Радиоактивное излучение: виды, опасность, применение

Содержание

Радиация и ее влияние на человека – последствия воздействия и чем опасна

Радиоактивное излучение: виды, опасность, применение

Радиация – это невидимое человеческому глазу излучение, которое тем не менее оказывает мощнейшее влияние на организм. К сожалению, последствия облучения для человека исключительно негативные.

Виды излучения

Изначально излучение влияет на организм извне. Оно исходит от естественных радиоактивных элементов, которые находятся в земле, а также попадает на планету из космоса.

Также внешнее облучение исходит в микродозах от стройматериалов, медицинских рентгеновских аппаратов. Большие дозы облучения можно обнаружить на ядерных электростанциях, специальных физических лабораториях и урановых рудниках.

Также крайне опасны полигоны испытания ядерного оружия и места захоронения радиационных отходов.

В определенной степени наша кожа, одежда и даже дома защищают от вышеперечисленных источников излучения. Но главная опасность радиации заключается в том, что облучение может быть не только внешним, но и внутренним.

Радиоактивные элементы могут проникать с воздухом и водой, через порезы в коже и даже сквозь ткани организма. В этом случае источник облучения действует намного дольше – пока он не будет выведен из тела человека. От него не защититься свинцовой плитой и невозможно уехать подальше, что делает ситуацию еще опаснее.

Дозировка облучения

Для того чтобы определить мощность облучения и степень воздействия радиации на живые организмы было придумано несколько шкал измерения. В первую очередь измеряется мощность источника излучения в Греях и Радах. Здесь все достаточно просто. 1 Гр=100Р. Именно так определяется уровень облучения с помощью счетчика Гейгера. Также используется шкала Рентген.

Но не стоит считать, что данные показания достоверно указывают на степень опасности для здоровья. Недостаточно знать мощность излучения. Влияние радиации на организм человека меняется также в зависимости от типа излучения. Всего их 3:

  1. Альфа. Это тяжелые радиоактивные частицы – нейтроны и протоны, которые несут наибольший вред для человека. Но они обладают малой пробивной силой и не способны проникнуть даже сквозь верхние слои кожи. Но при наличии ран или взвеси частиц в воздухе,
  2. Бета. Это радиоактивные электроны. Их пробивная способность – 2 см. кожи.
  3. Гамма. Это фотоны. Они свободно пронизывают тело человека, и защититься возможно только с помощью свинца или толстого слоя бетона.

Радиационное воздействие происходит на молекулярном уровне. Облучение приводит к образованию в клетках тела свободных радикалов, которые начинают разрушать окружающие вещества. Но, учитывая уникальность каждого организма и неравномерную чувствительность органов к действию радиации на человека, ученым пришлось ввести понятие эквивалентной дозы.

Для определения, чем опасна радиация в той или иной дозе, мощность излучения в Радах, Рентгенах и Греях умножается на коэффициент качества.

Для Альфа-излучения он равен 20, а для Бета и Гамма – 1. Рентгеновские лучи также имеют коэффициент 1. Полученный результат измеряется в Бэрах и Зивертах. При коэффициенте равном единице, 1 Бэр равен одному Раду или Рентгену, а 1 Зиверт равен одному Грею или 100 Бэрам.

Чтобы определить степень воздействия эквивалентной дозы на организм человека пришлось ввести еще один коэффициент риска. Для каждого органа он отличается, в зависимости от того как влияет радиация на отдельные ткани тела. Для организма в целом он равен единице. Благодаря этому получилось составить шкалу опасности радиации и ее влияния на человека при однократном воздействии:

  • 100 Зиверт. Это быстрая смерть. Через несколько часов, а в лучшем случае дней нервная система организма прекращает свою деятельность.
  • 10-50 – это смертельная доза, в результате которой человек умрет от многочисленных внутренних кровоизлияний спустя несколько недель мучений.
  • 4-5 Зиверт – -смертность составляет около 50%. Из-за поражения костного мозга и нарушения процесса кроветворения организм погибает спустя пару месяцев или меньше.
  • 1 Зиверт. Именно с этой дозы начинается лучевая болезнь.
  • 0,75 Зиверта. Кратковременные изменения в составе крови.
  • 0,5 – эта доза считается достаточной, чтобы стать причиной развития онкозаболеваний. Но других симптомов обычно не бывает.
  • 0,3 Зиверта. Это мощность аппарата при получении рентгеновского снимка желудка.
  • 0,2 Зиверта. Это безопасный уровень излучения, допустимого при работе с радиоактивными материалами.
  • 0,1 – при данном радиационном фоне добывается уран.
  • 0,05 Зиверта. Норма фонового облучения медицинской аппаратурой.
  • 0,005 Зиверта. Допустимый уровень радиации возле АЭС. Также это годовая норма облучения для гражданского населения.

Последствия радиационного облучения

Опасное влияние радиации на организм человека обуславливается воздействием свободных радикалов. Они образуются на химическом уровне из-за воздействия облучения и поражают в первую очередь быстро делящиеся клетки. Соответственно в большей мере от радиации страдают органы кроветворения и половая система.

Но на этом радиационные эффекты облучения человека не ограничиваются. В случае с нежными тканями слизистых и нервных клеток, происходит их разрушение. Из-за этого могут развиваться разнообразные нарушения психической деятельности.

Часто из-за действия радиации на организм человека страдает зрение. При большой дозе радиации может наступить слепота вследствие лучевой катаракты.

Другие ткани тела претерпевают качественные изменения, что не менее опасно. Именно из-за этого многократно увеличивается риск онкологических заболеваний. Во-первых, меняется структура тканей. А во-вторых, свободные радикалы повреждают молекулу ДНК. Благодаря этому развиваются мутации клеток, что и приводит к раку и опухолям в различных органах тела.

Самое опасное, что данные изменения могут сохраняться и у потомков, из-за повреждения генетического материала половых клеток. С другой стороны, возможно и обратно воздействие радиации на человека – бесплодие. Также во всех без исключения случаях, радиационное облучение приводит к быстрому износу клеток, что ускоряет старение организма.

Мутации

Сюжет многих фантастических историй начинается с того, как радиация приводит к мутации человека или животного. Обычно мутагенный фактор дает главному герою разнообразные сверхспособности. В реальности радиация влияет немного иначе – в первую очередь генетические последствия радиации сказываются на будущих поколениях.

Из-за нарушений в цепочке молекулы ДНК, вызванных свободными радикалами, у плода могут развиваться различные отклонения, связанные с проблемами внутренних органов, внешними уродствами или нарушениями психики. При этом данное нарушение может распространяться и на будущие поколения.

Молекула ДНК участвует не только в размножении человека. Каждая клетка тела делится согласно программе, заложенной в генах. Если данная информация повреждается, клетки начинают делиться неправильно. Это приводит к образованию опухолей.

Обычно оно сдерживается за счет иммунной системы, которая пытается ограничить поврежденный участок тканей, а в идеале и избавиться от него. Но из-за иммунодепрессии, вызванной радиацией, мутации могут распространяться бесконтрольно.

Из-за этого опухоли начинают пускать метастазы, превращаясь в рак, или разрастаются и давят на внутренние органы, например мозг.

Лейкоз и другие виды рака

Из-за того, что влияние радиации на здоровье человека в первую очередь распространяется на кроветворные органы и кровеносную систему, наиболее частым следствием лучевой болезни является лейкоз. Его еще называют «раком крови». Его проявления затрагивают весь организм:

  1. Человек теряет в весе, при этом отсутствует аппетит. Его постоянно сопровождает слабость в мышцах и хроническая усталость.
  2. Появляются боли в суставах, они начинают сильнее реагировать на окружающие условия.
  3. Воспаляются лимфатические узлы.
  4. Увеличиваются печень и селезенка.
  5. Затрудняется дыхание.
  6. На коже обнаруживаются пурпурные высыпания. Человек часто и обильно потеет, могут открываться кровотечения.
  7. Проявляется иммунодефицит. Инфекции свободно проникают в тело, из-за чего часто поднимается температура.

До событий в Хиросиме и Нагасаки, врачи не считали лейкоз болезнью от радиации. Но 109 тысяч обследованных японцев подтвердили связь радиации и онкологических заболеваний. Также выяснилась вероятность поражения тех или иных органов. На первом месте оказался лейкоз.

Затем радиационные эффекты облучения людей чаще всего приводят к:

  1. Рак молочной железы. Поражается каждая сотая женщина, пережившая сильное радиационное облучение.
  2. Рак щитовидной железы. Им также страдает 1% облученных.
  3. Рак легких. Эта разновидность сильнее всего проявляет себя у облучаемых шахтеров урановых рудников.

К счастью, современная медицина вполне может справиться с онкологическими заболеваниями на ранних стадиях, если влияние радиации на здоровье человека было кратковременным и достаточно слабым.

Что влияет на последствия облучения

Влияние радиации на живые организмы сильно различается от мощности и типа излучения: альфа, бета или Гамма. В зависимости от этого одна и та же доза радиации может оказаться практически безопасной или привести к скоропостижной смерти.

Также важно понимать, что воздействие радиации на организм человека редко бывает одновременным. Получить дозу в 0.5 Зиверта за один раз – это опасно, а 5-6 – смертельно.

Но сделав несколько рентгеновских снимков по 0,3 Зиверта в течение определенного времени, человек дает возможность организму очиститься.

Поэтому негативные последствия радиационного облучения просто не проявляются, так как при суммарной дозе в несколько Зиверт, единовременно на тело будет действовать лишь малая часть облучения.

Кроме того, различные последствия действия радиации на человека сильно зависят от индивидуальных особенностей организма. Здоровое тело дольше сопротивляется разрушительному действию облучения. Но лучше всего для обеспечения безопасности радиации для человека, как можно меньше контактировать с излучением для минимизации ущерба.

Источник: http://VseOtravleniya.ru/izluchenie/vliyanie-radiatsii.html

Чем опасна радиация для человека и что это такое

Радиация – это потоки частиц, образовавшихся во время ядерных реакций или радиоактивного распада.

Все мы наслышаны про опасность радиоактивного излучения для человеческого организма и знаем, что оно может стать причиной огромного количества патологических состояний.

Но зачастую большинство людей не знают, в чем именно состоит опасность радиации и как можно защитить себя от нее. В этой статье мы рассмотрели, что такое радиация, в чем заключается ее опасность для человека, причиной каких заболеваний она может стать.

Что такое радиация

Определение этого термина не очень понятно для человека, не связанного с физикой или, например, с медициной. Под термином «радиация» подразумевают выход частиц, образовавшихся во время ядерных реакций или радиоактивного распада. То есть это излучение, которое выходит из некоторых веществ.

Радиоактивные частицы имеют различную способность проникновения и прохождения через различные вещества. Некоторые из них могут проходить через стекло, человеческое тело, бетон.

На знании о способности конкретных радиоактивных волн проходить через материалы составлены правила защиты от радиации. Например, стены рентгенологических кабинетов сделаны из свинца, через который радиоактивное излучение не может пройти.

Радиация бывает:

  • природной. Она формирует природный радиационный фон, к которому мы все привыкли. Солнце, почва, камни выделяют излучения. Они не опасны для человеческого организма.
  • техногенной, то есть такой, которая была создана вследствие человеческой деятельности. Сюда относится добывание радиоактивных веществ из глубин Земли, использование ядерных топлив, реакторов и т. д.

Как радиация попадает в человеческий организм

Радиационное излучение имеет два пути попадания в человеческий организм: внутренний и внешний. Оба они являются опасными для человека и могут вызвать различные патологии.

Степень радиационного поражения человека зависит от количества и длительности облучения, полученной дозы, а также веса, возраста и состояния организма пострадавшего.

Внешнее облучение распространяется от радиоактивных веществ. Контакт с ними возможен на производстве, во время медицинских рентгенологических обследований, технологических катастроф. Ярким примером такого внешнего облучения является авария на Чернобыльской атомной электростанции.

Внутреннее облучение развивается вследствие проникновения радиоактивных частиц внутрь организма, например, через порезы на коже или же вместе с продуктами питания. Накапливаясь в тканях, такие частицы облучают и постепенно поражают организм.

Запомните, что внутреннее радиационное облучение опаснее внешнего. Источник излучения в данном случае практически невозможно инактивировать или изъять.

Какие заболевания может вызвать радиация

Чем радиация опасна для человека, может ли она вызвать тяжелые патологические состояния? Излучение, которое исходит от радиоактивных элементов, несет смертельную опасность для организма. Разовый массивный контакт с ними может закончиться смертью.

Ниже мы рассмотрели заболевания и патологические процессы, которые могут возникнуть вследствие влияния радиации на организм человека.

Острая лучевая болезнь

Это состояние развивается при однократном массивном облучении человека. Такое состояние встречается нечасто.

Оно может развиться во время каких-то техногенных аварий и катастроф.

Степень клинических проявлений зависит от количества радиации, подействовавшей на организм человека.

При этом могут поражаться все органы и системы.

Хроническая лучевая болезнь

Это состояние развивается при длительном контакте с радиоактивными веществами. Чаще всего развивается у людей, которые взаимодействуют с ними по долгу службы.

При этом клиническая картина может нарастать медленно, на протяжении многих лет. При продолжительном и длительном контакте с радиоактивными источниками облучения происходит поражение нервной, эндокринной, кровеносной систем. Также страдают почки, происходят сбои во всех обменных процессах.

Хроническая лучевая болезнь имеет несколько стадий. Она может протекать полиморфно, клинически проявляясь поражением различных органов и систем.

Онкологические злокачественные патологии

Учеными доказано, что радиация может спровоцировать онкологические патологии. Чаще всего развивается рак кожи или щитовидной железы, также нередки случаи появления лейкоза – рака крови у людей, страдающих от острой лучевой болезни.

Согласно статистическим данным, количество онкологических патологий после аварии на Чернобыльской АЭС возросло в десятки раз на территориях, пораженных радиацией.

Использование радиации в медицине

Ученые научились использовать радиационное излучение во благо человечества. Огромное количество различных диагностических и лечебных процедур тем или иным образом связаны с радиоактивным излучением.

Благодаря продуманным протоколам по безопасности и современному оборудованию такое применение радиации практически безопасно для пациента и для медицинского персонала, но при соблюдении всех правил по безопасности.

Диагностические медицинские методики с использованием радиации: рентгенография, компьютерная томография, флюорография.

К лечебным методикам относятся различные виды лучевой терапии, которые используются при лечении онкологических патологий.

Использование лучевых методов диагностики и терапии должно проводиться квалифицированными специалистами. Данные процедуры назначаются пациентам исключительно по показаниям.

Основные методы защиты от радиационного излучения

Научившись использовать радиоактивное излучение в промышленности и в медицине, ученые позаботились про безопасность людей, которые могут вступать в контакт с данными опасными веществами.

Только тщательное соблюдение основ личной профилактики и защиты от радиации может защитить человека, работающего в опасной радиоактивной зоне, от хронической лучевой болезни.

Основные способы защиты от радиации:

  • Защита с помощью расстояния. Радиоактивное излучение имеет определенную длину волн, дальше которой оно не действует. Поэтому в случае опасности нужно немедленно покидать опасную зону.
  • Защита экранированием. Суть этого метода состоит в использовании для защиты веществ, которые не пропускают сквозь себя радиоактивные волны. Например, от альфа-излучений способны защитить бумага, респиратор, резиновые перчатки.
  • Защита временем. Все радиоактивные вещества имеют время полураспада и распада.
  • Химическая защита. Человеку даются перорально или вводятся в виде уколов вещества, способные снижать негативное влияние радиации на организм.

У людей, работающих с радиоактивными веществами, есть протоколы защиты и поведения в различных ситуациях. Как правило, в рабочих помещениях установлены дозиметры – аппараты для измерения радиационного фона.

Радиация опасна для человека. При повышении ее уровня выше допустимой нормы развиваются различные заболевания и поражения внутренних органов и систем. На фоне лучевого облучения могут развиваться злокачественные онкологические патологии. Радиационное излучение используют и в медицине. С его помощью проводят диагностику и лечение многих болезней.

Источник: https://otravlenye.ru/vidy/izlucheniya/opasnost-radiatsii-dlya-chelovecheskogo-organizma.html

Виды радиоактивных излучений

Навигация по статье:

Для начала дадим определение, что такое радиация:

В процессе распада вещества или его синтеза происходит выброс элементов атома (протонов, нейтронов, электронов, фотонов), иначе можно сказать происходит излучение этих элементов.

Подобное излучение называют – ионизирующее излучение или что чаще встречается радиоактивное излучение, или еще проще радиация.

К ионизирующим излучениям относится так же рентгеновское и гамма излучение.

Радиация – это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации.

Ионизация – это процесс образования положительно или отрицательно заряженных ионов или свободных электронов из нейтрально заряженных атомов или молекул.

Радиоактивное (ионизирующее) излучение можно разделить на несколько типов, в зависимости от вида элементов из которого оно состоит. Разные виды излучения вызваны различными микрочастицами и поэтому обладают разным энергетическим воздействие на вещество, разной способностью проникать сквозь него и как следствие различным биологическим действием радиации.

Виды радиации

Альфа, бета и нейтронное излучение – это излучения, состоящие из различных частиц атомов.

Гамма и рентгеновское излучение – это излучение энергии.

Альфа излучение

  • излучаются: два протона и два нейтрона
  • проникающая способность: низкая
  • облучение от источника: до 10 см
  • скорость излучения: 20 000 км/с
  • ионизация: 30 000 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: высокое

Альфа (α) излучение возникает при распаде нестабильных изотопов элементов.

Альфа излучение – это излучение тяжелых, положительно заряженных альфа частиц, которыми являются ядра атомов гелия (два нейтрона и два протона). Альфа частицы излучаются при распаде более сложных ядер, например, при распаде атомов урана, радия, тория.

Альфа частицы обладают большой массой и излучаются с относительно невысокой скоростью в среднем 20 тыс. км/с, что примерно в 15 раз меньше скорости света.

Поскольку альфа частицы очень тяжелые, то при контакте с веществом, частицы сталкиваются с молекулами этого вещества, начинают с ними взаимодействовать, теряя свою энергию и поэтому проникающая способность данных частиц не велика и их способен задержать даже простой лист бумаги.

Однако альфа частицы несут в себе большую энергию и при взаимодействии с веществом вызывают его значительную ионизацию. А в клетках живого организма, помимо ионизации, альфа излучение разрушает ткани, приводя к различным повреждениям живых клеток.

Из всех видов радиационного излучения, альфа излучение обладает наименьшей проникающей способностью, но последствия облучения живых тканей данным видом радиации наиболее тяжелые и значительные по сравнению с другими видами излучения.

Облучение радиацией в виде альфа излучения может произойти при попадании радиоактивных элементов внутрь организма, например, с воздухом, водой или пищей, а также через порезы или ранения.

Попадая в организм, данные радиоактивные элементы разносятся током крови по организму, накапливаются в тканях и органах, оказывая на них мощное энергетическое воздействие.

Поскольку некоторые виды радиоактивных изотопов, излучающих альфа радиацию, имеют продолжительный срок жизни, то попадая внутрь организма, они способны вызвать в клетках серьезные изменения и привести к перерождению тканей и мутациям.

Радиоактивные изотопы фактически не выводятся с организма самостоятельно, поэтому попадая внутрь организма, они будут облучать ткани изнутри на протяжении многих лет, пока не приведут к серьезным изменениям. Организм человека не способен нейтрализовать, переработать, усвоить или утилизировать, большинство радиоактивных изотопов, попавших внутрь организма.

Нейтронное излучение

  • излучаются: нейтроны
  • проникающая способность: высокая
  • облучение от источника: километры
  • скорость излучения: 40 000 км/с
  • ионизация: от 3000 до 5000 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: высокое

Нейтронное излучение – это техногенное излучение, возникающие в различных ядерных реакторах и при атомных взрывах.

Не обладая зарядом, нейтронное излучение сталкиваясь с веществом, слабо взаимодействует с элементами атомов на атомном уровне, поэтому обладает высокой проникающей способностью. Остановить нейтронное излучение можно с помощью материалов с высоким содержанием водорода, например, емкостью с водой. Так же нейтронное излучение плохо проникает через полиэтилен.

Нейтронное излучение при прохождении через биологические ткани, причиняет клеткам серьезный ущерб, так как обладает значительной массой и более высокой скоростью чем альфа излучение.

Бета излучение

  • излучаются: электроны или позитроны
  • проникающая способность: средняя
  • облучение от источника: до 20 м
  • скорость излучения: 300 000 км/с
  • ионизация: от 40 до 150 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: среднее

Бета (β) излучение возникает при превращении одного элемента в другой, при этом процессы происходят в самом ядре атома вещества с изменением свойств протонов и нейтронов.

При бета излучении, происходит превращение нейтрона в протон или протона в нейтрон, при этом превращении происходит излучение электрона или позитрона (античастица электрона), в зависимости от вида превращения. Скорость излучаемых элементов приближается к скорости света и примерно равна 300 000 км/с. Излучаемые при этом элементы называются бета частицы.

Имея изначально высокую скорость излучения и малые размеры излучаемых элементов, бета излучение обладает более высокой проникающей способностью чем альфа излучение, но обладает в сотни раз меньшей способность ионизировать вещество по сравнению с альфа излучением.

Бета излучение с легкостью проникает сквозь одежду и частично сквозь живые ткани, но при прохождении через более плотные структуры вещества, например, через металл, начинает с ним более интенсивно взаимодействовать и теряет большую часть своей энергии передавая ее элементам вещества. Металлический лист в несколько миллиметров может полностью остановить бета излучение.

Если альфа излучение представляет опасность только при непосредственном контакте с радиоактивным изотопом, то бета излучение в зависимости от его интенсивности, уже может нанести существенный вред живому организму на расстоянии несколько десятков метров от источника радиации.

Если радиоактивный изотоп, излучающий бета излучение попадает внутрь живого организма, он накапливается в тканях и органах, оказывая на них энергетическое воздействие, приводя к изменениям в структуре тканей и со временем вызывая существенные повреждения.

Некоторые радиоактивные изотопы с бета излучением имеют длительный период распада, то есть попадая в организм, они будут облучать его годами, пока не приведут к перерождению тканей и как следствие к раку.

  • излучаются: энергия в виде фотонов
  • проникающая способность: высокая
  • облучение от источника: до сотен метров
  • скорость излучения: 300 000 км/с
  • ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: низкое

Гамма (γ) излучение – это энергетическое электромагнитное излучение в виде фотонов.

Гамма излучение сопровождает процесс распада атомов вещества и проявляется в виде излучаемой электромагнитной энергии в виде фотонов, высвобождающихся при изменении энергетического состояния ядра атома. Гамма лучи излучаются ядром со скоростью света.

Когда происходит радиоактивный распад атома, то из одних веществ образовываются другие. Атом вновь образованных веществ находятся в энергетически нестабильном (возбужденном) состоянии. Воздействую друг на друга, нейтроны и протоны в ядре приходят к состоянию, когда силы взаимодействия уравновешиваются, а излишки энергии выбрасываются атомом в виде гамма излучения

Гамма излучение обладает высокой проникающей способностью и с легкостью проникает сквозь одежду, живые ткани, немного сложнее через плотные структуры вещества типа металла.

Чтобы остановить гамма излучение потребуется значительная толщина стали или бетона.

Но при этом гамма излучение в сто раз слабее оказывает действие на вещество чем бета излучение и десятки тысяч раз слабее чем альфа излучение.

Основная опасность гамма излучения – это его способность преодолевать значительные расстояния и оказывать воздействие на живые организмы за несколько сотен метров от источника гамма излучения.

Рентгеновское излучение

  • излучаются: энергия в виде фотонов
  • проникающая способность:высокая
  • облучение от источника: до сотен метров
  • скорость излучения: 300 000 км/с
  • ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: низкое

Рентгеновское излучение – это энергетическое электромагнитное излучение в виде фотонов, возникающие при переходе электрона внутри атома с одной орбиты на другую.

Рентгеновское излучение сходно по действию с гамма излучением, но обладает меньшей проникающей способностью, потому что имеет большую длину волны.

Рассмотрев различные виды радиоактивного излучения, видно, что понятие радиация включает в себя совершенно различные виды излучения, которые оказывают разное воздействие на вещество и живые ткани, от прямой бомбардировки элементарными частицами (альфа, бета и нейтронное излучение) до энергетического воздействия в виде гамма и рентгеновского излечения.

Каждое из рассмотренных излучений опасно!

Источник: https://doza.pro/art/types_of_radiation

Радиация: виды, источники, влияние радиации на человека

Радиация представляет собой ионизирующее излучение, наносящее непоправимый вред всему окружающему. Страдают люди, животные, растения. Самая большая опасность заключается в том, что она не видима человеческим глазом, поэтому важно знать об ее главных свойствах и воздействии, чтобы защититься.

Радиация сопровождает людей всю жизнь. Она встречается в окружающей среде, а также внутри каждого из нас. Огромнейшее воздействие несут внешние источники. Многие наслышаны об аварии на Чернобыльской АЭС, последствия которой до сих пор встречаются в нашей жизни. Люди оказались не готовы к такой встрече. Это лишний раз подтверждает, что в мире есть события неподвластные человечеству.

Виды радиации

Не все химические вещества устойчивы. В природе существуют определенные элементы, ядра которых трансформируются, распадаясь на отдельные частички с выделением огромного количества энергии. Это свойство называется радиоактивностью. Ученые в результате исследований обнаружили несколько разновидностей излучения:

  1. Альфа излучение — это поток тяжелых радиоактивных частиц в виде ядер гелия, способных нанести наибольший вред окружающим. К счастью, им свойственна низкая проникающая способность. В воздушном пространстве они распространяются всего на пару сантиметров. В ткани их пробег составляет доли миллиметра. Таким образом, внешнее излучение не несет опасности. Можно защититься, используя плотную одежду или лист бумаги. А вот внутреннее облучение – внушительная угроза.
  2. Бета излучение – поток легких частичек, перемещающихся в воздухе на пару метров. Это электроны и позитроны, проникающие в ткань на два сантиметра. Оно несет вред при соприкосновении с кожей человека. Однако большую опасность дает при воздействии изнутри, но меньшую, чем альфа. Для предохранения от влияния этих частиц, используются специальные контейнеры, защитные экраны, определенное расстояние.
  3. Гамма и рентгеновское излучение – это электромагнитные излучения, пронизывающие тело насквозь. Защитные средства от такого воздействия включает создание экранов из свинца, возведение бетонных конструкций. Наиболее опасное из облучений при внешнем поражении, так как оказывает влияние весь на организм.
  4. Нейтронное излучение состоит из потока нейтронов, обладающих более высоким показателем проникающей способности, чем гамма. Образуется в результате ядерных реакций, протекающих в реакторах и специальных исследовательских установках. Появляется во время ядерных взрывов и находится в отходах утилизированного топлива от ядерных реакторов. Броня от такого воздействия создается из свинца, железа, бетона.

Источники радиации

Всю радиоактивность на Земле можно поделить на два основных вида: естественную и искусственную. К первой относятся излучения из космоса, почвы, газов. Искусственная же появилась благодаря человеку при использовании атомных электростанций, различного оборудования в медицине, ядерных предприятий.

Источники радиации

Естественные источники

Радиоактивность естественного происхождения всегда находилась на планете. Излучение присутствует во всем, что окружает человечество: животные, растения, почва, воздух, вода.

Считается, что этот небольшой уровень радиации, не оказывает вредного воздействия. Хотя, некоторые ученые придерживаются иного мнения.

Так как люди не имеют возможности повлиять на эту опасность, следует избегать обстоятельств, увеличивающих допустимые значения.

Разновидности источников естественного происхождения

  1. Космическое излучение и солнечная радиация — мощнейшие источники, способными ликвидировать все живое на Земле. К счастью, планета защищена от этого воздействия атмосферой. Однако люди постарались исправить это положение, развивая деятельность, приводящую к образованию озоновых дыр.

    Не стоит надолго попадать под прямые солнечные лучи.

  2. Излучение земной коры опасно вблизи месторождений различных минералов. Сжигая уголь или используя фосфорные удобрения, радионуклиды активно просачиваются внутрь человека с вдыхаемым воздухом и употребляемой им едой.

  3. Радон – это радиоактивный химический элемент, присутствующий в строительных материалах. Представляет собой бесцветный газ без запаха и вкуса. Этот элемент активно накапливается в почвах и выходит наружу вместе с добычей полезных ископаемых. В квартиры он попадает вместе с бытовым газом, а также с водопроводной водой.

    К счастью, его концентрацию легко уменьшить, постоянно проветривая помещения.

Искусственные источники

Данный вид появился благодаря людям. Его действие увеличивается и распространяется с их помощью. Во время начала ядерной войны не так страшна сила и мощность оружия, как последствия радиоактивного излучения после взрывов. Даже если вас не зацепит взрывная волна или физические факторы — вас добьет радиация.

Взрыв атомной бомбы

К искусственным источникам относятся:

  • Ядерное оружие;
  • АЭС;
  • Медицинское оборудование;
  • Отходы с предприятий;
  • Определенные драгоценные камни;
  • Некоторые старинные предметы, вывезенные из опасных зон. В том числе из Чернобыля.

Норма радиоактивного излучения

Ученым удалось установить, что радиация по-разному оказывает влияние на отдельные органы и весь организм в целом.

Для того чтобы оценить ущерб, возникающий при хроническом облучении ввели понятие эквивалентной дозы.

Она рассчитывается по формуле и равна произведению полученной дозы, поглощенной организмом и усредненной по конкретному органу или всему организму человека, на весовой множитель.

Единицей измерения эквивалентной дозы есть соотношение Джоуля к килограммам, которое получило название – зиверт (Зв). С её использованием была создана шкала, позволяющая понять о конкретной опасности излучения для человечества:

  • 100 Зв. Моментальная смерть. У пострадавшего есть несколько часов, максимум пару дней.
  • От 10 до 50 Зв. Получивший повреждения такого характера погибнет через несколько недель от сильного внутреннего кровотечения.
  • 4-5 Зв. При попадании данного количества, организм справляется в 50% случаев. В остальном печальные последствия приводят к смерти спустя пару месяцев из-за повреждений костного мозга и нарушения кровообращения.
  • 1 Зв. При поглощении такой дозы лучевая болезнь неизбежна.
  • 0,75 Зв. Изменения в системе кровообращения на небольшой промежуток времени.
  • 0,5 Зв. Данного количества достаточно, чтобы у больного развились онкологические заболевания. Остальные симптомы отсутствуют.
  • 0,3 Зв. Такое значение присуще аппарату для проведения рентгена желудка.
  • 0,2 Зв. Допустимый уровень для работы с радиоактивными материалами.
  • 0,1 Зв. При таком количестве происходит добыча урана.
  • 0,05 Зв. Данное значение – норма облучения медицинских аппаратов.
  • 0,0005 Зв. Допустимое количество уровня радиации около АЭС. Также это значение годового облучения населения, которое приравнивается к норме.

К безопасной дозе радиации для человека относится значения до 0,0003-0,0005 Зв в час. Предельно допустимым считается облучение в 0,01 Зв в час, если такое воздействие непродолжительно.

Влияние радиации на человека

Радиоактивность оказывает огромное влияние на население. Вредному воздействию подвергаются не только люди, столкнувшиеся лицом к лицу с опасностью, но и последующее поколение. Такие обстоятельства вызваны действием радиации на генетическом уровне. Различают два вида влияния:

  • Соматический. Заболевания возникают у пострадавшего, получившего дозу радиации. Приводит к появлению лучевой болезни, лейкозу, опухоли разнообразных органов, локальные лучевые поражения.
  • Генетический. Связан с дефектом генетического аппарата. Проявляется в последующих поколениях. Страдают дети, внуки и более далекие потомки. Возникают генные мутации и хромосомные изменения

Помимо отрицательного воздействия, есть и благоприятный момент. Благодаря изучению радиации, ученым удалось создать на ее основе медицинское обследование, позволяющее спасать жизни.

Мутация после радиации

Последствия облучения

При получении хронического облучения в организме происходят восстановительные мероприятия. Это приводит к тому, что пострадавший приобретает меньшую нагрузку, чем получил бы при разовом проникновении одинакового количества радиации. Радионуклиды размещаются внутри человека неравномерно. Чаще всего страдают: дыхательная система, пищеварительные органы, печень, щитовидка.

Враг не дремлет даже спустя 4-10 лет после облучения. Внутри человека может развиться рак крови. Особую опасность он представляет у подростков, не достигших 15 лет. Замечено, что смертность людей, работающих с оборудованием для проведения рентгена, увеличена из-за лейкоза.

Самым частым результатом облучения проявляется лучевая болезнь, возникающая как при однократном получении дозы, так и при длительном. При большом количестве радионуклидов приводит к смерти. Распространен рак молочной и щитовидной желез.

Страдает огромное количество органов. Нарушается зрение и психическое состояние потерпевшего. У шахтеров, участвующих в добыче урана, часто встречается рак легких. Внешние облучения вызывают страшные ожоги кожных и слизистых покровов.

Мутации

После воздействия радионуклидов возможно проявление двух типов мутаций: доминантной и рецессивной. Первая возникает сразу же после облучения. Второй тип обнаруживается спустя большой промежуток времени не у пострадавшего, а у его последующего поколения. Нарушения, вызванные мутацией, приводят к отклонениям в развитии внутренних органов у плода, внешним уродствам и изменением психики.

К сожалению, мутации достаточно плохо изучены, так как обычно проявляются не сразу. Спустя время сложно понять, что именно оказало главенствующее влияние на её возникновение.

Источник: https://toxiny.ru/izluchenie/radiaciya/

Радиация: опасность для жизни и здоровья человека, последствия радиоактивного облучения, применение в медицине

Большинство людей не раз слышали об опасности радиоактивного облучения. Однако далеко не каждый знает, какое именно влияние оно оказывает и что из себя представляет. Поэтому стоит разобраться, что такое радиация, каковы её особенности, какие патологии она может вызвать, и можно ли защитить себя и окружающую среду от её пагубного воздействия.

Краткая характеристика

Радиация — это определение потоков частиц, которые образовываются в процессе ядерной реакции. Эти элементы оказывают мощнейшее влияние на человеческий организм, вызывая всевозможные отклонения в его работе вплоть до смерти.

Выясняя, откуда берётся радиация, стоит выделить несколько источников. Она исходит как от природных радиоактивных элементов, расположенных в недрах Земли или на её поверхности, так и из космоса.

Облучение может выделяться в незначительных количествах из некоторых строительных материалов и рентгеновских аппаратов, используемых в медицине. В больших дозах оно присутствует в урановых рудниках, на повсюду распространённых ядерных электростанциях, в специализированных лабораториях.

Немалую опасность представляют также полигоны для проведения испытаний ядерного оружия и радиоактивные «могильники».

Сначала частицы излучения действуют на ткани извне. Кожные покровы человека, его одежда и дом в некоторой мере могут защитить от источников радиации. Однако основная опасность кроется в её способности облучать изнутри.

Попадая в организм с водой и воздухом, через раны на коже, радиоактивные элементы долгое время вплоть до их полного выведения оказывают своё негативное влияние на все органы.

От них невозможно уехать или скрыться за свинцовым колпаком, что только усугубляет ситуацию.

Типы облучения

Для определения мощности облучения и последствий его влияния на живых существ были разработаны различные шкалы измерения. Все они сводятся к использованию таких единиц определения интенсивности излучения, как Греи (Гр) и Рады (Р).

Они, в свою очередь, соотносятся как один к ста, то есть 1 Гр равен 100 Р. Благодаря именно этим показателям можно определить уровень облучения при использовании счётчика Гейгера.

К тому же многие исследователи применяют для этих целей ещё и шкалу Рентген.

Однако зная лишь указанные значения нельзя судить о реальной угрозе для здоровья. В этом процессе важно также определить конкретный тип излучения, которых существует три:

  1. Гамма, представляющий собой фотоны, свободно пронизывающие человеческий организм. Единственный способ защиты от них заключается в сооружении ограждения из толстого бетонного слоя или свинца.
  2. Альфа, являющийся тяжёлыми радиоактивными частицами (протонами и нейтронами) способными нанести наибольший вред живому существу. Однако для них характерна небольшая пробивная сила, не позволяющая проникнуть даже через верхние кожные покровы. В тело попадают через воздух и раны.
  3. Бета, или радиоактивные электроны, который может проникнуть через кожу на глубину до двух сантиметров.

Именно из Альфа и Бета лучей формируется внутренняя доза облучения. Исходят они обычно из радионуклидов, попадающих в организм с пищевыми продуктами, водой и воздухом. При этом Гамма-лучи оказывают внешнее влияние на тело человека и могут поступать из космоса либо от веществ земного происхождения.

Шкала измерения влияния

Облучаясь радиоактивными элементами, человеческое тело подвергается существенным молекулярным изменениям. При этом в клетках образуются свободные радикалы, разрушающие в процессе собственной жизнедеятельности окружающие вещества, из которых те состоят. Так как каждому организму свойственна уникальность строения, учёными была разработана концепция эквивалентной дозы.

Читать также  Чем вредны для здоровья лучи инфракрасных обогревателей

Для выявления радиоактивной угрозы, исходящей от каждой порции облучения, специалисты умножили его показатели в Гр, Р и Рентгенах на так называемый коэффициент качества.

Для протонов и нейтронов этот показатель равен двадцати, а у радиоактивных электронов и фотонов он составляет всего единицу. Коэффициент рентгеновского облучения также равен 1. Полученные результаты обозначаются Бэрами и Зивертами.

Если коэффициент равняется 1, то один Бэр составит 1 Рад или Рентген, а один Зиверт соответствует 1 Грею либо ста Бэрам.

Помимо всего прочего, чтобы определить, чем опасна радиация для человека в зависимости от дозы облучения, был введён ещё и эквивалент риска, показатели которого отличаются для каждого отдельного органа.

Это связано с особенностями влияния радиоактивного излучения на различные ткани тела. Для организма как такового этот показатель составляет единицу.

Благодаря всем исчислениям была создана общая шкала радиоактивной опасности при однократном воздействии на человека:

  • Пять тысячных Зиверта является допустимым уровнем радиации, излучаемой около АЭС. Помимо этого, такая доза вполне безопасна для гражданских лиц при получении указанного объёма за год.
  • Пять сотых Зиверта обычно используется для фонового облучения с помощью медицинского оборудования.
  • При одной десятой Зиверта производится добыча урана.
  • Две десятых Зиверта допустимы во время работы с радиоактивными материалами.
  • Три десятых Зиверта излучает оборудование для рентгена желудка.
  • Пять десятых Зиверта способно оказаться причиной формирования онкологического заболевания.
  • При одноразовом облучении семьюдесятью пятью сотыми Зиверта может произойти непродолжительное изменение состава крови.
  • Один Зиверт уже способен причинить лучевую болезнь.
  • В случае воздействия на организм четырьмя — пятью Зивертами поражается костный мозг и нарушаются процессы кровообразования. В половине случаев после такого облучения люди умирают.
  • Десяти — пятидесяти Зивертов достаточно, чтобы говорить о стопроцентной смертности от многочисленных кровоизлияний во внутренних органах. Причём лучевая болезнь может продлиться не одну неделю, вызывая сильнейшие мучения у больного.
  • Сто Зивертов быстро убивают в течение считаных часов, провоцируя остановку деятельности нервной системы.

Читать также  Гамма-излучение: опасность для человека и польза

Последствия для организма

Чтобы понять, почему радиация опасна для жизни, стоит изучить последствия, которые она способна причинить. Под влиянием на человеческий организм свободных радикалов главным образом начинают страдать быстро делящиеся клетки, что обуславливает возникновение проблем с органами кровообразования и половой системы.

Помимо этого, негативное влияние оказывается и на другие системы. Страдают ткани нервных клеток и слизистых оболочек, которые постепенно разрушаются. Как следствие проявляются различные отклонения психики.

Частым органом, легко поддающимся влиянию радиации, оказываются глаза. Большая доза облучения способна стать причиной полной слепоты от лучевой катаракты.

Не менее опасными являются и качественные изменения других тканей тела, влекущие за собой развитие онкологических заболеваний. Происходит это вследствие трансформации тканевых структур и повреждения свободными радикалами молекулы ДНК. Из-за этого включается процесс мутации клеток, из которых формируются опухоли и рак.

Наибольшую опасность представляет то, что такие изменения могут передаваться через поколения, ведь поражается и генетический материал половых клеток. Хотя в ряде случаев радиация способна привести к бесплодию, что не позволяет распространяться повреждённому гену. Стоит также отметить и способность радиации причинять быстрый износ клеток, что чревато ускоренным старением человека.

Проблема мутации

Учёным уже удалось сделать вывод, что радиация способна вызывать мутации организма. Однако на данный момент об этих последствиях довольно сложно судить, поскольку проявляются указанные явления спустя целые поколения, поэтому пока эта область изучена недостаточно хорошо.

Более того, до конца так и непонятно, связаны ли все случаи мутации именно с радиацией или же причиной послужили какие-то другие факторы.

Трудность изучения этого вопроса связана также с тем, что основная часть детей, у которых обнаруживают аномалии ещё в утробе матери, не успевают появиться на свет.

Мутация подразделяется на доминантную и рецессивную. Первая практически сразу даёт о себе знать, а вторая проявляется лишь через поколения либо вообще может не спровоцировать никаких изменений. Рецессивная мутация обычно связана с наличием у отца и матери ребёнка одного и того же мутантного гена.

Произошедшая в Хиросиме и Нагасаки трагедия позволила учёным изучить около двадцати семи тысяч детей, родители которых были облучены большими дозами радиации.

Из всех обследованных удалось найти лишь пару мутаций в организме. А у людей, подвергшихся незначительной порции облучения, дети появились на свет совсем без подобного рода отклонений.

Но это ещё не гарантирует, что в будущих поколениях не начнут проявляться всевозможные аномалии.

Читать также  Микроволновка вред или польза: мнение экспертов

Онкологические заболевания

Поскольку радиация в первую очередь действует именно на органы кроветворения, чаще всего лучевая болезнь становится причиной развития лейкоза, называемого также раком крови. От его проявлений страдают все системы организма и начинают обнаруживаться следующие симптомы:

  • резкая потеря веса и отсутствие аппетита;
  • постоянная мышечная слабость и хроническая усталость;
  • воспаление лимфатических узлов;
  • болезненные ощущения в суставах;
  • затруднение дыхания;
  • увеличение размеров селезёнки и печени;
  • появление пурпурных высыпаний на кожных покровах;
  • сильное ослабление иммунитета, влекущее за собой частое увеличение температуры тела из-за свободно проникающих в организм инфекций.

До произошедших в Хиросиме и Нагасаки событий учёные не связывали лейкоз с радиационным излучением. Однако после обследования сотни тысяч пациентов стало ясно, что радиация является причиной многих случаев онкологии.

Помимо лейкоза, зачастую облучение провоцирует развитие рака лёгких, щитовидной и молочной желёз. Лёгкие чаще всего страдают у шахтёров, работающих на урановых рудниках. Молочные железы подвергаются заболеванию практически у каждой сотой женщины, пережившей большую дозу радиационного облучения. Щитовидка поражается раком у одного процента облучённых людей.

При условии недолговременного влияния радиации на человеческий организм современная медицина способна излечить онкологию на начальных стадиях заболевания.

Факторы влияния

Основными элементами, способными в той или иной степени повлиять на общую картину облучения человеческого организма, являются мощность и конкретный тип излучения. Исходя из этих показателей, одинаковая доза радиации может практически никак не повлиять на здоровье или же, наоборот, стать смертельной.

Стоит также отметить, что радиация редко действует на человека одновременно. Чаще всего это осуществляется в несколько подходов.

Если получить за один раз 5−6 Зивертов смертельно, то это же количество радиации, заработанное на протяжении определённого промежутка времени, может не иметь негативных последствий.

В таком случае у организма появляется возможность постепенно очиститься от свободных радикалов.

Зачастую сила воздействия облучения на тело также зависит от некоторых индивидуальных особенностей. Например, здоровый человек способен значительно дольше противодействовать пагубному влиянию радиации. Хотя можно с уверенностью сказать, что стоит максимально ограждать себя от любых видов радиационного влияния, чтобы минимизировать возможный ущерб для организма.

Источник: https://prootravlenie.ru/izluchenie/opasnost-radiacii-dlya-zhizni-zdorovya-cheloveka

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.