1. Основные  понятия,  термины  и   определения

 

     Радиация,  проникающая  радиация,  радиационная  защита, защита  от  ионизирующих  и  рентгеновских  излучений,  нуклиды, радионуклиды  и  т.п.

     Многообразие  этих  терминов,  которые  в  какой-то  степени  повторяют  друг  друга,  нередко  приводит  к  неоднозначному  пониманию  и  толкованию.

     С  некоторым  допущением  можно  сказать,  что  радиация  -  это  явление,  происходящее  в  радиоактивных  элементах,  ядерных  реакторах,  при  ядерных  взрывах,  сопровождающееся  испусканием  частиц  и  различными  излучениями,  в  результате  чего  возникают  вредные  и  опасные  факторы,  воздействующие  на  людей.  Следовательно,  термин  «ионизирующие  излучения» есть  одна  из  сторон  проявления  физико-химических  процессов,  протекающих  в  радиоактивных  элементах.

     Термин  «проникающая  радиация»  следует  понимать  как  поражающий  фактор  ионизирующих  излучений,  возникающих,  например,  при  взрыве  атомного  реактора.

     Ионизирующее  излучение  -  это  любое  излучение,  вызывающее  ионизацию  среды,  т.е.  протекание  электрических  токов  в  этой  среде,  в  том  числе  и  в  организме  человека,  что  часто  приводит  к  разрушению  клеток, изменению  состава  крови,  ожогам  и  другим  тяжелым  последствиям. 

     2.Источники   и  виды  ионизирующих  излучений

 

     Источниками  ионизирующих  излучений  являются  радиоактивных  элементы  и их  изотопы,  ядерные  реакторы, ускорители  заряженными  частиц  и др. рентгеновские  установки  и  высоковольтные  источники постоянного тока  относятся к источникам  рентгеновского  излучения.

     Здесь  следует  отметить,  что  при  нормальном  режиме  их  эксплуатации  радиационная  опасность  незначительна.  Она  наступает  при  возникновении  аварийного  режима  и  может  долго  проявлять  себя  при  радиоактивном  заражении  местности.

     Ионизирующие  излучения  разделяются  на  два  вида:  электромагнитное (гамма-излучение  и  рентгеновское  излучение)  и  корпускулярное,  представляющее  собой  a-  и b-частицы,  нейтроны и др.

     По  своим  свойствам  a-частицы обладают  малой проникающей способностью  и  не  представляют  опасности  до  тех  пор,  пока  радиоактивные  вещества,  испускающие  a-частицы,  не  попадут внутрь  организма через рану,  с пищей или вдыхаемым  воздухом; тогда они становятся  чрезвычайно опасными.

     b-частицы могут проникать в ткани организма на  глубину один – два сантиметра.

     Большой  проникающей  способностью  обладает  g-излучение, которое распространяется  со  скоростью  света; его  может задержать лишь  толстая свинцовая или бетонная  плита. 

     3. Понятие  о   нуклидах  и   радионуклидах 

     Ядра  всех  изотопов  химических  элементов  образуют  группу  «нуклидов». Большинство  нуклидов  нестабильны,  т.е.  они  все  время  превращаются  в  другие  нуклиды.

     Например, атом  урана-238  время  от  времени  испускает  два  протона  и  два  нейтрона (a-частицы). Уран  превращается  в торий-234,  но  торий также нестабилен.  В конечном  итоге эта цепочка превращений оканчивается  стабильным  нуклидом  свинца.

     Самопроизвольный  распад  нестабильного  нуклида  называется  радиоактивным  распадом,  а  сам  такой  нуклид  -  радионуклидом.  При  каждом  распаде  высвобождается  энергия,  которая  и  передается  дальше  в  виде  излучения. Поэтому можно  сказать,  что  в  определенной  степени  испускание  ядром  частицы,  состоящей  из  двух  протонов  и  двух  нейтронов, - это  a-излучение,  испускание  электрона - b-излучение,  и,  в некоторых случаях,  возникает  g-излучение.

     Образование  и  рассеивание  радионуклидов  приводит  к  радиоактивному  заражению  воздуха,  почвы,  воды,  что  требует  постоянного  контроля  их  содержания  и  принятия  мер  по  нейтрализации. 

      4. Радиация  вокруг  нас 

      Как  все-таки  действует  радиация  на  человека  и  окружающую среду?  Это одна  из  многих  сегодняшних  проблем, которая  приковывает  к  себе  внимание  огромного  количества  людей.

      Радиация  действительно  опасна:  в больших  дозах  она  приводит  к  поражению  тканей, живой  клетки,  в  малых -  вызывает  раковые  явления  и  способствует  генетическим  изменениям.

      Однако  опасность  представляют  вовсе  не  те  источники  радиации,  о  которых  больше  всего  говорят.  Радиация,  связанная  с  развитием  атомной  энергетики, составляет  лишь  малую  долю,  существенную  часть  облучения  население  получает  от  естественных  источников  радиации:  из  космоса  и  от  радиоактивных  веществ,  находящихся  в  земной  коре, от  применения  рентгеновских  лучей  в  медицине, во  время  полета  на  самолете, от  каменного  угля,  сжигаемого  в  бесчисленном  количестве  различными  котельными  и т.д.

      Сама  по  себе  радиоактивность  -  явление  не  новое, как  считают  некоторые,  связывая  ее  возникновение  со  строительством  АЭС  и  появлением  ядерных  боеприпасов. Она  существовала  на  Земле  задолго  до  зарождения  жизни.  С  тех  пор  как  образовалась  наша  Вселенная (порядка  20  миллиардов  лет  назад),  радиация  постоянно  наполняет  космическое  пространство.

      Многие  удивляются,  узнав,  что  человек,  хотя  в  чрезвычайно  малой  мере,  но  тоже  радиоактивен.  В  его  мышцах,  костях  и  других  тканях  присутствуют  мизерные  количества  радиоактивных  веществ.

      Однако  с  момента  открытия  радиации  как  явления  не  прошло  и  ста  лет.

      Так как  основную  часть  дозы  облучения  население  получает  от  естественных  источников, то большинства  из  них  избежать  просто  невозможно.

      Человек  подвергается  двум  видам  облучения: внешнему  и внутреннему.  Дозы  облучения  сильно  различаются и зависят, главным образом, от  того,  где люди  живут.

      4.1. Источники  внешнего  облучения

 

      Радиоактивный  фон,  создаваемый  космическими  лучами (0,3 мЗв/год),  дает  чуть  меньше  половины  всего внешнего  облучения (0,65 мЗв/год),  получаемого населением.  Нет  такого  места  на  Земле,  куда  бы  ни  проникали  космические  лучи.  При  этом  надо  отметить,  что  Северный  и  Южный  полюса  получают  больше  радиации,  чем  экваториальные  районы.  Происходит  это  из-за  наличия  у  Земли  магнитного  поля,  силовые  линии  которого  входят  и  выходят  у  полюсов.

      Однако  более  существенную  роль  играет  место  нахождения  человека. Чем  выше  поднимается  он  над  уровнем  моря,  тем  сильнее  становится  облучение,  ибо  толщина  воздушной  прослойки  и  ее  плотность  по  мере  подъема  уменьшается,  а  следовательно,  падают  защитные  свойства.

      Те,  кто  живет  на  уровне  моря,  в  год  получают  дозу  внешнего  облучения  приблизительно  0,3 мЗв,  на  высоте  4000 метров – уже 1,7 мЗв.  На  высоте  12  км  доза  облучения за  счет  космических лучей возрастает  приблизительно  в 25  раз по  сравнению с земной.  Экипажи и пассажиры самолетов при перелете  на  расстояние  2400 км получают  дозу  облучения  10 мкЗм (0,01 мЗв  или 1 мбэр), при полете  из  Москвы  в Хабаровск эта цифра уже составит  40 – 50 мкЗв. Здесь играет  роль  не  только  продолжительность,  но  и высота  полета.

      Земная  радиация,  дающая  ориентировочно  0,35 мЗв/год внешнего  облучения,  исходит  в  основном  от  тех  пород  полезных  ископаемых,  которые  содержат  калий – 40,  рубидий – 87, уран – 238,  торий – 232. Естественно,  уровни  земной  радиации  на  нашей  планете  неодинаковы  и  колеблются  большей  частью  от 0,3  до  0,6 мЗв/год. Есть  такие места,  где эти показатели  во  много раз выше. 

      4.2. Внутреннее  облучение   населения

 

      Внутренне  облучение  населения  от  естественных  источников  на  две  трети  происходит  от  попадания  радиоактивных  веществ  в  организм  с  пищей,  водой  и  воздухом.  В  среднем  человек  получает  около 180 мкЗв/год за  счет  калия – 40,  который  усваивается  организмом  вместе  с  нерадиоактивным  калием,  необходимым  для  жизнедеятельности.  Нуклиды  свинца – 210,  полония – 210  концентрируются  в  рыбе  и  моллюсках.  Поэтому  люди,  потребляющие  много  рыбы  и  других  даров  моря,  получают  относительно  высокие  дозы  внутреннего  облучения.

      Жители  северных  районов,  питающиеся  мясом  оленя,  тоже  подвергаются  более  высокому  облучению,  потому  что  лишайник,  который  употребляют  олени  в  пищу  зимой,  концентрирует  в  себе  значительные  количества  радиоактивных  изотопов  полония  и  свинца.

     Недавно  ученые  установили,  что  наиболее  весомым  из  всех  естественных  источников  радиации  является  радиоактивный газ радон - это невидимый,  не  имеющий ни  вкуса,  ни  запаха   газ,  который в 7,5  раз тяжелее воздуха. В природе радон встречается в двух  основных  видах:  радон – 222  и  радон – 220.  Основная  часть радиации  исходит не  от  самого  радона,  а от  дочерних  продуктов распада,  поэтому  значительную  часть  дозы  облучения  человек  получает  от  радионуклидов  радона,  попадающих  в  организм  вместе  с  вдыхаемым  воздухом.

     Радон  высвобождается  из  земной  коры  повсеместно,  поэтому  максимальную  часть  облучения  от  него  человек  получает,  находясь  в  закрытом,  непроветриваемом  помещении  нижних  этажей  зданий,  куда  газ  просачивается  через  фундамент и пол.  Концентрация  его в закрытых  помещениях  обычно  в 8  раз выше,  чем на  улице,  а на  верхних этажах  ниже,  чем на  первом.

     Дерево,  кирпич,  бетон  выделяют  небольшое  количество  газа,  а  вот  гранит  и  железо  -  значительно  больше. Очень  радиоактивны  глиноземы.  Относительно  высокой  радиоактивностью  обладают  некоторые  отходы  промышленности,  используемые  в  строительстве,  например,  кирпич  из  красной  глины (отходы  производства  алюминия),  доменный  шлак (в  черной  металлургии),  зольная пыль (образуется  при сжигании  угля).

     Другими  источниками  поступления  радона  в  жилые  помещения  являются  вода  и  природный  газ.  Надо  помнить,  что в  сырой  воде  его  намного  больше, а  при  кипячении  радон  улетучивается,  поэтому  основную  опасность  представляет  собой  его  попадание  в  легкие  с  парами  воды.  Чаще  всего  это  происходит  в  ванной  комнате  при  приеме  горячего  душа.

     Точно  такую  же  опасность радон  представляет, смешиваясь под  землей  с природным газом,  который при сжигании  в кухонных  плитах,  отопительных  и других  нагревательных  приборах  попадает  в помещение.  Концентрация  его сильно  увеличивается при отсутствии  хороших вытяжных  систем.

     Также  нельзя  забывать,  что при сжигании  угля  значительная  часть его компонентов  спекается  в  шлак  или  золу,  где  концентрируются  радиоактивные  вещества.  Более  легкая  из  них  часть - зольная  пыль - уносится  в  воздух,  что  также  приводит  к  дополнительному  облучению людей.

     Из  печек  и  каминов  всего  мира  вылетает  в  атмосферу  зольной  пыли  не  меньше,  чем  из  труб  электростанции.

     За  последние  десятилетия  человек  усиленно  занимался  проблемами  ядерной  физики.  Он  создал  сотни  искусственных  радионуклидов,  научился  использовать  возможности  атома  в  самых  различных  отраслях  -  в  медицине,  при  производстве  электро-  и тепловой  энергии,  изготовлении  светящихся  циферблатов часов,   множества  приборов,  при  поиске  полезных  ископаемых  и в военном деле.  Все это,  естественно,  приводит  к дополнительному облучению людей.  В большинстве случаев  дозы  невелики,  но  иногда  техногенные  источники  оказываются  во  много  тысяч  раз  интенсивнее,  чем  естественные.

     Медицинские  процедуры  и  методы  лечения,  связанные  с  применением  радиоактивности,  вносят  основной  вклад  в  дозу,  получаемую  человеком  от  техногенных  источников.  Так,  при  рентгенографии  зубов  человек  получает  местное  разовое  облучение  0,03 Зв (3 бэр),  при при  рентгенографии  желудка -  0,3 Зв (30 бэр),  при флюорографии – 3,7 мЗв (370 мбэр).

     Ядерные  взрывы  тоже  вносят  свою  лепту  в  увеличение  дозы  облучения  человека. Радиоактивные  осадки  от  испытаний  в  атмосфере разносятся  по  всей  планете,  повышая  общий  уровень  загрязненности.  Испытания  эти  проходили  в  два  периода: