Фон радиационный

Естественная радиоактивность

Естественная радиация была всегда: до появления человека, и даже нашей планеты. Радиоактивно всё, что нас окружает: почва, вода, растения и животные. В зависимости от региона планеты уровень естественной радиоактивности может колебаться от 5 до 20 микрорентген в час (20 мкР/ч = 0.20 мкЗв/ч). По сложившемуся мнению, такой уровень радиации не опасен для человека и животных, хотя эта точка зрения неоднозначна, так как многие ученые утверждают, что радиация даже в малых дозах приводит к раку и мутациям. Правда, в связи с тем, что повлиять на естественный уровень радиации мы практически не можем, нужно стараться максимально оградить себя от факторов, приводящих к значительному превышению допустимых значений.


Вспышки на солнце — один из источников«естественного» радиационного фона Уровень радиации в салоне самолетана высоте 10 000 м превышает естественный в 10 раз

Откуда же берется естественная радиоактивность? Существует три основных источника:

1. Космическое излучение и солнечная радиация — это источники колоссальной мощности, которые в мгновение ока могут уничтожить и Землю, и всё живое на ней. К счастью, от этого вида радиации у нас есть надёжный защитник — атмосфера. Впрочем, интенсивная человеческая деятельность приводит к появлению озоновых дыр и истончению естественной оболочки, поэтому не следует слишком долго находиться под воздействием прямых солнечных лучей. Интенсивность влияния космического излучения зависит от высоты над уровнем моря и широты. Чем выше Вы над Землей, тем интенсивнее космическое излучение, с каждой 1000 метров сила воздействия удваивается, а на экваторе уровень излучения гораздо сильнее, чем на полюсах.

Ученые отмечают, что именно с проявлением космической радиации связаны частые случаи бесплодия у стюардесс, которые основное рабочее время проводят на высоте более десяти тысяч метров. Впрочем, обычным гражданам, не увлекающимся частыми перелетами, волноваться о космическом излучении не стоит.

Источники попадания радона в дома и квартиры Соотношение естественных источников радиации

2. Излучение земной коры. Помимо космического излучения радиоактивна и сама наша планета. В её поверхности содержится много минералов, хранящих следы радиоактивного прошлого Земли: гранит, глинозём и т.п. Сами по себе они представляют опасность лишь вблизи месторождений, однако человеческая деятельность ведёт к тому, что радиоактивные частицы попадают в наши дома в виде стройматериалов, в атмосферу после сжигания угля, на участок в виде фосфорных удобрений, а затем и к нам на стол в виде продуктов питания. Известно, что в кирпичном или панельном доме уровень радиации может быть в несколько раз выше, чем естественный фон данной местности. Таким образом, хотя здание и может в значительной мере уберечь нас от космического излучения, но естественный фон легко превышается при использовании опасных материалов.

Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении. Или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним.

Накопление радона в разных комнатах

Радон активно поступает в наши дома с бытовым газом, водопроводной водой (особенно, если её добывают из очень глубоких скважин), или же просто просачивается через микротрещины почвы, накапливаясь в подвалах и на нижних этажах. Снизить содержание радона, в отличие от других источников радиации, очень просто: достаточно регулярно проветривать помещение и концентрация опасного газа уменьшится в несколько раз.

Острая лучевая болезнь

Наиболее тяжелым последствием облучения в больших дозах является острая (ОЛБ)и хроническая лучевая болезнь. Легкая степень наступает после однократного воздействия дозы 1 Гр, а при более высоких развивается ОЛБ:

  • I (легкая) степень – от 1 и до 2 Гр;
  • II (средняя) степень – от 2 и до 4 Гр;
  • III (тяжелая) степень – от 4 и до 6 Гр;
  • IV (крайне тяжелая) степень – свыше 6 Гр.

В четвертой стадии ОЛБ выделяют переходную, кишечную, церебральную и токсемическую формы. Две последние из них развиваются при дозах в несколько десятков грей, вызывая гибель организма в течение двух суток от тяжелого капилляротоксикоза.

Известен случай полного излечения человека, получившего во время взрыва ЧАЭС дозу внешнего гамма-излучения в 9,8 Гр. Пострадавший выжил, хоть и стал инвалидом, и умер спустя 24 годы из-за печеночной недостаточности, развившейся на фоне хронического алкоголизма.

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.

Проблемы выявления вероятностных поражений

Генетические мутации – хромосомные аберрации и изменения в генах, могут как спровоцировать возникновение наследственных заболеваний у последующих поколений, так не проявиться вовсе. Известны данные НКДАР ООН о тяжелых патологиях, обнаруженных у более 27 тысяч детей, родители которых получивших большие дозы радиации по время атомных бомбардировок Нагасаки и Хиросимы. У них были найдены лишь две вероятные мутации, в то время у детей, родители которых облучились меньше, нарушения генетического аппарата не были обнаружены.

Поэтому выявить, тем более предсказать появление стохастического эффекта у отдельного человека практически невозможно. Лишь длительные наблюдения на протяжении за большими группами людей, получившими немалую дозу радиации, позволяют установить показатели заболеваемости или смертности, обусловленные действием ионизирующего облучения. В этом случае выход определяется коллективной дозой, если она составляет не менее 1000 чел.Зв.

Мутагенное воздействие радиации на живые клетки установили русские ученые Р.А. Надсон и Р.С. Филиппов в 1925 году, проводя опыты на дрожжевых грибках. В 1927 году Р. Меллер подтвердил выводы ученых на классическом объекте для генетических исследований – мушке дрозофиле.

Биологические проявления радиации в больших дозах

Большие дозы – весьма широкая область значений (от 1 Гр и до 10 Гр) широкий ряд радиобиологических, эпидемиологических и медицинских последствий облучения, начиная от адаптивного ответа и гормезиса, заканчивая тяжелой формой лучевой болезни на верхней границе диапазона. В первую очередь высокие дозы радиации вызывают послучевую гибель клеток, в результате чего они теряют способность репродуктивному делению. Особенность повреждения в том, что клетка гибнет не сразу, а после 1-5 делений и не воспроизводит полноценных клеток из-за разрывов ДНК. Это происходит на всех уровнях организма:

1. Красный костный мозг теряет способность продуцировать лейкоциты, в результате чего снижаются защитные силы организма в борьбе с инфекционными заболеваниями. Снижает количество эритроцитов и тромбоцитов, отвечающих за свертываемость крови, повреждаются стенки сосудов и происходит кровоизлияния. Если облучению подверглась его часть, то уцелевших клеток мозга, как правило, достаточно для полного возмещения поврежденных клеток.

2. Хрусталик глаза – еще один орган, чувствительный к облучению. Под воздействием ионизирующего облучения в 2 Гр его клетки становятся непрозрачными, вызывая развитие катаракты. Доза около 5 Гр приводит к прогрессирующей катаракте – тяжелому заболеванию, приводящему к потере зрения.

3. Половые органы перестают временно или постоянно продуцировать яйцеклетки и сперматазоиды. Длительное воздействие  больших доз радиации в 3,5–6 Гр при условии, что за год накопилась доза порядка 2 Гр, ведет к постоянной стерилизации. Однократная доза 0,5 Гр подавляет сперматогенез до 8 месяцев, лишь спустя многие годы семенники смогут возобновить продуцирование полноценных сперматозоидов. Женские яичники более стойки к радиации и перестают вырабатывать полноценные яйцеклетки при однократной дозе в 3 Гр, а однократное облучение в 0,1 Гр ведет к временной стерилизации.

При этом у облученного человека не наблюдаются лучевых ожогов, но может привести к эритемам, временному или постоянному облысению.

Эквивалентная доза

Категории облучаемых лиц и группы критических органов.  

Эквивалентная доза и коэффициент качества должны использоваться только для целей радиационной безопасности при Я не более 5 ПДД. Вместо термина эквивалентная доза можно использовать термин доза, если это не приводит к недоразумениям. Мощность эквивалентной дозы определяется аналогично мощности поглощенной дозы.  

Эквивалентная доза ( / /) используется для оценки действия ионизирующего излучения на биологические объекты; она имеет ту же размерность, что и поглощенная доза излучения, но название другое.  

Эквивалентная доза 1 Зв соответствует поглощенной тканью дозе излучения, биологически эквивалентной дозе 1 Гр 7-излучения.  

Эквивалентная доза Н — величина, введенная для оценки радиационной опасности хронического облучения, определяемая как произведение поглощенной дозы D на средний коэффициент качества излучения Q, HDQ, где Q зависит от вида излучения.  

Эквивалентная доза и поглощенная доза отличаются лишь безразмерным коэффициентом, поэтому они имеют одинаковую размерность. Поскольку поглощенная доза зависит от приводы материала, конструктивных особенностей и режимов работы МЭ и ИМ, то для конкретизации меры количества радиоактивного излучения приняты единицы поглощенной энергии специально выбранными стандартными или образцовыми веществами. Эти единицы называют экспозиционными дозами. СССР выбран сухой воздух при нормальных условиях, а в США — углерод.  

Эквивалентная доза вводится для оценки радиационной опасности облучения человека от разных видов излучения и определятся как произведение поглощенной дозы на коэффициент качества излучения, который дает количественную оценку биологического действия каждого вида излучения, зависящую от его ионизирующей способности.  

Эквивалентная доза в 4 — 5 Зв, полученная за короткое время ( до месяца), при облучении всего тела, без специального лечения может привести к смертельному исходу. Однако такая же доза, полученная равномерно, в течение всей жизни, не приводит к видимым изменениям состояния человека.  

Эквивалентные дозы определяются на глубине 10 и 0 07 мм в эллипсоиде стандарта Международной комиссии по радиационным единицам, представляющем собой тело шириной 30 см, плотностью 1 г / см1 и составом массы, близким к составу мягкой биологической ткани. Значение в 10 мм соответствует наименьшей глубине критических органов ( красный костный мозг, гонады, молочные железы) в организме человека. Размеры и форма эллипсоида близки к формам торса человека.  

Эквивалентная доза ( ЭД) — единицей измерения является бэр. За 1 бэр принимается такая поглощенная доза любого вида ионизирующего излучения, которая при хроническом облучении вызывает такой же биологические эффект, что и 1 рад рентгеновского или гамма-излучения.  

Взвешивающие коэффициенты.| Взвешивающие коэффициенты для тканей и органов при расчете эффективной дозы.  

Эквивалентная доза Н — величина, введенная для оценки индивидуального риска возникновения стохастического эффекта.  

Эквивалентная доза допускается к применению при ее значениях, не превышающих 250 мЗв при облучении всего тела человека в течение года.  

Удельная эквивалентная доза, как и удельная поглощенная доза, имеет размерность L T-2, но выражается в других единицах — в зи-верт-квадратных метрах.  

Эквивалентная доза Ят — это среднее значение поглощенной дозы, приходящейся на определенную ткань или орган ( скорее, чем на отдельную точку) с учетом весового коэффициента данного вида излучения. Это величина, применяемая в радиологической безопасности, так что ее использование непригодно для больших поглощенных доз, полученных за относительно короткий период времени.  

Виды ионизирующего излучения

Чтобы понять, в чем измеряется уровень радиации, нужно прежде всего выяснить, о каком виде излучения идет речь. Дело в том, что ионизирующее излучение бывает нескольких видов:

  • альфа-лучи — практически безопасны на расстоянии двух-трех метров, в этом случае радиация не может проникнуть через кожные покровы;
  • бета-лучи — от них можно защититься расстоянием и несколькими слоями одежды, но при близком контакте радиация имеет высокую проникающую способность;
  • гамма- и рентгеновское излучение — оно отличается высокой проникаемостью, при близком контакте полностью просвечивает тело человека (защититься от него можно расстоянием и предметами, содержащими нефтепродукты);
  • нейтронное — является одним из самых опасных для человека, так как имеет высокую проникающую способность.

Каждое из видов излучения при большой дозировке приносит вред организму. Но ученые до сих пор не могут точно сказать, какие лучи безопасны для организма, хотя общие показатели допустимых норм все-таки выведены. Немного позже мы вернемся к вопросу допустимой дозировки и выясним, в чем измеряется доза радиации.

Допустимые и смертельные дозы радиации

Допустимая норма радиации – это условная цифра, вычисленная путем клинических исследований и наблюдений за пациентами с лучевым поражением. Есть годовая норма – 1 мкЗв, исходя из нее, за пять лет человек не должен получать более 5 мкЗв.


Допустимые нормативы

Допустимая норма может отличаться даже в территориальных образованиях. В России она определяется как 50–60 мкР/ч, а в Бразилии максимальным ограничением считается граница в 100 мкР/ч. Измерение в микрозивертах было введено в обращение всего четыре десятилетия назад, до этого применяли измерение в мкР/ч.

Приведенная ниже таблица показывает единицы измерения и нормы.

Время в мкР в ч в микрозивертах
1 год 50 микрорентген 1
5 лет 500 микрорентген 5
70 лет 7000 микрорентген 70

Приведенная цифра в микрозивертах – это предел, который только допускается, но оптимальным считается 0,2 мкЗв/ч. В мкР/ч это достаточно просто высчитать, если знать, что 100 мкР = 1 мкЗв.

Нормы и правила

Измерение радиации в квартире

Уровень радиации в помещении не должен превышать 0,25 мкЗв/час. Безопасным считаются помещение, в которых содержание радона не более 100 Бк на кубометр. При этом в производственных помещениях он может составлять до 300 Бк и 0,6 микроЗиверт.

Если нормы превышены, то принимаются меры к их снижению. При невозможности это сделать жильцы должны быть переселены, а помещение перепрофилировано в нежилое или идти под снос.

В СанПиН указано содержание тория, урана и калия-40 используемых на строительстве для возведения жилья. Общая доза от стеновых и отделочных материалов не должна быть выше 370 Бк/кг.

ДОЗИМЕТР RADEX RD1503+

RADEX RD1503+ − это недорогой дозиметр радиации начального уровня, который с легкостью может использоваться в быту, самая популярная и востребованная модель. Прибор для измерения радиации работает за счет установленного датчика радиоактивности СБМ-20-1. Регистрация гамма- и бета- излучения сопровождается звуковым сигналом, что позволяет быстро найти источник излучения. Чем дольше вы будете проводить замер, тем точнее будут показатели. Также для удобства измерения в дозиметре предусмотрена подсветка дисплея.

ДОЗИМЕТР RADEX ONE

RADEX ONE – это современный индивидуальный дозиметр радиации с компактным корпусом, который максимально удобно держать в руке. Наверное, это самый маленький из всех представленных на рынке дозиметр. Время замера составляет всего 10 секунд. Измерение уровня радиации происходит за счет использования датчика радиации СБМ-20-1. Еще одним преимуществом этого портативного дозиметра является новый режим поиска «CPM» (количество импульсов в минуту), с помощью которого можно быстро находить предметы, которые являются источниками радиоактивного излучения. Благодаря маленькому весу и размеру, этот дозиметр можно носить с собой весь день. Для удобства предусмотрена клипса, что позволяет крепить его на поясе.

ДОЗИМЕТР RADEX RD1212


В бытовом дозиметре радиации RADEX RD1212 помимо всех основных функций, есть еще и возможность передачи данных на персональный компьютер с помощью USB кабеля. Все результаты измерений можно хранить в памяти прибора. Помимо звукового, имеется и вибросигнал. Также предусмотрен фонарик, часы, прибор с плавной установкой уровня порога. Работа дозиметра осуществляется за счет установленного счетчика Гейгера-Мюллера СБМ-20-1. Время измерения составляет 10 секунд. Используя бесплатное приложение RadexWeb, появится возможность делиться своими результатами с другими пользователями, переносить их на интерактивную карту, проводить сверку и анализ измерений. Основное назначение данного дозиметра – оперативное определение уровня радиации разных предметов, продуктов и окружающей среды.

ДОЗИМЕТР RADEX RD1212-BT

Современный бытовой дозиметр радиации RADEX RD1212 BT поможет быстро обнаружить и зафиксировать радиоактивное излучение. Характеризуется прибор компактными размерами, удобной формой, привлекательным дизайном, его легко можно использовать в повседневной жизни и в походах. Помимо подключения к персональному компьютеру посредством USB кабеля, возможно беспроводное Bluetooth подключение к мобильным девайсам (устройствам) (Android). Имеется доступ к онлайн карте с данными о замерах сделанных пользователями дозиметра в разных точках мира. В основе дозиметра также используется датчик радиации СБМ-20-1.

ДОЗИМЕТР RADEX RD1706

В этом дозиметре радиации применяется два датчика радиации СБМ-20-1. Прибор для измерения радиции характеризуется более точными результатами за более короткое время. Для обследования помещений в приборе реализован режим измерения «ФОН». После подсчета показателей гамма- и бета-излучений, все данные выводятся на большой легко читаемый жидкокристаллический дисплей. Еще одно преимущество заключается в том, что диапазон показаний расширен в сто раз и в два раза улучшена производительность. 

ДОЗИМЕТР RADEX RD1008

Бытовой дозиметр радиации RADEX RD1008 оснащен большим многофункциональным графическим дисплеем и простым меню. Дозиметр необычайно удобен в использовании, особенно для измерения уровня радиоактивности в продуктах питания. В дозиметре установлено два датчика радиации БЕТА-2 и БЕТА-2М, они лучше, чем БЕТА-1, т.к. их активная площадь в 2 раза больше. Это позволяет проводить одновременно измерение бета- и гамма-излучений, также дозиметр чувствует альфа-излучение. 

СанПиН: какие нормы установлены?

Свыше 70% радиации поступает в организм человека через органы дыхания и пищеварения, вызывая серьезные проблемы со здоровьем. В связи с этим, введены нормативы СанПиН, которые ограничивают содержание радионуклидов в пище, воде и воздухе. Рассмотрим их подробней:

1. Помещения.

Жилое здание считается безопасным, если в воздухе его помещений фиксируется такие показатели:

  • мощность гамма-излучения – 0,25-0,4 мкЗв/час с учетом естественного радиационного фона, характерного для данной местности;
  • суммарная доза торона и радона – не выше 200 Бк/куб.м. в год.

При превышении установленных значений проводятся меры по снижению радиационного облучения. Если они не дают результата, жильцы переселяются, а загрязненное помещение перепрофилируется, в крайнем случае – идет под снос.

Нормативы СанПиН ограничивают содержание урана, тория и калия-40 в стройматериалах, используемых для возведения жилья. Суммарная доза радиационного излучения стеновых и отделочных материалов, изготовленных с применением природных горных пород, не должна превышать 370 Бк/кг.

Если выбирается участок под жилищную застройку, уровень гамма-излучения рядом с поверхностью грунта должен быть не более 0,3 мкЗв/ч, а потоков радона – не выше 80 мБк/(кв. м*с).

2. Питьевая вода.

В питьевой воде нормируется содержание альфа- и бета-частиц как техногенного, так и естественного происхождения. Если суммарное излучение ниже 2,2 Бк/кг, то вода считается безопасной и ее дальнейшее гигиеническое исследование не проводится. В ином случае замеряется активность конкретных радионуклидов – их перечень установлен санитарным законодательством. Отдельно рассматривается содержание радона в воде – не более 60 Бк/ч.

3. Продукты питания.

Реализуемые в торговых сетях продукты, овощи и фрукты должны проходить обязательную проверку на радиационное загрязнение радионуклидами цезия и стронция. Для каждой группы продуктов введены определенные допустимые значения.


С этим читают