно-ландшафтный фон: 0,25 – 0,6 мЗв;
излучение жилищных материалов и строений: 0,3 мЗв и выше;
воздух: 0,2 – 2 мЗв;
пища: от 0,02 мЗв;
вода: от 0,01 – 0,1 мЗв:

Помимо внешней получаемой дозы радиации, в организме человека накапливаются и собственные отложения радионуклидных соединений. Они также представляют источник ионизирующих излучений. К примеру, в костях этот уровень может достигать значений от 0,1 до 0,5 мЗв.

Кроме того, происходит облучение калием-40, скапливающимся в организме. И это значение достигает 0,1 – 0,2 мЗв.

Обратите внимание : для измерения радиационного фона можно пользоваться обычным дозиметром, например РАДЭКС РД1706, который дает показания в зивертах.

Вынужденные диагностические дозы рентген облучения

Величина эквивалентной поглощенной дозы при каждом рентгенобследовании может значительно отличаться в зависимости от вида обследования. Доза облучения также зависит от года выпуска медицинской аппаратуры, рабочей нагрузки на него.

Важно : современная рентгеноаппаратура дает излучения в десятки раз более низкие, чем предшествующая. Можно сказать так: новейшая цифровая рентгенотехника безопасна для человека.

Но все же попытаемся привести усредненные цифры доз, которые может получать пациент. Обратим внимание на различие данных, выдаваемых цифровой и обычной рентгеноаппаратурой:

цифровая флюорография: 0,03-0,06 мЗв, (самые современные цифровые аппараты дают излучение в дозе от 0,002 мЗв, что в 10 раз ниже их предшественников);
плёночная флюорография: 0,15-0,25 мЗв, (старые флюорографы: 0,6-0,8 мЗв);
рентгенография органов грудной полости: 0,15-0,4 мЗв.;
дентальная (зубная) цифровая рентгенография: 0,015-0,03 мЗв., обычная: 0,1-0,3 мзВ.

Во всех перечисленных случаях речь идет об одном снимке. Исследования в дополнительных проекциях увеличивают дозу пропорционально кратности их проведения.

Рентгеноскопический метод (предусматривает не фотографирование области тела, а визуальный осмотр рентгенологом на экране монитора) дает значительно меньшее излучение за единицу времени, но суммарная доза может быть выше из-за длительности процедуры. Так, за 15 минут рентгеноскопии органов грудной клетки общая доза полученного облучения может составить от 2 до 3,5 мЗв.

Диагностика желудочно-кишечного тракта – от 2 до 6 мЗв.

Компьютерная томография применяет дозы от 1-2 мЗв до 6-11 мЗв, в зависимости от исследуемых органов. Чем более современным является рентгеноаппарат, тем более низкие он дает дозы.

Отдельно отметим радионуклидные методы диагностики. Одна процедура, основанная на радиофармпрепарате, дает суммарную дозу от 2 до 5 мЗв.

Сравнение эффективных доз радиации, полученных во время наиболее часто используемых в медицине диагностических видов исследований, и доз, ежедневно получаемых человеком из окружающей среды, представлено в таблице.

Процедура	Эффективная доза облучения	Сопоставимо с природным облучением, полученным за указанный промежуток времени
Рентгенография грудной клетки	0,1 мЗв	10 дней
Флюорография грудной клетки	0,3 мЗв	30 дней
Компьютерная томография органов брюшной полости и таза	10 мЗв	3 года
Компьютерная томография всего тела	10 мЗв	3 года
Внутривенная пиелография	3 мЗв	1 год
Рентгенография желудка и тонкого кишечника	8 мЗв	3 года
Рентгенография толстого кишечника	6 мЗв	2 года
Рентгенография позвоночника	1,5 мЗв	6 месяцев
Рентгенография костей рук или ног	0,001 мЗв	менее 1 дня
Компьютерная томография – голова	2 мЗв	8 месяцев
Компьютерная томография – позвоночник	6 мЗв	2 года
Миелография	4 мЗв	16 месяцев
Компьютерная томография – органы грудной клетки	7 мЗв	2 года
Микционная цистоуретрография	5-10лет: 1,6 мЗв Грудной ребенок: 0,8 мЗв	6 месяцев 3 месяца
Компьютерная томография – череп и околоносовые пазухи	0,6 мЗв	2 месяца
Денситометрия костей (определение плотности)	0,001 мЗв	менее 1 дня
Галактография	0,7 мЗв	3 месяца
Гистеросальпингография	1 мЗв	4 месяца
Маммография	0,7 мЗв	3 месяца

Важно: Магнитно-резонансная томография не использует рентгеновское облучение. При этом виде исследования на диагностируемую область направляется электромагнитный импульс, возбуждающий атомы водорода тканей, затем измеряется вызывающий их отклик в сформированном магнитном поле с уровнем высокой напряженности. Некоторые люди ошибочно причисляют этот метод к рентгеновским.

Радиационное облучение бывает нескольких видов, что обуславливает степень поражения. Чтобы понять, в чем измеряется радиация, рассмотрим, какие излучающие волны существуют, и их влияние на живые ткани.

Виды радиационных волн

Радиационный фон, который существует на земле, бывает естественный или искусственный (техногенные источники). Человек постоянно находится в поле радиоактивного излучения .

Альфа-излучение возникает при распаде тяжелых химических элементов на атомы (уран, торий, радий). Путь, на котором они могут поражать, короткий: в воздухе не более 8 см, в биологических средах организма 0,01-0,05 мм. Частицы не проникают через лист обычной бумаги или ороговевшие клетки эпителия кожи. Но существует одна потенциальная опасность. Есть химические вещества, которые способны освобождать альфа-частицы. Если они проникнут в организм человека, то посредством кровеносного русла разнесутся и осядут во внутренних органах (чаще в железах внутренней секреции и лимфатических узлах). Это вызовет облучение организма изнутри.

Бета-излучение – поток электронов при распаде ядер определенных веществ. В тело человека они проникают на расстояние до 15 см. Это обусловлено их микроскопическими размерами. Такие волны используют в медицине для лучевой терапии при онкологических заболеваниях.

Истории наших читателей

Владимир
61 год

Чищу сосуды стабильно каждый год. Начал этим заниматься когда мне стукнуло 30, т. к. давление было ни к черту. Врачи руками только разводили. Пришлось самому браться за свое здоровье. Разные способы испробовал, но один мне помогает особенно хорошо...
Подбронее >>>

Нейтронное излучение – направленный поток микрочастиц, которые не имеют электрического заряда. Для него характерно наибольшая сила проникновения. Применяется в качестве ускорителя частиц в научных целях, промышленности, для лабораторных исследований.

Гамма-излучение обладает высокой проникающей способностью . Не имеет заряженных частиц, поэтому не подпадает под влияние магнитных или электрических полей. Сфера применения:

медицина, лучевая терапия;
пищевая промышленность, консервирование;
космическая отрасль;
геофизика.

При высоких дозах воздействия вызывает острую лучевую болезнь, при длительном влиянии на организм – хроническую.

Единицы, которыми измеряется радиация

В физике существует термин «доза излучения». Она отражает меру воздействия на живой организм ионизирующего излучения (свет и ультрафиолетовые лучи). Ошибочно к радиации относят инфракрасное облучение и радиоволны, они не обладают достаточной энергией, чтобы ионизировать атомы.

Измерение радиации в зависимости от разновидности доз:

Экспозиционная доза. Это измерение количества рентгеновского излучения, находящегося в воздухе. Оно достоверно измеряется при таких условиях: атмосферное давление 760 мм рт. ст., t = 0°, отсутствие влажности. Эта величина отображает соотношение: сумма всех положительных или отрицательных ионов в воздухе к общей массе этого воздуха в пределах определенного объема . Основываясь на системе СИ, принята такая единица измерения Кл/кг (кулон/килограмм). Более распространенная единица измерения – рентген, 1Р = 3876 Кл/кг.
Поглощенная доза. Она обозначает количество радиоактивного излучения (радиоактивности), которое поглотил организм или любое вещество. Радиационный эффект зависит от количества той энергии, которая привела к химическим и физическим изменениям. Это соотношение поглощенного излучения к массе вещества, которое его поглотило. В системе СИ есть такая единица измерения – 1 Гр (грей) = массе 1 кг передается энергия, равная 1 джоулю. Другая единица измерения – рад (1 Гр = 100 рад).
Эквивалентная или биологическая доза. Разные виды радиационного излучения при равноценной поглощенной дозе влияют не одинаково на живые ткани. Это связано с тем, что молекулярные частицы продуцируют разное количество ионов. Чем выше показатель плотности ионизации, тем сильнее разрушается живая субстанция. Биологическое излучение измеряется в единице – Зв (зиверт). Она отображает соотношение: 1 Зв равноценен дозе, которую поглотил 1 кг живой субстанции с последующим биологическим эффектом. Другое название единицы бэр (1 Зв = 100 бэр).
Эффективная доза. Она показывает вероятность проявления последствий радиационного облучения как для организма в целом, так и для отдельных тканей и органов. Чувствительность живой материи разная, поэтому дозировку облучения рассчитывают с учетом коэффициента радиационного риска. Эффективная доза – это сумма ионизации всего организма, умноженная на установленный коэффициент . Наименьший коэффициент у кожи и поверхности костей, наибольший – у легких, кишечника, желудка.

Любая радиация, в том числе и гамма-излучение, измеряется специальным дозиметром. С его помощью осуществляют контроль нормативных показателей.

Мера радиации измеряется в таких случаях:

контроль состояния воздуха, земли и воды вблизи атомных электростанций;
перед началом строительства жилых массивов;
при туристических, геологических, археологических экспедициях в неизвестной местности.

Безопасный радиационный фон, при котором человек не получит облучение, равен 10 мкЗв/ч, предельно допустимая доза 50 мкЗв/ч.

Дозы радиации для человека

Излучение радиации .

Излучение - это физический процесс испускания и распространения при определенных условиях в материи или вакууме частиц и электромагнитных волн. Есть два вида излучения - ионизирующее и не ионизирующее. Второе включает тепловое излучение, ультрафиолетовый и видимый свет, радиоизлучение. Ионизирующее излучение появляется в том случае, если под воздействием высокой энергии электроны отделяются от атома и образуют ионы. Когда говорят о радиоактивном облучении, то, как правило, речь идет об ионизирующем излучении. Сейчас речь пойдет именно об этом виде радиации .

Ионизирующее излучение. Попавшие в окружающую среду радиоактивные вещества называют радиационным загрязнением. Оно связано в основном с выбросами радиоактивных отходов в результате аварий на атомных электростанциях (АЭС), при производстве ядерного оружия и др.

Измерение экспозиционной дозы

Радиацию нельзя увидеть, поэтому, чтобы определить наличие радиации, пользуются специальными измерительными приборами — дозиметром на основе счетчика Гейгера.
Дозиметр представляет собой газонаполненный конденсатор, который пробивается при пролёте ионизирующей частицы через объём газа.
Считывается число радиоактивных частиц, на экране отображается количество этих частиц в разных единицах, чаще всего - как количество радиации за определенный срок времени, например за час.

Влияние радиации на здоровье людей

Радиация вредна для всех живых организмов, она разрушает и нарушает структуру молекул ДНК. Радиация вызывает врожденные пороки и выкидыши, онкологического заболевания, а слишком высокая доза радиации влечет за собой острую или хроническую лучевую болезнь, а также смерть. Радиация - то есть ионизирующее излучение - передает энергию .

Единицей измерения радиоактивности является беккерель (1 беккерель - 1 распад в секунду) или cpm (1 cpm - распад в минуту).
Мера ионизационного воздействия радиоактивного излучения на человека измеряется в рентгенах (Р) или зивертах (Зв), 1 Зв = 100 Р = 100 бэр (бэр - биологический эквивалент рентгена). В одном зиверте 1000 миллизивертов (мЗв).

Для наглядности и примера:
1 рентген = 1000 миллирентген. (80 миллирентген = 0.08 рентген)
1 миллирентген = 1000 микрорентген. (80 микрорентген = 0.08 миллирентген)
1 микрорентген = 0.000001 рентген. (80 рентген = 80000000 микрорентген)
80 Зв = 80000 мЗв = 8000 Р
0,18 мкЗв/ч = 18 мкР/ч
80мР =800мкЗ.

Возьмём для примера расчёт (милли рентген — рентген в час) #1:
1. 80 мР в час = 0.08 Рентген
2. 100000 мР = 100 Рентген (Первые признаки лучевой болезни, по статистике, 10% людей, получивших такую дозу облучения, умирают через 30 дней. Может возникать рвота, симптомы проявляются после 3-6 часов после дозы и могут оставаться вплоть до одного дня. 10-14 дней бывает латентная фаза, ухудшается самочувствие, начинается анорексия и усталость. Иммунная система повреждена, возрастает риск инфекции. Мужчины временно бесплодны. Бывают преждевременные роды или потеря ребенка.)
3. 100/0.08 = 1250 часов/24 = 52 суток, находясь в загрязненном помещении или месте требуется, для того, чтобы появились первые признаки лучевой болезни.

Возьмём для примера расчёт (микро зиверт — микро рентген в час) #2:
1. 1 микро зиверт (мкЗв, µSv) — 100 микро рентген.
2. Норма 0.20 мкЗв (20 мкр/ч)
Норма санитарная почти во всем мире — до 0.30 мк3в (30 мкр/ч)
Т.е 60 микрорентген = 0.00006 рентген.
3. Или 1 рентген = 0,01 Зиверт
100 рентген = 1 Зиверт.

Как пример
11.68 мкЗ/ч = 1168 микроРентгена/ч = 1.168 миллирентгена.
1000 мкР (1мР) = 10.0 мкЗв = 0,001 Рентгена.
0.30 мкЗв = 30 мкР = 0,00003 Рентгена.

КЛИНИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ОСТРОГО (КРАТКОВРЕМЕННОГО) ГАММА-ОБЛУЧЕНИЯ, РАВНОМЕРНОГО ПО ВСЕМУ ТЕЛУ ЧЕЛОВЕКА

Исходная таблица включает также такие дозы и их эффекты:

- 300–500 Р — бесплодие на всю жизнь. Сейчас принято считать, что при дозе 350 Р у мужчин возникает временное отсутствие сперматозоидов в сперме. Полностью и навсегда сперматозоиды исчезают только при дозе 550 Р т,е при тяжелой форме лучевой болезни;

- 300–500 Р локальное облучения кожи, выпадают волосы, краснеет или слезает кожа;

- 200 Р снижение количества лимфоцитов на долгое время (первые 2–3 недели после облучения).

- 600-1000 Р смертельная доза, вылечиться невозможно, можно только продлить жизнь на несколько лет с тяжелыми симптомами. Наступает практически полное разрушение костного мозга, требующее трансплантации. Серьезное повреждение пищеварительного тракта.

- 10-80 Зв (10000-80000 мЗв, 1000-5000 Р) . Кома, смерть. Смерть наступает через 5-30 минут.

- Более 80 Зв (80000 мЗв, 8000 Р) . Мгновенная смерть.

Миллизиверты атомщиков и ликвидаторов

50 миллизивертов — это годовая предельно допустимая доза облучения операторов на атомных объектах.
250 миллизивертов — это предельно допустимая аварийная доза облучения для профессионалов-ликвидаторов. Необходимо лечение.
300 мЗв — первые признаки лучевой болезни.
4000 мЗв — лучевая болезнь с вероятностью летального исхода, т.е. смерти.
6000 мЗв — смерть в течение нескольких дней.

1 миллизиверт (мЗв) = 1000 микрозивертов (мкЗв).
1 мЗв — это одна тысячная Зиверта (0,001 Зв).

Радиоактивность: альфа-, бета-, гамма-излучение

Атомы вещества состоят из ядра и вращающихся вокруг него электронов. Ядро – это устойчивое образование, которое сложно разрушить. Но, ядра атомов некоторых веществ обладают нестабильностью и могут излучать в пространство энергию и частицы.

Это излучение называют радиоактивным, и оно включает в себя несколько составляющих, которые назвали соответственно первым трем буквам греческого алфавита: α-, β- и γ- излучение. (альфа-, бета- и гамма-излучение). Эти излучения различны, разное и их действие на человека и меры защиты от него.

Альфа-излучение

Поток тяжелых положительно заряженных частиц. Возникает в результате распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. В воздухе альфа-излучение проходит не более 5 см и, как правило, полностью задерживается листом бумаги или внешним слоем кожи. Если вещество, испускающее альфа-частицы, попадает внутрь организма с пищей или воздухом, оно облучает внутренние органы и становится опасным.

Бета-излучение

Электроны, которые значительно меньше альфа-частиц и могут проникать вглубь тела на несколько сантиметров. От него можно защититься тонким листом металла, оконным стеклом и даже обычной одеждой. Попадая на незащищенные участки тела, бета-излучение оказывает воздействие, как правило, на верхние слои кожи. Во время аварии на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года пожарные получили ожоги кожи в результате очень сильного облучения бета-частицами. Если вещество, испускающее бета-частицы, попадет в организм, оно будет облучать внутренности человека.

Гамма-излучение

Фотоны, т.е. электромагнитная волна, несущая энергию. В воздухе может проходить большие расстояния, постепенно теряя энергию в результате столкновений с атомами окружающей среды. Интенсивное гамма-излучение, если от него не защититься, может повредить не только кожу, но и внутренние органы. Толстые слои железа, бетона и свинца, являются отличными барьерами на пути гамма-излучения.

Как видно, альфа-излучение по его характеристикам практически не опасно, если не вдохнуть его частички или не съесть с пищей. Бета-излучение может причинить ожоги кожи в результате облучения. Самые опасные свойства у гамма-излучения. Оно проникает глубоко внутрь тела, и вывести его оттуда очень сложно, а воздействие очень разрушительно.

Без специальных приборов знать, что за вид радиации присутствует в данном конкретном случае нельзя, тем более, что всегда можно случайно вдохнуть частички радиации с воздухом.

Поэтому общее правило одно – избегать подобных мест.

Для справки и общей информации:
Вы летите в самолете на высоте в 10 км, где фон порядка 200-250 мкр/ч. Не сложно посчитать, какая доза будет при двух часовом перелёте.

Основными долгоживущими радионуклидами, обусловившими загрязнение с ЧАЭС, являются:
Стронций-90 (Период полураспада ~28 лет)
Цезий-137 (Период полураспада ~31 лет)
Америций-241 (Период полураспада ~430 года)
Плутоний-239 (Период полураспада - 24120 лет)
Прочие радиоактивные элементы (в том числе изотопы Йод-131, Кобальт-60, Цезий-134) к настоящему времени из-за относительно коротких периодов полураспада уже практически полностью распались и и не влияют на радиоактивное загрязнение местности.

(Просмотрено 113625 раз)

Радиацией (или ионизирующим излучением) называется совокупность разных видов физических полей и микрочастиц, которые имеют способности ионизировать вещества.

Радиация делится на несколько видов и измеряется при помощи различных научных приборов, специально разработанных для этих целей.

Кроме того, существуют единицы измерения, превышающие показатели которых могут быть смертельными для человека.

Наиболее точные и достоверные способы измерения радиации

При помощи дозиметра (радиометра) можно максимально точно измерить интенсивность радиации, произвести обследование определенного места или конкретных предметов. Чаще всего приборы для измерения уровня радиации используют в местах:

Приближенных к районам радиационного излучения (например, рядом с ЧАЭС).
Планируемого строительства жилого типа.
В необследованных, неизведанных местностях во время походов, путешествий.
При потенциальной покупке объектов жилого фонда.

Так как очищение от радиации территории и предметов, находящихся на ней, является невозможным (растений, мебели, оборудования, конструкций), то единственный верный способ обезопасить себя – вовремя проверить уровень опасности и по возможности держаться от источников и зараженных участков как можно дальше. Поэтому в обычных условиях для проверки местности, продуктов, предметов обихода можно применять бытовые дозиметры, успешно выявляющие опасность и ее дозы.

Нормирование радиации

Целью контроля радиации является не просто измерение ее уровня, но и определение соответствий показателей установленным нормам. Критерии и нормативы безопасного уровня радиационного излучения прописаны в отдельных законах и общеустановленных правилах. Условия содержания техногенных и радиоактивных веществ регламентируются для следующих категорий:

Продуктов питания
Воздуха
Строительных материалов
Компьютерной техники
Медицинского оборудования.

Производители многих видов продуктовых или промышленных товаров обязаны по закону прописывать в условиях и сертификационных документах критерии и показатели соответствия радиационной безопасности. Соответствующие государственные службы довольно строго отслеживают различные отклонения или нарушения в этом плане.

Единицы измерения радиации

Уже давно доказано, что радиационный фон присутствует практически везде, просто в большинстве мест его уровень признается безопасным. Уровень радиации измеряется в определенных показателях, среди которых основными считаются дозы – единицы энергии, поглощаемые веществом в момент прохождения ионизирующего излучения через него.

Основные виды доз и единицы их измерения можно перечислить в таких определениях:

Доза экспозиционная – создается при гамма- или рентгеновском излучении и показывает степень ионизации воздуха; внесистемные единицы измерения – бэр или «рентген», в международной системе СИ классифицируется как «кулон на кг»;
Поглощенная доза – единица измерения – грэй;
Эффективная доза – определяется в индивидуальном порядке для каждого органа;
Доза эквивалентная – в зависимости от разновидности излучения, рассчитывается исходя из коэффициентов.

Радиационное излучение может быть определено только и приборов. При этом существуют определенные дозы и установленные нормы, среди которых строго конкретизированы допустимые показатели, негативные дозы воздействия на человеческий организм и смертельные дозы.

Уровни безопасности радиационного излучения

Для населения установлены определенные уровни безопасных величин поглощаемых доз излучения, которые измеряются дозиметром.

На каждой территории есть свой естественный радиационный фон, но безопасным для населения считается величина, равная приблизительно 0,5 микрозиверт (µЗв) в час (до 50 микрорентген в час). При нормальном радиационном фоне наиболее безопасным уровнем внешнего облучения человеческого тела считается величина до 0,2 (µЗв) микрозиверт в час (значение, равное 20 микрорентгенам в час).

Самый верхний предел допустимого радиационного уровня – 0.5 µЗв - или 50 мкР/ч .

Соответственно, человек может перенести излучение, мощность которого составляет 10 мкЗ/ч (микрозиверт), а при сокращении времени воздействия до минимума, безвредно излучение в несколько миллизивертов в час. Так воздействует флюорография, рентген – до 3 мЗв. Снимок больного зуба у стоматолога – 0,2 мЗв. Поглощаемая доза облучения имеет способность накапливаться в течение жизни, но сумма не должна пересекать порог в 100-700 мЗв.

С середины прошлого века в науку пришло новое слово - радиация. Ее открытие совершило переворот в умах физиков всего мира и позволило отбросить некоторые ньютоновские теории и сделать смелые предположения относительно строения Вселенной, ее образования и нашего места в ней. Но это все - для специалистов. Обыватели же только вздыхают и пытаются сложить воедино такие разрозненные знания об этом предмете. Усложняет процесс тот факт, что единиц измерения радиации существует довольно много, и все они правомочны.

Терминология

Первый термин, с которым стоит познакомиться, - это, собственно, радиация. Так называют процесс излучения каким-либо веществом мельчайших частиц, таких как электроны, протоны, нейтроны, атомы гелия и другие. В зависимости от вида частицы свойства излучения отличаются друг от друга. Излучение наблюдают либо при распаде веществ на более простые, либо при их синтезе.

Единицы измерения радиации - это условные понятия, которые указывают, сколько элементарных частиц высвобождается из вещества. На данный момент физика оперирует семью разными единицами и их комбинациями. Это позволяет описывать различные процессы, происходящие с материей.

Радиоактивный распад - произвольное изменение строения нестабильных ядер атомов при помощи высвобождения микрочастиц.

Постоянная распада - это статистическое понятие, предсказывающее вероятность разрушения атома на определенный отрезок времени.

Период полураспада - это временной промежуток, за который распадается половина всего количества вещества. У некоторых элементов он исчисляется минутами, а у других - годами, и даже десятилетиями.

В чем измеряется радиация

Единицы измерения радиации - не единственные, которые используются для оценки свойств Кроме них применяют такие величины, как:
- активность источника радиации;
- плотность потока (количество ионизирующих частиц на единицу площади).

Кроме этого, существует разница в описании воздействия радиации на живые и неживые объекты. Так, если вещество неживое, то к нему применимы понятия:

Поглощенная доза;
- экспозиционная доза.

Если же излучение подействовало на живую ткань, то используют следующие термины:

Эквивалентная доза;
- эффективная эквивалентная доза;
- мощность дозы.

Единицами измерения радиации являются, как уже говорилось выше, условные числовые значения, принятые учеными для облегчения расчетов и построения гипотез и теорий. Возможно, именно поэтому не существует единой общепринятой единицы измерения.

Кюри

Одной из единиц измерения радиации является кюри. Она не относится к системным (не принадлежит к системе СИ). В России ее используют в ядерной физике и медицине. Активность вещества будет равняться одному кюри, если за одну секунду в нем будет происходить 3,7 миллиардов радиоактивных распадов. То есть можно сказать, что один кюри равен трем миллиардам семистам миллионам беккерелей.

Такое число получилось благодаря тому, что Мария Кюри (которая и ввела в науку данный термин) проводила свои опыты на радии и взяла за основу его скорость распада. Но со временем физики решили, что числовое значение этой единицы лучше привязать к другой - беккерелю. Это позволило избежать некоторых погрешностей в математических расчетах.

Помимо кюри, часто можно встретить кратные или дольные единицы, такие как:
- мегакюри (равен 3,7 на 10 в 16 степени беккерелей);
- килокюри (3,7 тысячи миллиардов беккерелей);
- милликюри (37 миллионов беккерелей);
- микрокюри (37 тысяч беккерелей).

При помощи этой единицы можно выразить объемную, поверхностную или удельную активность вещества.

Беккерель

Единица измерения дозы радиации беккерель является системной и входит в Международную систему единиц (СИ). Она является самой простой, потому что активность радиации в один беккерель означает, что в веществе происходит всего один радиоактивный распад за секунду.

Она получила свое название в честь Антуана французского физика. Название было одобрено в конце прошлого века и используется до сих пор. Так как это достаточно маленькая единица, то для обозначения активности используют десятичные приставки: кило-, милли-, микро- и другие.

В последнее время вместе с беккерелями стали использоваться такие внесистемные единицы, как кюри и резерфорд. Один резерфорд равняется миллиону беккерелей. В описании объемной или поверхностной активности можно встретить обозначения беккерель на килограмм, беккерель на метр (квадратный или кубический) и различные их производные.

Рентген

Единица измерения радиации рентген тоже не является системной, хоть и используется повсеместно для обозначения экспозиционной дозы полученного гамма-излучения. Один рентген равен такой дозе излучения, при которой один кубический сантиметр воздуха при стандартном атмосферном давлении и нулевой температуре несет в себе заряд, равный 3,3*(10*-10). Это равно двум миллионам пар ионов.

Несмотря на то, что по законодательству РФ большинство внесистемных единиц использовать запрещено, рентген используется в маркировке дозиметров. Но и они скоро перестанут использоваться, так как более практичным оказалось записывать и вычислять все в греях и зивертах.

Рад

Единица измерения радиации рад находится вне системы СИ и равняется такому количеству излучения, при котором одному грамму вещества передается одна миллионная джоуля энергии. То есть один рад - это 0,01 джоуль на килограмм материи.

Материалом, который поглощает энергию, может быть как живая ткань, так и другие органические и неорганические вещества и субстанции: почва, вода, воздух. Как самостоятельная единица рад был введен в 1953 году и в России имеет право использоваться в физике и медицине.

Грей

Это еще одна единица измерения уровня радиации, которая признана Международной системой единиц. Она отражает поглощенную дозу радиации. Считается, что вещество получило дозу в один грей, если энергия, которая передалась с излучением, равна одному джоулю на килограмм.

Эта единица получила свое название в честь английского ученого Льюиса Грея и была официально введена в науку в 1975 году. По правилам, полное название единицы пишется с маленькой буквы, но ее сокращенное обозначение - с большой. Один грей равен ста радам. Помимо простых единиц, в науке используют еще кратные и дольные их эквиваленты, такие как килогрей, мегагрей, децигрей, сантигрей, микрогрей и другие.

Зиверт

Единица измерения радиации зиверт используется для обозначения эффективной и эквивалентной доз излучения и также входит в систему СИ, как грей и беккерель. Используется в науке с 1978 года. Один зиверт равен энергии, которую поглотил килограмм ткани после воздействия одного грея гамма-лучей. Название свое единица получила в честь Рольфа Зиверта, ученого из Швеции.

Судя по определению, зиверты и греи равны, то есть эквивалентная и поглощенная дозы имеют одинаковые размеры. Но разница между ними все-таки есть. При определении эквивалентной дозы необходимо учитывать не только количество, но и другие свойства излучения, такие как длина волны, амплитуда и какие частицы ее представляют. Поэтому числовое значение поглощенной дозы умножают на коэффициент качества излучения.

Так, например, при всех прочих равных условиях поглощенный эффект альфа-частиц будет в двадцать раз сильнее, чем такая же доза гамма-излучения. Помимо этого, необходимо учитывать тканевой коэффициент, который показывает, как органы реагируют на излучение. Поэтому эквивалентная доза используется в радиобиологии, а эффективная - в гигиене труда (для нормирования воздействия излучения).

Солнечная постоянная

Существует теория, что жизнь на нашей планете появилась благодаря солнечной радиации. Единицы измерения излучения от звезды - калории и ватты, деленные на единицу времени. Так было решено потому, что величина радиации от Солнца определяется по количеству тепла, которое получают объекты, и интенсивности, с которой оно поступает. До Земли доходит всего половина миллионной доли от общего количества выбрасываемой энергии.

Радиация от звезд распространяется в космосе со скоростью света и в нашу атмосферу попадет в виде лучей. Спектр этого излучения довольно широкий - от «белого шума», то есть радиоволн, до рентгеновских лучей. Частицы, которые тоже попадают вместе с излучением, - это протоны, но иногда могут быть и электроны (если выброс энергии был большим).

Излучение, получаемое от Солнца, является движущей силой всех живых процессов на планете. Количество получаемой нами энергии зависит от времени года, положения звезды над горизонтом и прозрачности атмосферы.

Воздействие радиации на живых существ

Если одинаковые по своим характеристикам живые ткани облучать разными видами радиации (в одинаковой дозе и интенсивности), то результаты будут разниться. Поэтому для определения последствий мало только поглощенной или экспозиционной дозы, как в случае с неживыми объектами. На сцене появляются единицы измерения проникающей радиации, такие как зиверты бэры и греи, которые указывают на эквивалентную дозу радиации.

Эквивалентной называется доза, поглощенная живой тканью и умноженная на условный (табличный) коэффициент, который учитывает, насколько опасен тот или иной вид радиации. Чаще всего для ее измерения используется зиверт. Один зиверт равняется ста бэрам. Чем больше коэффициент тем, соответственно, опаснее излучение. Так, для фотонов это - единица, а для нейтронов и альфа-частиц - двадцать.

Со времени аварии на Чернобыльской АЭС в России и других странах СНГ стали особое внимание уделять уровню радиационного воздействия на человека. Эквивалентная доза от естественных источников излучения не должна быть выше пяти миллизивертов в год.

Действие радионуклидов на не живые объекты

Радиоактивные частицы несут в себе заряд энергии, который они передают веществу, когда сталкиваются с ним. И чем больше частиц соприкоснется на своем пути с определенным количеством вещества, тем больше оно получит энергии. Количество ее оценивается в дозах.

Поглощенная доза - это то которое было получено единицей вещества. Измеряется в греях. Эта величина не учитывает тот факт, что воздействие разных видов излучения на материю отличается.
Экспозиционная доза - представляет собой поглощенную дозу, но с учетом степени ионизации вещества от воздействия разных радиоактивных частиц. Измеряется в кулонах на килограмм или рентгенах.