Источники ионизирующего излучения

Виды источников излучения Основную часть облучения человек получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения попадают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре.

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.

Радиоактивные элементы условно могут быть разделены на три группы 1. Радиоактивные изотопы, входящие в состав радиоактивных семейств, родоначальниками которых являются уран U238, торий Th232 и актиноуран AcU Генетически не связанные с ними радиоактивные элементы: калий К40, кальций Са 48, рубидий Rb87 и др. 3. Радиоактивные изотопы, непрерывно возникающие на Земле в результате ядерных реакций, под воздействием космических лучей. Наиболее важными из них являются углерод (С14) и тритий (Н3). Естественные радиоактивные вещества это в основном долгоживущие изотопы с периодом полураспада лет.

Кроме естественных радиоактивных изотопов, существующих в природной смеси элементов, известно много искусственных, полученных в результате различных ядерных реакций. Например, при ядерных взрывах образуется около 250 различных изотопов (из них 225 радиоактивных), являющихся непосредственными осколками деления ядер тяжелых элементов и продуктов их распада. - К искусственным радионуклидам с особо высокой токсичностью относятся Pb21, Ra226, Ac227, Th228, 230, Группа радионуклидов с высокой радиотоксичностью включает Sr90, Ru106, I131, Се 144 и др. - К группе радионуклидов, обладающих средней радиотоксичностью, относятся Na22, Sr89, Cs137, Fe59, Zn65, Ba140 и др.

Содержание природных радионуклидов в пищевых продуктах Продукт Удельная радиоактивность, Бк/кг *, по калию-40 радию-226 Пшеница 148,00,0740,096 Картофель 129,50,0220,044 Горох 273,80,290,87 Говядина 85,10,0290,074 Рыба 77,70,0150,027 Молоко 44,40,0010,009 Свинина 33,3- Масло сливочное 3,70,0370,011 Вода речная 0,0370,5920,0090,080 * Бк/кг единица удельной радиоактивности.

Среднегодовая доза облучения(мбар в год) От внеземного: внешнее внутреннее 30 1 От земного: внешнее на улице в доме 6 29 внутреннее (торий, калий, рубидий, уран) ингаляция на улице ингаляция в доме поступление с пищей другие поступления Всего среднегодовая доза облучения:204 В настоящее время от естественного фона жители крупных городов за год получают дозу в полтора-два раза большую, чем сельские, что объясняется урбанизацией общества и ростом промышленности в городах.

Радон Относительно недавно ученые поняли, что наиболее весомым из всех естественных источников радиации является невидимый, не имеющий вкуса и запаха тяжелый газ (в 7,5 раза тяжелее воздуха) радон. Радон вместе со своими дочерними продуктами радиоактивного распада ответствен примерно за 75% годовой эффективной эквивалентной дозы облучения, получаемой человеком от земных источников радиации. Большую часть этой дозы человек получает от радионуклидов, попадающих в его организм вместе с вдыхаемым воздухом, особенно в непроветриваемых помещениях.

Искусственные источники излучения За последние несколько десятилетий человек создал несколько сотен искусственных радионуклидов и научился использовать энергию атома в самых разных целях: в медицине и для создания атомного оружия, для производства энергии и обнаружения пожаров, для поиска полезных ископаемых.

Медицина В настоящее время основной вклад в дозу, полученную человеком от искусственных источников радиации, вносят медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением облучения. Медицинское облучение отличается от облучения другими источниками тем, что людей облучают преднамеренно. Оправдание целесообразности такого облучения заключается в том, что польза превышает риск. Рентгенодиагностика в медицине подразделяется на рентгенографию и рентгеноскопию. Рентгеновские установки являются наиболее распространенными источниками искусственного облучения.

Чаще других органов рентгеновским исследованиям подвергаются зубы, грудная клетка и конечности. Однако, эффективные дозы от этих исследований относительно низкие - обычно 20 м Зв (0,002 бэр) - в стоматологических исследованиях или при одном снимке грудной клетки. Наибольший вклад в дозу от рентгеновского излучения в медицине вносят исследования желудка (с бариевой кашей), нижних отделов кишечника (бариевая клизма) и мочевыделительной системы (внутривенная урограмма). Каждое из этих исследований включает применение контрастных веществ для получения четкого изображения мягких тканей. В результате изготовление большого числа снимков при этих исследованиях пациент получает дозы, которые в сотни раз выше, чем дозы при обычных исследованиях зубов или грудной клетки. Исследования поясничного отдела позвоночного столбца, проводимые при болевых ощущениях в нижней части спины, дают умеренно высокие дозы.

В ядерной медицине пациенту вводится препарат, содержащий g-излучающие радионуклиды. Препарат обычно вводится внутривенно, а иногда проглатывается или вдыхается. Это дает возможность контролировать функционирование отдельного органа, наблюдая за распределением или выведением радионуклидов. Изображение распределения получают путем "просмотра" обследуемого органа пациента с помощью g-спектрометра. Ядерная медицина имеет значительно меньшее применение, чем рентгенодиагностика. Рентгенотерапия - это метод лечения заболевания путем воздействия на очаг рентгеновского излучения. Рентгенотерапия используется исключительно при лечении злокачественных заболеваний в целях излечивания тяжелых проявлений болезни.

Ядерная энергетика и промышленность Предприятия ядерной промышленности и энергетики многих высокоразвитых государств создают еще один источник техногенного облучения. Радиоактивные выбросы атомных станций и предприятий ядерной промышленности регулируются крайне жесткими нормативами и поэтому практически не изменяют природный фон и содержание радионуклидов в окружающей среде.