Как защититься от гаммы излучения человеку

Радиоактивность — что это за явление

Понятие «радиоактивность» было введено Марией Склодовской-Кюри. Оно тождественно понятию радиоактивный распад.

В определении присутствует термин изотоп. Прежде чем рассмотреть его, вспомним определение нуклида. 

Для обозначения определенного нуклида используют запись вида 

X ZA, 

где X — символ химического элемента, A — массовое (нуклонное) число, Z — зарядовое (протонное) число.

Количество нейтронов в ядре N=A−Z 

Это значит, что в изотопах одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. 

Всего известно более двух тысяч радиоактивных изотопов. Для сравнения, стабильных открыто около 280.

Ученые разделяют нуклиды на стабильные и нестабильные. Нестабильные, также известные как радионуклиды, со временем распадаются. Стабильные же способны существовать в неизменном виде неопределенно долгий промежуток времени.

Суть явления радиоактивности заключается в том, что при распаде ядра нестабильного атома из него с большой скоростью вылетает целое число частиц с высокой энергией. Вещества, которые содержат радиоактивные ядра, называют радиоактивными. 

В современной химии выделяют естественную и искусственную радиоактивность. 

Примером естественной радиоактивности служит солнечная радиация. В ядре солнца постоянно происходят термоядерные реакции, в ходе которых водород превращается в гелий. 

Техногенная радиоактивность применяется людьми. Например, на атомных электростанциях электрическую энергию получают за счет искусственно созданных ядерных реакций.

В результате экспериментов было установлено, что в периодической системе Менделеева радиоактивны все элементы, начиная с висмута. Их порядковый номер больше 82.

Единицы измерения

В химии существует несколько единиц измерения радиоактивности:

• беккерель;
• кюри;
• резерфорд.

В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения активности радионуклида является беккерель. На русском языке он обозначается как Бк, в международном формате — Bq. 

Эту единицу назвали в честь Антуана Беккереля, одного из первооткрывателей радиоактивности. Один Беккерель равен одному распаду в секунду.

Бк=с-1

В Международной СИ секунде в минус первой степени равен не только беккерель, но и герц

Важно не путать их: беккерель используют для измерения случайных процессов распада, а герц — для периодических процессов. Их природа различна

Один Беккерель — это маленькая единица измерения, так что на практике принято использовать кратные единицы.

Внесистемная, но широко распространенная единица — кюри. Ее используют для измерения активности радионуклидов. На русском обозначается как Ки, в международных исследованиях — Ci. Названа она в честь Пьера Кюри и Марии Склодовской-Кюри.

Точно установлена связь между значениями Ки и Бк:

1 Ки = 3,7⋅1010 Бк

Перевести значения из Бк в Ки сложнее, т.к. соотношение приблизительно:

1 Бк ≈ 2,7027⋅10-11 Ки

Еще одна единица измерения, которой в современности пользуются редко — резерфорд. Его обозначают как Рд или Rd в русском и международном стандартах соответственно. Единица тоже названа в честь ученого — Эрнеста Резерфорда, также изучавшего природу радиоактивности.

Один резерфорд равен 10^6 распадам в 1 секунду. Точно равенство:

1 Рд = 1⋅106 Бк = 1 МБк 

В дозиметрии используют свои единицы облучения:

• грэй;
• зиверт;
• бэр.

Поглощенную дозу в Международной СИ измеряют в единицах грэй (Гр). Один грэй равен энергии излучения в 1 Дж, поглощенной 1 кг вещества.

Эквивалентную дозу, т.е. произведение поглощенной дозы на коэффициент качества излучения, в Си измеряют в зивертах. Один зиверт эквивалентен излучению, создающему такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр гамма-излучения или рентгеновского излучения.

1 Зв = 1 Джкг

Внесистемная единица измерения эквивалентной дозы — бэр. Бэр расшифровывается как «биологический эквивалент рентгена». 

За один бэр принято считать такое количество энергии излучения, поглощенного 1 кг вещества, при котором биологическое воздействие соответствует поглощенной дозе в 1 рад гамма-излучения или рентгеновского излучения. То есть:

1 бэр=,01 Зв=100 эргг

Для измерения воздействия радиации используют также понятие мощность дозы. Это доза, полученная объектом за выбранную единицу времени.

Калибровка и радиационный фон

Если гамма-спектрометр используется для идентификации образцов неизвестного состава, его энергетическая шкала должна быть откалибрована в первую очередь. Калибровка выполняется с использованием пиков известного источника, например цезия-137 или кобальта-60. Поскольку номер канала пропорционален энергии, масштаб канала может быть преобразован в шкалу энергии. Если размер кристалла детектора известен, можно также выполнить калибровку интенсивности, чтобы можно было определить не только энергии, но и интенсивности неизвестного источника или количество определенного изотопа в источнике.

Поскольку некоторая радиоактивность присутствует повсюду (например, фоновое излучение ), спектр следует анализировать при отсутствии источника. Затем из фактического измерения следует вычесть фоновое излучение. Свинцовые поглотители могут быть размещены вокруг измерительного прибора для уменьшения фонового излучения.

Меры безопасности

Защита от альфа-излучения не представляет собой проблемы. Радиационные лучи полностью задерживаются плотным листом бумаги и даже человеческой одеждой. Опасность возникает только при внутреннем облучении. Чтобы избежать его, используются средства индивидуальной защиты. К ним относятся спецодежда (комбинезоны, шлемы из молескина), пластиковые фартуки, нарукавники, резиновые перчатки, специальная обувь. Для защиты глаз применяются щитки из оргстекла, также используются дерматологические средства (пасты, мази, кремы), респираторы. На предприятиях прибегают к мерам коллективной защиты. Что касается защиты от газа радона, способного накапливаться в подвалах, ванных комнатах, то в этом случае необходимо часто проветривать помещения, а подвалы изнутри изолировать.

Характеристика альфа-излучения приводит нас к выводу о том, что данный вид имеет низкую пропускную способность и не требует серьезных мер защиты при внешнем облучении. Большой вред наносят эти радиоактивные частицы при проникновении внутрь организма. Элементы данного вида распространяются на минимальные расстояния. Альфа-, бета-, гамма-излучения отличаются друг от друга своими свойствами, проникающей способностью, влиянием на окружающую среду.

Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи) и его виды:

Гамма-излучение (гамма-лучи, γ-лучи) — вид электромагнитного излучения, характеризующийся чрезвычайно малой длиной волны – менее 2⋅10−10 м – и, вследствие этого, ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами.

Гамма-излучение  относится к ионизирующим излучениям, то есть к излучениям, взаимодействие которых с веществом способно приводить к образованию ионов разных знаков.

Гамма-излучение (в узком смысле) – это проникающее электромагнитное излучение, возникающее при спонтанных превращениях («распаде») атомных ядер многих естественных или искусственно созданных радиоактивных элементов (радионуклидов).

В более широком смысле гамма-излучением называется любое электромагнитное излучение с квантовыми энергиями от нескольких сотен килоэлектронвольт и выше, независимо от характера их возникновения.

Название гамма-лучей происходит от деления ионизирующего излучения на альфа-излучение, бета-излучение и гамма-излучение в соответствии с их возрастающей способностью проникать в материю. Альфа- и бета-лучи состоят из заряженных частиц и поэтому взаимодействуют с материей значительно сильнее, чем незаряженные фотоны или кванты гамма-излучения. Соответственно, последние имеют значительно более высокую проникающую способность.

Альфа-излучение (α-лучи) – это поток ядер атомов гелия-4, имеющих положительный заряд. Ядро атома гелия-4 (α-частица) –  4₂He2+ образовано двумя протонами и двумя нейтронами.

Бета-излучение (β-лучи) являют собой поток электронов – е– (частиц с отрицательным зарядом) или позитронов – p (соответственно, частиц с положительным зарядом).

Гамма-излучение (γ-лучи) представляет собой поток фотонов, имеющих высокую энергию (гамма-квантов). Энергия гамма-квантов может составлять от нескольких сотен килоэлектронвольт (кэВ) до нескольких сотен гигаэлектронвольт (ГэВ) и выше. Последнее (сверхвысокие значения энергий гамма-лучей) характерно для космических лучей.  Так, очень высокоэнергетические гамма-лучи в диапазоне 100-1000 тераэлектронвольт (ТэВ) наблюдались от таких источников, как микроквазар Cygnus X-3 .

Различают:

–  мягкое гамма-излучение (с энергиями фотонов от нескольких сотен килоэлектронвольт до нескольких мегаэлектронвольт),

– гамма-излучение средних энергий (с энергиями фотонов от нескольких мегаэлектронвольт до десятков мегаэлектронвольт),

– гамма-излучение высоких энергий (с энергиями фотонов от нескольких десятков мегаэлектронвольт до 1011 электронвольт),

– гамма-излучение сверхвысоких энергий (с энергиями фотонов свыше 1011 электронвольт).

На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с жестким рентгеновским излучением. При этом четкая граница между гамма-излучением и жестким рентгеновским излучением не определена.

Гамма-излучение было открыто французским физиком Полем Вилларом в 1900 году при исследовании излучения радия. Он поместил радий-226 (в смеси с его дочерними радионуклидами) в магнитное поле. В результате компоненты излучения были разделены на три составляющие по направлению отклонения частиц в магнитном поле: излучение с положительным электрическим зарядом было названо α-лучами, с отрицательным — β-лучами, а электрически нейтральное, не отклоняющееся в магнитном поле излучение получило название γ-лучей. Впервые такую терминологию использования предложил Э. Резерфорд в начале 1903 года.

Способы защиты

Те лучи, которые, обладая огромными скоростями, проникают в защищённое пространство земли, не причиняют большого вреда живым существам. Наибольшую опасность представляют источники и гамма-радиация, полученная в земных условиях.

Самым главным источником опасности радиационного заражения остаются предприятия, где под контролем человека осуществляется контролируемая ядерная реакция. Это атомные электростанции, где производится энергия для обеспечения населения и промышленности светом и теплом.

Для обеспечения работников этих объектов принимаются самые серьёзные меры. Трагедии, произошедшие в разных точках мира, из-за утраты человеком контроля за ядерной реакцией, научили людей быть осторожными с невидимым врагом.

Характеристики детектора

Системы гамма-спектроскопии выбраны с учетом преимуществ нескольких характеристик. Двумя наиболее важными из них являются разрешение детектора и его эффективность.

Разрешение детектора

Гамма-лучи, обнаруженные в спектроскопической системе, дают пики в спектре. Эти пики также можно назвать линиями по аналогии с оптической спектроскопией

Ширина пиков определяется разрешением детектора, что является очень важной характеристикой гамма-спектроскопических детекторов, а высокое разрешение позволяет спектроскописту разделить две гамма-линии, которые расположены близко друг к другу. Системы гамма-спектроскопии спроектированы и настроены для получения симметричных пиков с наилучшим возможным разрешением

Форма пика обычно представляет собой распределение Гаусса . В большинстве спектров горизонтальное положение пика определяется энергией гамма-излучения, а площадь пика определяется интенсивностью гамма-излучения и эффективностью детектора.

Чаще всего для выражения разрешения детектора используется полная ширина на полувысоте (FWHM). Это ширина пика гамма-излучения на половине самой высокой точки распределения пиков. Значения разрешения приведены со ссылкой на указанные энергии гамма-излучения. Разрешение может быть выражено в абсолютных (например, эВ или МэВ) или относительных единицах. Например, детектор на основе йодида натрия (NaI) может иметь полуширину 9,15 кэВ при 122 кэВ и 82,75 кэВ при 662 кэВ. Эти значения разрешения выражены в абсолютных величинах. Чтобы выразить разрешение в относительных единицах, FWHM в эВ или МэВ делится на энергию гамма-излучения и обычно отображается в процентах. В предыдущем примере разрешение детектора составляет 7,5% при 122 кэВ и 12,5% при 662 кэВ. Детектор из германия может дать разрешение 560 эВ при 122 кэВ, что дает относительное разрешение 0,46%.

Эффективность детектора

Не все гамма-лучи, испускаемые источником, которые проходят через детектор, производят подсчет в системе. Вероятность того, что излучаемое гамма-излучение будет взаимодействовать с детектором и производить счет, является эффективностью детектора. Детекторы с высокой эффективностью выдают спектры быстрее, чем детекторы с низкой эффективностью. Как правило, детекторы большего размера имеют более высокую эффективность, чем детекторы меньшего размера, хотя экранирующие свойства материала детектора также являются важными факторами. Эффективность детектора измеряется путем сравнения спектра источника с известной активностью со скоростью счета в каждом пике и скоростью счета, ожидаемой исходя из известной интенсивности каждого гамма-излучения.

Эффективность, как и разрешение, может быть выражена в абсолютных или относительных величинах. Используются те же единицы (например, проценты); поэтому спектроскопист должен позаботиться о том, чтобы определить, какой тип эффективности присваивается детектору. Абсолютные значения эффективности представляют собой вероятность того, что гамма-излучение определенной энергии, проходящее через детектор, будет взаимодействовать и быть обнаружено. Значения относительной эффективности часто используются для германиевых детекторов, и сравнивают эффективность детектора на 1332 кэВ с эффективностью 3-дюймового 3-дюймового детектора NaI (т. Е. 1,2 x 10 -3  имп / с / Бк на 25 см). Следовательно, при работе с очень большими германиевыми детекторами можно встретить относительные значения эффективности более ста процентов.

Энергия регистрируемого гамма-излучения является важным фактором эффективности детектора. Кривую эффективности можно получить, построив диаграмму эффективности при различных энергиях. Затем эту кривую можно использовать для определения эффективности детектора при энергиях, отличных от тех, которые использовались для получения кривой. Детекторы из высокочистого германия (HPGe) обычно имеют более высокую чувствительность.

ОСГИ-Р Мультинуклидный

Опубликовано используйте горизонтальную прокрутку

Радионуклид *	Вид распада	Период полураспада, дни	Энергия фотонов, кэВ	Выход гамма-квантов на распад	Номинальная активность, кБк **	МЭД, мкЗв/ч
88Y +	EC	106,625 ± 0,024	898,036 ± 0,004 1836,052 ± 0,013	0,9390 ± 0,0023 0,9938 ± 0,0003	370 +	18
133Ba +	EC	3848,7 ± 1,2	80,9979 ± 0,0011 276,3989 ± 0,0012 302,8508 ± 0,0005 356,0129 ± 0,0007 383,8485 ± 0,0012	0,329 ± 0,003 0,0716 ± 0,0005 0,1834 ± 0,0013 0,6205 ± 0,0019 0,0894 ± 0,0006	37 +
152Eu +	EC	4941 ± 7	121,7817 ± 0,0003 344,2785 ± 0,0012 778,9045 ± 0,0024 964,072 ± 0,018 1085,837 ± 0,010 1112,076 ± 0,003 1408,013 ± 0,003	0,2841 ± 0,0013 0,2658 ± 0,0012 0,1296 ± 0,0006 0,1462 ± 0,0006 0,1013 ± 0,0006 0,1340 ± 0,0006 0,2085 ± 0,0009	37 +
241Am	α	157850 ± 230	26,3446 ± 0,0002 59,5409 ± 0,0001	0,0240 ± 0,0003 0,3578 ± 0,0009	37
* Назначенный срок службы и межповерочный интервал мультинуклидного источника определяется наименьшим сроком и интервалом отдельных радионуклидов, входящих в состав источника. При поставке источников с большей активностью радионуклида по согласованию с заказчиком допускается уменьшение назначенного срока службы. ** По специальному заказу могут поставляться источники другой активности. Номинальное значение активности радионуклида в источнике в указанных пределах потребитель устанавливает при заказе источника. Отклонение активности от номинального значения не должно превышать ±20 %. МЭД — мощность эквивалентной дозы фотонного излучения на расстоянии 0,1 м. Доверительные границы погрешности результата измерений при доверительной вероятности р = 0,95: 7, 3 или 1,5 % — при паспортизации, аттестации в аккредитованных метрологических центрах или аттестации в качестве рабочих эталонов 0-го разряда, соответственно. Классификация ISO: С35242

Заказ

Технические характеристики

Таблица 3 — Метрологические характеристики

Наименование характеристики	Значение
Диапазон энергий регистрируемого гамма-излучения, МэВ	от 0,05 до 3,0
Относительное энергетическое разрешение спектрометров по линии гамма- 137 излучения с энергией 662 кэВ ( Cs), %, не более
— ГАММА-1 С/NB1-03	3,5
— ГАММА-1 С/NB 1-04	8,0
Абсолютная эффективность регистрации в пике полного поглощения гамма- 137 квантов с энергией 662 кэВ ( Cs), на расстоянии источник-детектор 25 cм, Бк-1с-1, не менее —    ГАММА-1 С/NB 1-03 —    ГАММА-1 С/NB 1-04	0,0001 0,001

Наименование характеристики	Значение
Пределы допускаемой относительной погрешности абсолютной эффективности регистрации, %	±10
— ГАММА-1 С/NB1-03, ГАММА-1 С/NB1-04
Закон преобразования — линейный
Пределы допускаемой относительной погрешности характеристики преобразования (интегральная нелинейность — ИНЛ) в диапазоне измеряемых энергий, %	±1
Максимальная входная статистическая загрузка, с-1, не менее 1): —    ГАММА-1 С/NB 1-03, —    ГАММА-1 С/NB 1-04	2.5-105 1.5-105
137 2) Диапазон измерений активности для радионуклида Cs, Бк ’	от 8 до 105
Доверительные границы допускаемой относительной погрешности измерений активности (Р=0,95) в пределах диапазона, %	±(10 — 50)
Диапазон измерений мощности амбиентного эквивалента дозы (МАЭД) гамма-излучения, мкЗв/ч	от 0,1 до 100
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений МАЭД гамма-излучения, %	±20
1)    При максимальной входной статистической загрузке значение относительного изменении разрешения не превышает 15% и относительное смещение пика не более 1% 2)    Нижний предел диапазона измеряемой активности (т.е. минимальная измеряемая активность) дан для времени измерения 1 ч, при использовании коллиматора и точечной геометрии измерений

Таблица 4 — Основные технические характеристики

Наименование характеристики	Значение
Время установления рабочего режима, мин, не более	30
Время непрерывной работы при питании от внешней сети, ч, не менее	24
Время непрерывной работы при питании от встроенного аккумулятора, ч, не менее 1)	8
Нестабильность характеристики преобразования за время непрерывной работы (временная нестабильность), %	1
Число каналов, не менее	1024
Параметры электрического питания: —    напряжение переменного тока, В —    частота переменного тока, Гц	220+22-33 50±1
Потребляемая мощность, ВА, не более 2)	15
Дополнительная нестабильность характеристики преобразования при отклонении напряжения питания до верхнего и нижнего предельных значений (нестабильность по питанию), %, не более	1
Средний срок службы, лет, не менее	8
Средняя наработка на отказ, ч, не менее	20 000

Наименование характеристики	Значение
Рабочие условия эксплуатации: —    температура окружающей среды, °С —    относительная влажность при температуре окружающего воздуха +35 °С, % —    атмосферное давление, кПа	от -20 до +50 от 40 до 95 от 84,0 до 106,7
1)    Тип, наличие и параметры аккумуляторных батарей приведены в документации на устройства детектирования, компьютер портативный, входящие в состав спектрометра. 2)    Потребляемая спектрометром мощность указана при номинальном напряжении питания (без учета мощности, потребляемой компьютером), потребляемая спектрометром мощность при заряде аккумуляторов не более 30 ВА.

Таблица 5 — Габаритные размеры и масса составных частей спектрометров

Наименование	Габаритные размеры, мм, не более	Масса, кг, не более
Устройство детектирования гамма-излучения сцинтилляционное цифровое автономное УДС-ГЦА-В380-25 X25-RS-BT1	079×376	1,4
Устройство детектирования гамма-излучения сцинтилляционное цифровое УДС-ГЦ-76х76-485-Т	0108×350	4,8
Коллиматор УДС-ГЦА	251x146x215	16,0

Рентгеновское излучение

Оно имеет внеядерное происхождение. Его источник – рентгеновская трубка и некоторые радиоактивные нуклиды. Рентгеновские лучи возникают в результате сильного ускорения заряженных частиц или в результате переходов в электронных оболочках атомов.

Рентгеновская трубка имеет катод и анод. При нагревании катода происходит излучение электронов. Движение этих частиц ускоряется электромагнитным полем, и частицы падают на анод, резко снижая скорость. Вследствие этого и возникают рентген-лучи.

Рентген-излучение, проходящее сквозь вещество, рассеиваются либо поглощается. Это их свойство используется в медицине.

Оценка действия радиации на живые организмы

Если живые ткани облучить разными видами радиации, имеющими одинаковую энергию, то последствия для живой ткани будут сильно отличаться в зависимости от вида радиоактивного излучения. Например, последствия от воздействия альфа излучения с энергией в 1 Дж на 1 кг вещества будут сильно отличаться от последствий воздействия энергии в 1 Дж на 1 кг вещества, но только гамма излучения. То есть при одинаковой поглощенной дозе радиации, но только от разных видов радиоактивного излучения, последствия будут разными. То есть для оценки влияния радиации на живой организм недостаточно просто понятия поглощенной или экспозиционной дозы радиации. Поэтому для живых тканей было введено понятие эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза — это поглощённая живой тканью доза радиации, умноженная на коэффициент k, учитывающий степень опасности различных видов радиации. В системе СИ для измерения эквивалентной дозы используется — Зиверт (Зв).

Используемая внесистемная единица эквивалентной дозы — Бэр (бэр): 1 Зв = 100 бэр.

Коэффициент k
Вид излучения и диапазон энергий	Весовой множитель
Фотоны всех энергий (гамма излучение)	1
Электроны и мюоны всех энергий (бета излучение)	1
Нейтроны с энергией < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
Нейтроны от 10 до 100 КэВ (нейтронное излучение)	10
Нейтроны от 100 КэВ до 2 МэВ (нейтронное излучение)	20
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ (нейтронное излучение)	10
Нейтроны > 20 МэВ (нейтронное излучение)	5
Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи)	5
Альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра (альфа излучение)	20

Чем выше «коэффициент k» тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.

Для более лучшего понимания, можно немного по-другому дать определение «эквивалентной дозы радиации»:

Эквивалентная доза радиации — это количество энергии поглощённое живой тканью (поглощенная доза в Грей, рад или Дж/кг) от радиоактивного излучения с учетом степени воздействия (наносимого вреда) этой энергии на живые ткани (коэффициент К).

Ионизирующее излучение

Всё это- не фрагмент бреда сумасшедшего, взятый из истории его болезни и не краткий синопсис очередного голливудского боевика. Это окружающая нас реальность, которая называется радиоактивное или ионизирующее излучение, если коротко — радиация.

Явление радиоактивности в общих чертах было сформулировано французским физиком А. Беккерелем в 1896 году. Конкретизировал это явление и более подробно описал Э. Резерфорд в 1899 году. Именно он смог установить, что радиоактивное излучение неоднородно по своей природе и состоит, как минимум, из трёх видов лучей. Эти лучи по-разному отклонялись в магнитном поле и поэтому получили разное название. Проникающая способность альфа, бета и гамма-излучения различна.

Альфа-лучи

В магнитном поле они отклоняются так же, как и и положительно заряженные частицы. В дальнейшем было выяснено что это тяжёлые, положительно заряженные ядра атомов гелия. Возникают при распаде более сложных атомных ядер, например, урана, радия или тория. Обладают большой массой и относительно низкой скоростью излучения. Это обуславливает их невысокую проникающую способность. Они не могут проникнуть даже сквозь лист бумаги.

Но при этом альфа-частицы обладают очень большой ионизирующей энергией, что является причиной их способности наносить очень серьёзные повреждения на клеточном уровне. Из всех видов лучей именно альфа характеризуются самыми тяжёлыми последствиями в случае их воздействия на организм.

Это разрушающее влияние случается только в случае непосредственного контакта с предметами, излучающими альфа-лучи. На практике это происходит в результате попадания радиоактивных элементов внутрь организма через желудочно-кишечный тракт при приёме пищи или воды, а также при вдыхании воздуха, насыщенного радиоактивной пылью. Кроме того альфа-частицы могут легко проникнуть в организм через повреждения кожных покровов. Разносясь с током крови по всему организму, они обладают способностью накапливаться, оказывая сильнейшее разрушающее воздействие в течение многих лет.

Необходимо иметь в виду, что попадающие в организм радиоактивные вещества, не выводятся из него самостоятельно. Человеческий организм практически никак не защищён от подобного рода проникновений. Он не может нейтрализовать, переработать, усвоить или вывести самостоятельно радиоактивный изотоп, попавший внутрь.

Бета-лучи

Отклоняются в ту же сторону что и отрицательно заряженные частицы. Источником бета-излучения являются внутриядерные процессы, связанные с превращением протона в нейтрон и наоборот- нейтрона в протон. При этом происходит излучение электрона или позитрона. Скорость распространения довольно высокая и приближается к скорости света. Бета-излучение обладает гораздо большей проникающей способностью, чем альфа-излучение, но ионизирующее воздействие выражено гораздо слабее.

Бета-излучение легко проникает сквозь одежду, но тонкий лист металла или средней толщины деревянный брусок полностью останавливают его. В отличие от альфа-излучения, бета-лучи способны наносить дистанционное поражение на расстоянии нескольких десятков метров от источника радиации.

Гамма- лучи

Эти лучи оказались нейтрально заряженными и никак не отклонялись в магнитном поле. Гамма-излучение представляет собою электромагнитную энергию, излучаемую в виде фотонов. Эта энергия освобождается в момент изменения энергетического состояния ядра атома.

Данный вид излучения характеризуется высокой скоростью, равной скорости света и крайне высокой проникающей способностью. Чтобы остановить гамма-излучение необходимы толстые бетонные стены. Парадокс состоит в том, что данный вид лучей менее всего способен оказывать разрушающее действие на организм. Их ионизирующее воздействие в сотни раз слабее бета-излучения и в десятки тысяч раз слабее альфа-излучения. Но способность преодолевать значительные расстояния и высокие проникающие свойства делают эти лучи потенциально наиболее опасными для человека. Поэтому остановимся на этом виде излучения более подробно.

Осложнения

Осложнения

при Г.-т., так же как и при других видах лучевой терапии (см. Лучевые повреждения), возникают при понижении толерантности нормальных тканей и органов, вызванном сопутствующими заболеваниями (гипертоническая болезнь, гипотензия, диабет, аллергии различной этиологии, сердечно-сосудистая недостаточность, авитаминоз, белковое голодание, ожирение). Причиной осложнений могут быть также ошибки при составлении плана терапии и отсутствие учета радиочувствительности соседних органов; в редких случаях — высокая индивидуальная радиочувствительность.

Характер осложнений определяется и методом Г.-т. При дистанционной Г.-т. осложнения чаще проявляются развитием склероза и атрофии облученных тканей и органов (фиброз подкожной клетчатки, пневмосклероз и др.); наиболее серьезные осложнения внутриполостной Г.-т.— перфорация органа, лучевые язвы, свищи; при внутритканевой Г.-т. (в случае расположения радиоактивных препаратов близко к хрящевой или костной ткани) — лучевые перихондриты, остеомиелит и лучевые язвы (в мягких тканях).

Биологическая противолучевая защита

Биологическая противолучевая защита — способ повышения радиорезистентности с помощью лекарственных средств, усиливающих общую сопротивляемость организма. В отличие от радиопротекторов (см.) они оказывают защитное действие в том случае, когда вводятся многократно за несколько дней или недель до облучения. Такие лекарственные средства или их комплексы оказывают защитное действие при кратковременном (однократном), пролонгированном (протяженном), фракционированном и хроническом облучении (см.). Они способствуют повышению эффективности схем комплексной терапии лучевой болезни, возникшей вследствие внешнего или внутреннего облучения. Эти препараты обладают большой широтой терапевтического действия, для них нет противопоказаний, и они могут быть использованы в любых условиях.

К числу наиболее эффективных относятся препараты из группы адаптогенов (жидкие экстракты и настойки элеутерококка колючего, женьшеня, лимонника китайского, лагохилуса), витамины, гормоны, коферменты, витаминно-аминокислотные комплексы, некоторые микроэлементы и антибиотики, особенно в сочетании с витаминно-аминокислотными комплексами, биостимуляторы.

Действие средств биологической П. з. является неспецифическим. Оно проявляется только на фоне воздействия экстремальных факторов, вызывающих напряжение жизненно важных физиологических систем организма. Механизм действия адаптогенов при лучевом поражении связывают с тем, что они тонизирующе действуют на ц. н. с. и стимулируют систему кроветворения. Повышение радиорезистентности с помощью витаминов, гормонов и коферментов осуществляется различными путями. Напр., многократное введение витамина Р с аскорбиновой к-той повышает устойчивость стенок кровеносных сосудов, уменьшает проявления геморрагического синдрома; глюкокортикоиды способствуют повышению выделения адренергических веществ надпочечниками, что приводит к повышению радиорезистентности организма.

Альфа-лучи. Бета-лучи. Гамма-лучи. Рентгеновские лучи.

Радиоактивность —
самопроизвольное превращение ядер одних атомов в ядра других атомов,
сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений.

Радиоактивное излучение
называют ионизирующим, так как при взаимодействии с веществом оно
способно прямо или косвенно создавать в нем заряженные атомы и
молекулы (ионы). К ионизирующим излучениям относятся рентгеновские
лучи, радио- и гамма-лучи, альфа-лучи, бета-лучи, потоки нейтронов и
других ядерных частиц, космические лучи.

Альфа-лучи представляют собой поток α-частиц положительно заряженных
ядер атомов гелия и характеризуются большой ионизирующей и малой
проникающей способностями. Вследствие этих свойств α-частицы не
проникают через внешний слой кожи. Вредное воздействие на организм
человека проявляется при нахождении его в зоне действия вещества,
излучающего α-частицы.

Бета-лучи представляют
собой поток электронов или позитронов, излучаемых ядрами атомов
радиоактивных веществ. По сравнению с α-частицами они обладают
большей проникающей способностью и поэтому одинаково опасны как при
непосредственном прикосновении к излучающему веществу, так и на
расстоянии.

Гамма-лучи характеризуются наименьшей ионизирующей и наибольшей проникающей
способностью. Это высокочастотное электро-магнитное излучение,
возникающее в процессе ядерных реакций или радиоактивного распада.

Рентгеновские лучи, возникающие при бомбардировке вещества потоком электронов,
являются также электромагнитным излучением. Они могут возникнуть в
любых электровакуумных установках, обладают малой ионизирующей
способностью и большой глубиной проникновения.

Для количественной оценки
действия, производимого любыми ионизирующими излучениями в среде,
пользуются понятием поглощенная доза излучения Д_п=W/m,

где W — энергия
ионизирующего излучения, поглощенная облученным веществом, Дж; m —
масса облученного вещества, кг. Внесистемной единицей поглощенной
дозы является рад. 1 рад соответствует поглощению энергии 0,01 Дж
веществом массой 1 кг.

Количественной
характеристикой рентгеновского и гамма-излучений является
экспозиционная доза (Кл/кг): Д_э = Q/m,

где Q — суммарный
электрический заряд ионов одного знака, Кл; m — масса воздуха,
кг.

За единицу экспозиционной
дозы рентгеновского и гамма-излучений принимают кулон на килограмм
(Кл/кг). Кулон на килограмм — экспозиционная доза
рентгеновского или гамма-излучения, при которой сопряженная с этим
излучением корпускулярная эмиссия на 1 кг сухого атмосферного воздуха
создает в воздухе ионы, несущие заряд 1 Кл электричества каждого
знака.

Внесистемной единицей
экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений является
рентген. Рентген -это такая доза рентгеновского или
гамма-излучения, при которой сопряженная с этим излучением
корпускулярная эмиссия в 1,293*10-6 г сухого воздуха при
нормальных условиях (при температуре 0° С и давлении 760 мм рт.
ст.) образует ионы, несущие 1 ед. заряда СГС каждого знака; 1 рентген
(Р) = 103 миллирентген (мР) = 106 микрорентген
(мкР).

Экспозиционная и
поглощенная дозы, отнесенные ко времени, определяются как мощности
доз и измеряются соответственно рентген в секунду (Р/с) и рад в
секунду (рад/с).

Воздействие различных
радиоактивных излучений на живые ткани зависит от проникающей и
ионизирующей способности излучения. Разные виды излучений при
одинаковых значениях поглощенной дозы вызывают различный
биологический эффект. Поэтому для оценки радиационной опасности
введено понятие эквивалентной дозы Д_экв, единицей которой
является бэр (биологический эквивалент рада) *

Д_экв=Д_и/k,

* 1 бэр —
эквивалентная доза любого ионизирующего излучения в биологической
ткани, которая создает такой же биологический эффект, что и доза в 1
рад рентгеновского или гамма-излучения,

где k —
качественный коэффициент, показывающий отношение биологической
эффективности данного вида излучений к биологической эффективности
рентгеновского излучения, принятого за единицу.