Внешний способ излучения это
Воздействие ионизирующего излучения на организм человека можно условно подразделить на внешнее, контактное и внутреннее, хотя в практике встречаются случаи и комплексного воздействия.
Внешним облучением называют воздействие на организм ионизирующего излучения, приходящего извне. Источниками внешнего облучения являются b -, g -, нейтронные источники, рентгеновские установки, ускорители заряженных частиц, ядерные реакторы, нейтронные генераторы, критические сборки и др.
Контактным облучением называют такое облучение, когда источник ионизирующего излучения непосредственно соприкасается с кожным покровом организма. Это может произойти при различных авариях на производстве или при грубых нарушениях правил работы с источниками ионизирующего излучения.
Внутренним облучением называют облучение радионуклидами, проникшими в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожные покровы.
Наиболее опасным является ингаляционное поступление радионуклидов. Этому способствует огромная дыхательная поверхность альвеол, площадь которой ≈ 100 м 2 (в 50 раз больше, чем поверхность кожи). Второй по значимости путь — поступление радионуклидов с пищей и водой.
Наименее изучен путь поступления радиоактивных веществ через кожу, которая до недавнего времени
считалась для них эффективным барьером. Однако в последующем было установлено, что радионуклиды в составе жидких и газообразных соединений проникают через кожу иногда в значительных количествах. Скорость проникновения в организм человека паров оксида трития и газообразного иода через неповрежденную кожу сравнима со скоростью проникновения этих веществ через дыхательные пути, а количество плутония, проникающее в организм вследствие загрязнения кожи его водорастворимыми соединениями, не меньше, чем при поступлении в желудок. Радионуклиды, проникающие через кожные покровы, создают опасность облучения самой кожи и тех внутренних органов, куда они доставляются кровотоком.
Наиболее опасными, с точки зрения внутреннего облучения, оказываются a -излучающие радионуклиды, так как пробег a -частиц в веществе мал, и их энергия целиком поглощается вблизи места концентрации радионуклида. Степень внутреннего облучения зависит не только от вида радионуклида и энергии излучения, но также от количества радионуклидов, попавших внутрь, характера распределения их в организме, периода полураспада и скорости его выведения из организма.
Радионуклиды концентрируются, как правило, избирательно в отдельных органах, например радий, фосфор, стронций, барий, плутоний концентрируются в костях; церий, прометий, америций, кюрий, лантан — в печени; иод — в щитовидной железе; уран — в легких, почках, костях. Такие радионуклиды, как тритий, углерод, натрий, кобальт, цезий, распределяются в организме равномерно. Скорость биологического выведения (при допущении, что выведение радиоактивных веществ происходит по экспоненциальному закону) характеризуется постоянной l б, а эффективная скорость — суммой постоянных
где l — постоянная радиоактивного распада.
Тогда эффективный период полувыведения из организма равен
где Тб — биологический период полувыведения нуклида из организма; Т 1/2 — период полураспада нуклида.
Как правило, радионуклиды, попавшие внутрь организма и сходные с элементами, которые потребляются человеком с пищей (натрий, хлор, калий и др.), не задерживаются в организме и выводятся вместе с такими же веществами. Инертные радиоактивные газы (аргон, ксенон, криптон и др.), попавшие через легкие в кровь, со временем также удаляются.
Радионуклиды с большим периодом полураспада при попадании внутрь организма обусловливают постоянное облучение организма. Наиболее тяжелые формы повреждения вызывают долгоживущие радионуклиды (радий, торий, уран, плутоний).
Источник
Ионизирующие излучения. Внешнее и внутреннее облучение. Их действие на организм человека.
Ионизирующее излучение, если говорить о нем в общем виде, – это различные виды микрочастиц и физических полей способных ионизировать вещество. Основными видами ионизирующего излучения является электро-магнитное излучение (рентгеновское и гамма-излучение), а также потоки заряженных частиц – альфа-частицы и бета-частицы, которые возникают при ядерном взрыве. Защита от поражающих факторов является основой гражданской обороны страны. Рассмотрим основные виды ионизирующего излучения.
Биологическое действие ионизирующих излучений
Различают два вида эффекта воздействия на организм ионизирующих излучений: соматический и генетический. При соматическом эффекте последствия проявляются непосредственно у облучаемого, при генетическом — у его потомства. Соматические эффекты могут быть ранними или отдалёнными. Ранние возникают в период от нескольких минут до 30-60 суток после облучения. К ним относят покраснение и шелушение кожи, помутнение хрусталика глаза, поражение кроветворной системы, лучевая болезнь, летальный исход. Отдалённые соматические эффекты проявляются через несколько месяцев или лет после облучения в виде стойких изменений кожи, злокачественных новообразований, снижения иммунитета, сокращения продолжительности жизни.
При изучении действия излучения на организм были выявлены следующие особенности:
1. Высокая эффективность поглощённой энергии, даже малые её количества могут вызвать глубокие биологические изменения в организме.
2 Наличие скрытого (инкубационного) периода проявления действия ионизирующих излучений.
3 Действие от малых доз может суммироваться или накапливаться.
4 Генетический эффект — воздействие на потомство.
Различные органы живого организма имеют свою чувствительность к облучению.
Не каждый организм (человек) в целом одинаково реагирует на облучение.
Облучение зависит от частоты воздействия. При одной и той же дозе облучения вредные последствия будут тем меньше, чем более дробно оно получено во времени.
Ионизирующее излучение может оказывать влияние на организм как при внешнем (особенно рентгеновское и гамма-излучение), так и при внутреннем (особенно альфа-частицы) облучении. Внутреннее облучение происходит при попадании внутрь организма через лёгкие, кожу и органы пищеварения источников ионизирующего излучения. Внутреннее облучение более опасно, чем внешнее, так как попавшие внутрь источники ионизирующего излучения подвергают непрерывному облучению ничем не защищённые внутренние органы.
Под действием ионизирующего излучения вода, являющаяся составной частью организма человека, расщепляется и образуются ионы с разными зарядами. Полученные свободные радикалы и окислители взаимодействуют с молекулами органического вещества ткани, окисляя и разрушая её. Нарушается обмен веществ. Происходят изменения в составе крови — снижается уровень эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и нейтрофилов. Поражение органов кроветворения разрушает иммунную систему человека и приводит к инфекционным осложнениям.
Местные поражения характеризуются лучевыми ожогами кожи и слизистых оболочек. При сильных ожогах образуются отёки, пузыри, возможно отмирание тканей (некрозы).
Смертельные поглощённые дозы для отдельных частей тела следующие:
1. голова — 20 Гр;
2. нижняя часть живота — 50 Гр;
3. грудная клетка -100 Гр;
4. конечности — 200 Гр.
При облучении дозами, в 100-1000 раз превышающую смертельную дозу, человек может погибнуть во время облучения («смерть под лучом»).
В зависимости от типа ионизирующего излучения могут быть разные меры защиты: уменьшение времени облучения, увеличение расстояния до источников ионизирующего излучения, ограждение источников ионизирующего излучения, герметизация источников ионизирующего излучения, оборудование и устройство защитных средств, организация дозиметрического контроля, меры гигиены и санитарии.
В России, на основе рекомендаций Международной комиссии по радиационной защите, применяется метод защиты населения нормированием. Разработанные нормы радиационной безопасности учитывают три категории облучаемых лиц:
А — персонал, т.е. лица, постоянно или временно работающие с источниками ионизирующего излучения;
Б — ограниченная часть населения, т.е. лица, непосредственно не занятые на работе с источниками ионизирующих излучений, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могущие подвергаться воздействию ионизирующих излучений;
В — всё население.
Для категорий А и Б, с учётом радиочувствительности разных тканей и органов человека, разработаны предельно допустимые дозы облучения .
Предельно допустимая доза — это наибольшее значение индивидуальной эквивалентной дозы за год, которая при равномерном воздействии в течение 50 лет не вызовет в состоянии здоровья персонала неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами.
Каждый житель Земли (категория В) на протяжении всей своей жизни ежегодно облучается дозой в среднем 250-400 мбэр. Полученная доза складывается из природных и искусственных источников ионизирующего излучения.
Действия при возникновении угрозы облучения
ü Укрыться в жилых домах.
Важно знать, что стены деревянного дома ослабляют ионизирующее излучение в 2 раза, а кирпичного — в 10 раз. Погреба и подвалы домов ослабляют дозу излучения от 7 до 100 и более раз.
ü Принять меры защиты от проникновения в квартиру (дом) радиоактивных веществ с воздухом.
Закрыть форточки, уплотнить рамы и дверные проёмы.
ü Сделать запас питьевой воды: набрать воду в закрытые ёмкости, подготовить простейшие средства санитарного назначения (например, мыльные растворы для обработки рук), перекрыть краны.
ü Провести экстренную йодную профилактику (как можно раньше, но только после специального оповещения!).
Йодная профилактика заключается в приёме препаратов стабильного йода: йодистого калия или водно-спиртового раствора йода. При этом достигается 100%-ная степень защиты от накопления радиоактивного йода в щитовидной железе. Водно-спиртовой раствор йода следует принимать после еды 3 раза в день в течение 7 суток:
— детям до 2 лет — по 1-2 капли 5%-ной настойки на 100 мл молока или питательной смеси;
— детям старше 2 лет и взрослым — по 3-5 капель на стакан молока или воды.
Наносить на поверхность кистей рук настойку йода в виде сетки 1 раз в день в течение 7 суток.
ü Начать готовиться к возможной эвакуации
Подготовить документы и деньги, предметы, первой необходимости, упаковать лекарства, минимум белья и одежды. Собрать запас консервированных продуктов. Все вещи следует упаковать в полиэтиленовые мешки.
Постараться выполнить следующие правила:
1 принимать консервированные продукты;
2 не пить воду из открытых источников;
3 избегать длительных передвижений по загрязненной территории, особенно по пыльной дороге или траве, не ходить в лес, не купаться;
4 входя в помещение с улицы, снимать обувь и верхнюю одежду.
5 В случае передвижения по открытой местности используйте подручные средства защиты:
6 органов дыхания: прикрыть рот и нос смоченными водой марлевой повязкой, носовым платком, полотенцем или любой частью одежды;
7 кожи и волосяного покрова: прикрыть любыми предметами одежды, головными уборами, косынками, накидками, перчатками.
8 Употребление алкоголя в этот период — период максимального стрессового напряжения — может повлиять на правильность принятия решения.
Источник
Понятие о внешнем и внутреннем облучении. Защита от внешнего и внутреннего облучения.
Внешнее облучение — это облучение человека от источника, находящегося вне его тела; внутреннее облучение — это облучение от радиоактивных изотопов (радионуклидов), попавших внутрь организма.
Внешнему облучению может подвергаться либо полностью весь организм, либо отдельные участки тела (локальное облучение). В зависимости от этого последствия облучения будут различными.
Внешние радиационные поражения можно классифицировать как вызываемые либо глубоко проникающей радиацией (гамма- и рентгеновские лучи, нейтроны), либо неглубоко проникающей радиацией (бета-частицы с высокой энергией, электроны). Глубоко проникающее излучение может достичь, а, следовательно, и повредить любые ткани и органы тела.
Снижение действия внешнего облучения может достигаться тремя путями: увеличением расстояния от источника излучения (доза излучения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния); уменьшением времени пребывания около источника; установкой экрана, поглощающего излучение (бетонная стена, свинцовые экраны — при γ- и рентгеновском излучении, вода, парафин и другие углеводороды — для ослабления нейтронного излучения).
Для защиты от альфа-излучения достаточен слой воздуха в несколько сантиметров, т.е. небольшое удаление от источника. Применяют также экраны из плексигласа и стекла толщиной в несколько миллиметров.
Для защиты от бета-излучения применяют комбинированные экраны, которые изготавливаются из материалов с малой и большой атомной массой. Материалы с малой атомной массой дают наименьшее тормозное излучение.
Для защиты от гамма-излучения применяют материалы с большой атомной массой и высокой плотностью (свинец, вольфрам и т.п.). Часто используют более легкие материалы, но менее дефицитные и более дешевые (сталь, чугун, сплавы меди). Стационарные экраны изготовляют из бетона. Для защиты от нейтронного излучения применяют материалы, содержащие водород (вода, парафин), а также графит, бериллий и др. При защите от нейтронов и гамма-лучей применяют смеси тяжелых материалов с водой, а также слоевые экраны из тяжелых и легких материалов (железо — вода, свинец -полиэтилен и др.).
Внутреннее облучение обусловлено радиоактивным веществом, поступившим внутрь организма. При этом вклад в облучение дают альфа-, бета- и гамма-излучатели. Имеется четыре возможных пути, по которым радиоактивные вещества способны поступить в организм:
1) через легкие при дыхании.
2) вместе с пищей,
3) через повреждения и разрезы на коже,
4) путем абсорбции через здоровую кожу.
Степень радиационной опасности радионуклидов при внутреннем облучении человека определяет ряд параметров:
1) путь поступления радиоактивного вещества в организм (через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт (или непосредственно в кровь через повреждения кожи);
2) распределение радиоактивного вещества в организме;
3) продолжительность поступления радиоактивного вещества в тело человека;
4) время пребывания излучателя в организме (определяемое периодом радиоактивного полураспада и периодом биологического полувыделения);
5) энергия, излучаемая радионуклидами в единицу времени (определяется произведением числа актов распада в единицу времени на среднюю энергию одного акта распада);
6) масса облучаемой ткани (зависит от проникающей способности излучения и локализации радиоактивного вещества в организме):
7) отношение массы облучаемой ткани к массе всего тела;
Из всех путей поступления радионуклидов в организм наиболее опасно вдыхание загрязненного воздуха. Попавшие в организм радионуклиды распределяются или равномерно по всему телу (калий, цезий) или концентрируются в отдельных органах и тканях (стронций, радий — в костях, йод — в щитовидной железе).
Существует ряд особенностей, которые делают внутреннее облучение во много раз более опасным, чем внешнее (при одних и тех же количествах радионуклидов):
1. При внутреннем облучении увеличивается время облучения тканей организма, так как при этом время облучения совладает со временем нахождения РВ в организме (при внешнем облучении доза определяется временем нахождения в зоне радиационного воздействия).
2. Доза внутреннего облучения резко возрастает из-за практически бесконечно малого расстояния до тканей, которые подвергаются ионизирующему воздействию (так называемое контактное облучение).
3. При внутреннем облучении исключается поглощение альфа-частиц роговым слоем кожи (альфа-активные вещества становятся наиболее опасными).
4. За небольшим исключением РВ распределяются в тканях организма неравномерно, а выборочно концентрируются в отдельных органах, ещё более усиливая их облучение.
Воздействие радионуклидов, единовременно поступивших внутрь организма, с течением времени уменьшается за счет радиоактивного распада и биологического выведения из организма естественным путем. Например, некоторые долгоживущие радионуклиды: йод-131, цезий-137 не накапливаются в организме, а сравнительно быстро выводятся из него.
К основным естественным и искусственным радионуклидам, ответственным за внутреннее облучение человека, относятся: калий-40, радий-226, полоний-210, радон-222, -220, йод-131, цезий-137, стронций-90.
Основные методы защиты от внутреннего облучения:
а) предотвращение поступления радионуклидов в организм
б) снижение всасывания радионуклидов, поступающих в ЖКТ
в) увеличение выведения радионуклидов из организма
Защита от внутреннего облучения очень сложная. Радионуклиды, накапливаясь в отдельных органах годами и десятилетиями, излучают фотоны и частицы. Поэтому предварительное применение радиопротекторов, даже наиболее длительно действующих, бессмысленно Химическая профилактика в этих условиях преследуем цель не допущения всасывания радионуклида внутрь организма. Так, при йодной профилактике насыщают организм стабильным йодом (или в виде йодистого калия или 5% йодной настойки по 5 капель на стакан молока), пока существует опасность проникновения в организм радиоактивного йода.
Ряд веществ содействует мобилизации защитных функций организма в отношении неблагоприятных факторов внешней среды. К ним относятся препараты элеутерококка, женьшеня, китайского лимонника, аралии маньчжурской, родиолы розовой и других растений. Они эффективны как при остром, так и при пролонгированном и фракционированном облучении, хотя и при дозах радиации ниже абсолютно смертельных.
К группе веществ природного происхождения, обладающих противолучевой активностью, относятся многие продукты нормального обмена веществ: витамины и их биологически активные формы — коферменты, нуклеиновые кислоты и их производные, многие растительные фенольные соединения, аминокислоты, некоторые углеводы и липиды.
Химический метод защиты предусматривает проведение лечебно-профилактических и санитарно-гигиенических мероприятий. Этот метод защиты от радиации основан на том, что химические вещества «вмешиваются» в ту последовательность реакции, которая развертывается в облученном организме, прерывают эти реакции либо ослабляют их. В настоящее время на противолучевую активность проверены разнообразные химические соединения. Вещества, обладающие радиозащитным эффектом, называются радиопротекторами. Такая защита применяется при кратковременном воздействии излучений, а также при длительном внешнем облучении маломощными дозами и лучевой терапии.
Радиопротекторы были открыты еще в 1949 г. (цистеин, цистеамин). На сегодняшний день известны тысячи соединений, снижающих действие радиации на организм, однако основная масса из них имеет низкую эффективность. Кроме этого, радиопротекторы следует применять только при остром или однократном облучении. При хроническом облучении они не применяются из-за высокой токсичности и кратковременности эффекта действия. Поэтому в настоящее время особое внимание уделяется нетоксичным радиопротекторам и соединениям, выделяемым из растений.
Источник
