Радиация, радиационный фон и нормы облучения

Радиацией в общем смысле называют распространение энергии в виде элементарных частиц и квантовых потоков. Выделяют световое (видимое невооруженным глазом), инфракрасное, ультрафиолетовое и ионизирующее излучение.

Для безопасности жизнедеятельности человека наибольший интерес представляет ионизирующая радиация, которая способствует образованию свободных радикалов в клетках живого организма, что запускает процесс разрушения белков, гибели или перерождения клеток.

Эти процессы могут стать причиной смерти живого организма. Именно поэтому под понятием “радиация” чаще всего подразумевается ионизирующее излучение.

Все ли виды радиации опасны?

Радиационное облучение не всегда смертельно и губительно, как принято полагать. В некоторых случаях нестабильность изотопов различных элементов используется во благо, в частности, в селекции растений и животных, медицине, энергетике и народном хозяйстве.

Радиация и радиоактивность — одно и то же?

Радиация и радиоактивность — понятия схожие, но совсем не тождественные. Радиацией называют свободные потоки энергии, которые существуют в пространстве до тех пор, пока не поглотятся каким-либо предметом. Радиоактивность же — это способность предмета или вещества поглощать излучение, становясь источником радиации.

Виды излучения и проникающая способность

Различают несколько видов радиационного излучения, среди наиболее значимых выделяют следующие:

1. Альфа-излучение — поток положительных частиц со сравнительно большой массой, они обладают мощной ионизацией и представляют серьезную опасность при попадании в организм через ЖКТ, но при этом задерживаются даже небольшими преградами и не проникают под кожу.
2. Бета-излучение — мельчайшие частицы с несколько большей проникающей способностью. Защитить от такого излучения может тонкий слой алюминия или несколько сантиметров дерева.
3. Гамма-излучение и подобное ему рентгеновское — поток нейтрально заряженных частиц, имеющих высокую проникающую способность, представляет наибольшую опасность для человека. Защитить от облучения могут материалы с тяжелыми ядрами, и для этого понадобится слой в несколько метров.

Естественная и искусственная радиация

Излучение может быть как естественным, так и появляться вследствие деятельности человека. В природе мощными источниками радиации являются Солнце и процесс распада некоторых элементов в составе земной коры. Даже в организме человека в норме имеются вещества, которые создают персональный радиационный фон.

Искусственная радиация является следствием деятельности атомных электростанций, разработки и применения любой техники, в которой используются ядерные реакторы, а также использования радиоактивных изотопов в медицине, добычи элементов с нестабильными атомными ядрами, проведения испытаний, захоронения опасных отходов и утечки ядерного топлива.

Внешнее и внутреннее облучение

Естественный радиационный фон обуславливается наличием внешних и внутренних источников радиации. Основные пути проникновения радиации в организм человека:

• через пищеварительный тракт, что обусловлено условиями жизни и характером деятельности человека;
• через слизистые оболочки и кожу, что также определяется местоположением и может быть связано с особенностями местности проживания (влияют близость искусственных источников радиации, географическая широта и высота над уровнем моря) и строительными материалами, содержащими радиоактивные вещества, из которых построены объекты жилищного фонда и инфраструктуры.

Допустимые и смертельные дозы радиации

Естественный уровень радиации зависит от местности и условий жизни человека. Измеряется величина в дозах, получаемых организмом за определенный промежуток времени (как правило, за один час или год):

• Экспозиционная, отражающая степень ионизации при гамма- или рентгеновском излучении, основная единица измерения — рентген.
• Поглощенная веществом, предметом или организмом доза измеряется в “греях”.
• Эффективная (допустимая) доза определяется индивидуально для каждого органа.
• Эквивалентная доза радиационного облучения рассчитывается согласно коэффициентам и зависит от вида излучения.

Нормы радиационного фона

В среднем в норме и не несет опасности для населения величина излучения около двадцати микрорентген в час, но показатель может значительно различаться в зависимости от особенностей исследуемой территории.

Предельная граница радиации (ПДК — предельно допустимая концентрация) — показатель, составляющий примерно 0.5 мкЗв/час (или 50 мкР/ч). Однако при уменьшении сроков воздействия радиоактивного излучения до нескольких часов, человек может вынести и такие дозы облучения, как 10 мкЗв/ч (или 1 мкР в час).

Находясь в зоне радиационного загрязнения или воздействия радиации, например, при медицинских исследованиях, несколько минут максимальный допустимый уровень облучения составляет до нескольких миллизивертов в час.

Проникающая радиация накапливается в организме. Нормы определяют, что для полноценного функционирования организма и сохранения здоровья на должном уровне накопленное количество радиации за всю жизнь не должно превышать предела от 100 до 700  мЗв.

При этом, в поле верхних значений допустимые дозы будут находиться для жителей высокогорных районов и территорий с повышенной радиоактивностью.

Суммарно посчитать воздействие радиации в год поможет таблица примерных доз облучения при различных видах деятельности. Например, при флюорографии полученная доза составляет 0,06 мЗв, а рентгеновский луч дает 30% и 3% облучения от годовой дозы при рентгене (пленочном и цифровом соответственно) органов грудной клетки.

Радиационное заражение

Радиационным (радиоактивным) заражением считается ситуация, которая являет собой опасность для здоровья и даже жизни людей, проживающих на территориях выпадения радиоактивных веществ, а также в местностях, близких к эпицентру техногенных аварий. Нормальный радиационный фон нарушается при утечках во время транспортировки и хранения радиоактивных отходов, авариях на атомных электростанциях или в результате случайных или преднамеренных утерь радиоисточников.

Основными отравляющими веществами являются йод-131, стронций, цезий, кобальт и америций. Минимальный период полураспада радиоактивных веществ составляет около восьми суток, максимальный – более четырехсот лет. При техногенных авариях дозы облучения снижаются до допустимого уровня в среднем за 30-50 лет, хотя все зависит от характера выброса.

Так,  например, нахождение в зоне отчуждения вокруг Чернобыльской АЭС в течение 10 часов сегодня эквивалентно перелету, а в Хиросиме и Нагасаки, которые испытали на себе воздействие ядерной бомбы, на данный момент могут жить люди.

Опасные дозы облучения

1. 50%-ая вероятностью летального исхода наступает при 3-4 Гр проникающей радиации, а при 7 Гр и более смерть наступает в 99% случаев;
2. Облучение свыше 10 Гр уже может считаться смертельной для человека, лучевая болезнь в этом случае убивает за 2-3 недели.
3. Смертельная доза радиации для человека составляет 15 Гр (смерть наступает за 1-5 суток);

Симптомы и степени тяжести заражения

В клинической картине лучевой болезни выделяют четыре степени тяжести:

• поражение первой степени возникает при облучении в пределах 2 Гр;
• средняя тяжесть характерна для дозы до 4 Гр;
• при тяжелой (третьей) степени облучение колеблется в пределах 4-6 Гр;
• доза радиации при лучевой болезни крайней тяжести составляет более 6 Гр.

Кроме того, врачи говорят о лучевой травме, протекающей без каких-либо характерных симптомов, если пострадавший получил облучение менее 1 Гр.

• Симптомы первой степени лучевой болезни проявляются в головных болях, изменении аппетита, раздражительности и нарушениях сна. У пострадавших, как правило, отмечаются раздражение слизистых, расстройства ЖКТ и повышенная потливость. Выздоровление наступает через один-два месяца, если воздействие радиации прекратилось.
• Поражение средней степени тяжести характеризуется усугублением существующих симптомов, патологическими изменениями внутренних органов и ЦНС, возникновением трофических язв, а также многочисленными осложнениями, которые связаны с ослаблением иммунитета. Больные часто так и не выздоравливают полностью, а врачам лишь удается добиться ремиссии с периодическими обострениями.
• Лучевая болезнь третьей степени отличается необратимыми изменениями в работе большинства органов и систем, деградацией тканей и частыми кровотечениями. Состояние представляет значительную опасность для жизни пациента, быстро прогрессирует и в большинстве случаев заканчивается летальным исходом.
• Признаки радиационного поражения крайней тяжести мало изучены в медицинской практике, т.к. настолько серьезная форма лучевой болезни встречается очень редко. Современные методы диагностики и лечения позволяют выявить и остановить болезнь на тех этапах, когда оказывать помощь пострадавшему еще целесообразно. При этом стойкое улучшение состояния пациента наступает, как правило, через два-три года после прекращения воздействия радиации на организм.