Online Unit Converters • Радіація і радіологія • Радіація. Конвертер потужності поглиненої дози іонізуючого випромінювання • Компактний калькулятор

1. Загальні відомості
2. Джерела випромінювання і його використання
3. визначення
4. Радіація і біологічні матеріали
5. Умови, які посилюють вплив радіації на організм
6. доза радіації
7. Потужність дози випромінювання
8. Небезпека для здоров'я, викликана радіацією

Атомна станція в місті Пікерінг, Онтаріо, Канада

Загальні відомості

Бета і гамма дозиметр Ecotest Terra-P показує фонове іонізуюче випромінювання в 0,11 мкЗв / год в офісі TranslatorsCafe.com

Випромінювання - природне явище, яке проявляється в тому, що електромагнітні хвилі або елементарні частинки з високою кінетичної енергією рухаються всередині середовища. В цьому випадку середовище може бути або матерією, або вакуумом. Випромінювання - навколо нас, і наше життя без нього немислима, оскільки виживання людини та інших тварин без випромінювання неможливо. Без випромінювання на Землі не буде таких необхідних для життя природних явищ як світла і тепла. У цій статті ми обговоримо особливий тип випромінювання, іонізуюче випромінювання або радіацію, яка оточує нас всюди. Надалі в цій статті під випромінюванням ми маємо на увазі саме іонізуюче випромінювання.

Кожна намистина з уранового скла світиться зеленим флуоресцентним світлом в променях ультрафіолетового випромінювання

Джерела випромінювання і його використання

Іонізуюче випромінювання в середовищі може виникнути завдяки або природним, або штучним процесам. Природні джерела випромінювання включають сонячне і космічне випромінювання, а також випромінювання деяких радіоактивних матеріалів, таких як уран. Таке радіоактивне сировину добувають в глибині земних надр і використовують в медицині і промисловості. Іноді радіоактивні матеріали потрапляють в навколишнє середовище в результаті аварій на виробництві і в галузях, де використовують радіоактивне сировину. Найчастіше це відбувається через недотримання правил безпеки щодо зберігання радіоактивних матеріалів і роботі з ними або через відсутність таких правил.

Потужність дози випромінювання намистин з уранового скла, рівна 0,46 мкЗв / год, приблизно в п'ять разів вище, ніж природне фонове іонізуюче випромінювання

Варто зауважити, що до недавнього часу радіоактивні матеріали не вважалися небезпечними для здоров'я, і ​​навіть навпаки, їх використовували як цілющі препарати, а також вони цінувалися за їх красиве світіння. Уранове скло - приклад радіоактивного матеріалу, що використовується в декоративних цілях. Це скло світиться флюоресцентним зеленим світлом завдяки тому, що в нього доданий оксид урану. Відсоток вмісту урану в цьому склі відносно малий і кількість виділеної їм радіації невелика, тому уранове скло на даний момент вважають безпечним для здоров'я. З нього навіть виготовляють склянки, тарілки, і інший посуд. Уранове скло цінується за його незвичайне світіння. Сонце випромінює ультрафіолет, тому уранове скло світиться і в сонячному світлі, хоча це світіння набагато більш виражено під лампами ультрафіолетового світла.

Потужність дози випромінювання граніту, рівна 0,38 мкЗв / год, приблизно в чотири рази вище, ніж природне фонове іонізуюче випромінювання

У радіації безліч застосувань - від виробництва електроенергії до лікування хворих на рак. У цій статті ми обговоримо, як радіація впливає на тканини і клітини людей, тварин і біоматеріалу, приділяючи особливу увагу тому, як швидко і наскільки сильно відбувається ураження опромінених клітин і тканин.

визначення

Спочатку розглянемо деякі визначення. Існує безліч способів вимірювати радіацію, в залежності від того, що саме ми хочемо дізнатися. Наприклад, можна виміряти загальна кількість радіації в середовищі; можна знайти кількість радіації, яке порушує роботу біологічних тканин і клітин; або кількість радіації, поглинутої тілом або організмом, і так далі. Тут ми розглянемо два способи вимірювання радіації.

Загальна кількість радіації в середовищі, що вимірюється на одиницю часу, називають сумарною потужністю дози іонізуючого випромінювання. Кількість радіації, поглинене організмом за одиницю часу, називають потужністю поглиненої дози. Сумарну потужність дози іонізуючого випромінювання легко знайти за допомогою широко поширених вимірювальних приладів, таких як дозиметри, основною частиною яких зазвичай є лічильники Гейгера. Робота цих приладів більш докладно описана в статті про експозиційної дози радіації . Потужність поглиненої дози знаходять, використовуючи інформацію про сумарної потужності дози і про параметри предмета, організму, або частини тіла, яка піддається випромінюванню. Ці параметри включають масу, щільність і обсяг.

Рівень радіації 1,42 мкЗв / год в кабіні літака на крейсерській висоті 9000 метрів (30000 футів) приблизно в 15-30 разів вище, ніж природне фонове іонізуюче випромінювання Землі

Радіація і біологічні матеріали

У іонізуючого випромінювання дуже висока енергія, і тому воно іонізує частинки біологічного матеріалу, включаючи атоми і молекули. В результаті електрони відокремлюються від цих частинок, що призводить до зміни їх структури. Ці зміни викликані тим, що іонізація послаблює або руйнує хімічні зв'язки між частинками. Це пошкоджує молекули всередині клітин і тканин і порушує їх роботу. У деяких випадках іонізація сприяє утворенню нових зв'язків.

Порушення роботи клітин залежить від того, наскільки радіація ушкодила їх структуру. У деяких випадках порушення не впливають на роботу клітин. Іноді робота клітин порушена, але пошкодження невеликі і організм поступово відновлює клітини в робочий стан. У процесі нормальної роботи клітин нерідко трапляються подібні порушення і клітини самі повертаються в норму. Тому якщо рівень радіації низький і порушення невеликі, то цілком можливо відновити клітини до їх робочого стану. Якщо ж рівень радіації високий, то в клітинах відбуваються незворотні зміни.

При незворотні зміни клітини або працюють не так, як повинні, або перестають працювати зовсім і відмирають. Пошкодження радіацією життєво важливих і незамінних клітин і молекул, наприклад молекул ДНК і РНК, білків або ферментів викликає променеву хворобу. Пошкодження клітин може також викликати мутації, в результаті яких у дітей пацієнтів, чиї клітини вражені, можуть розвинутися генетичні захворювання. Мутації можуть також викликати надмірно швидке поділ клітин в організмі пацієнтів - що, в свою чергу, збільшує ймовірність захворювання на рак.

Умови, які посилюють вплив радіації на організм

На даний момент наші знання про вплив радіації на організм і про те, в яких умовах цей вплив посилюється, обмежені, так як в розпорядженні дослідників є зовсім небагато матеріалу. Велика частина наших знань заснована на дослідженнях історії хвороби жертв атомних бомбардувань Хіросіми і Нагасакі, а також жертв вибуху на Чорнобильській АЕС. Детальніше про техногенні катастрофи, під час яких стався викид радіоактивних відходів, можна дізнатися в статті конвертера одиниць про радіоактивному розпаді .

Варто відзначити, що деякі дослідження впливу радіації на організм, які проводили в 50-х - 70-х рр. минулого століття, були неетичні і навіть нелюдські. Зокрема, це дослідження, що проводяться військовими в США і в Радянському Союзі. Велика частина цих експериментів була проведена на полігонах і в спеціально відведених зонах для тестування ядерної зброї, наприклад на полігоні в Неваді, США, на ядерному полігоні на Новій Землі на нинішній території Росії, і на Семипалатинському випробувальному полігоні на нинішній території Казахстану. У деяких випадках експерименти проводили під час військових навчань, як наприклад, під час Тоцький військових навчань (СРСР, на нинішній території Росії) і під час військових навчань Дезерт Рок в штаті Невада, США.

Радіоактивні викиди під час цих експериментів принесли шкоду здоров'ю військових, а також мирних жителів і тварин в навколишніх районах, так як заходи щодо захисту від опромінення були недостатні або повністю були відсутні. Під час цих навчань дослідники, якщо можна їх так назвати, вивчали вплив радіації на організм людини після атомних вибухів.

З 1946 по 1960-і експерименти по впливу радіації на організм проводили також в деяких американських лікарнях без відома і згоди хворих. У деяких випадках такі експерименти проводили навіть над вагітними жінками і дітьми. Найчастіше радіоактивну речовину вводили в організм хворого під час прийому їжі або через укол. В основному головною метою цих експериментів було простежити, як радіація впливає на життєдіяльність і на процеси, що відбуваються в організмі. У деяких випадках досліджували органи (наприклад, мозок) померлих хворих, які за життя отримали дозу опромінення. Такі дослідження проводили без згоди рідних цих хворих. Найчастіше хворі, над якими проводили ці експерименти, були ув'язненими, смертельно хворими пацієнтами, інвалідами, або людьми з нижчих соціальних класів.

Дозиметричний прилад для вимірювання бета і гамма випромінювання в Канадському музеї науки і технології, Оттава

доза радіації

Нам відомо, що велика доза радіації, яка називається дозою гострого опромінення, викликає загрозу для здоров'я, і чим вище ця доза - тим вище ризик для здоров'я. Нам також відомо, що радіація впливає на різні клітини в організмі по-різному. Найбільш сильно страждають від радіації клітини, які піддаються частому поділу, а також ті, що не спеціалізовані. Так, наприклад, клітини в зародку, кров'яні клітини, і клітини репродуктивної системи найбільше схильні до негативного впливу радіації. Шкіра, кістки, і м'язові тканини менш схильні до дії, а саме малий вплив радіації - на нервові клітини. Тому в деяких випадках загальне руйнівний вплив радіації на клітини, менш піддані впливу радіації менше, навіть якщо на них діє більшу кількість радіації, ніж на клітини, більш схильні до впливу радіації.

Відповідно до теорії радіаційного гормезису малі дози радіації, навпаки, стимулюють захисні механізми в організмі, і в результаті організм стає міцнішою, і менш схильний до захворювань. Необхідно зауважити, що ці дослідження на даний момент на початковій стадії, і поки невідомо, чи вдасться отримати такі результати за межами лабораторії. Зараз ці експерименти проводять на тварин і невідомо, чи відбуваються ці процеси в організмі людини. З етичних міркувань важко отримати дозвіл на такі дослідження за участю людей, так як ці експерименти можуть бути небезпечні для здоров'я.

Прилад для контролю рівня випромінювання Tracelab в Канадському музеї науки і технології, Оттава

Потужність дози випромінювання

Багато вчених вважають, що загальна кількість радіації, якого зазнав організм - не єдиний показник того, наскільки сильно опромінення впливає на організм. Згідно однієї теорії, потужність випромінювання - також важливий показник опромінення і чим вище потужність випромінювання, тим вище опромінення і руйнівний вплив на організм. Деякі вчені, які досліджують потужність випромінювання, вважають, що при низькій потужності випромінювання навіть тривала дія радіації на організм не несе шкоди здоров'ю, або що шкода для здоров'я незначний і не порушує життєдіяльність. Тому в деяких ситуаціях після аварій з витоком радіоактивних матеріалів, евакуацію або переселення мешканців не проводять. Ця теорія пояснює невисокий шкоду для організму тим, що організм адаптується до випромінювання низької потужності, і в ДНК і інших молекулах відбуваються відновні процеси. Тобто, відповідно до цієї теорії, вплив радіації на організм не настільки руйнівно, як якщо б опромінення відбувалося з такою ж загальною кількістю радіації але з більш високою потужністю, в більш короткий проміжок часу. Ця теорія не охоплює опромінення на робочому місці - при опроміненні на робочому місці радіацію вважають небезпечною навіть при низькій потужності. Варто також врахувати, що дослідження в цій області почалися порівняно недавно, і що майбутні дослідження можуть дати зовсім інші результати.

У правилах безпеки для тих, хто працює з радіоактивними речовинами, обмеження по опроміненню вказані, в одиницях сумарної потужності дози іонізуючого випромінювання, і в одиницях потужності поглиненої дози

Варто також відзначити, що згідно з іншими дослідженнями, якщо у тварин вже є пухлина, то навіть малі дози опромінення сприяють її розвитку. Це дуже важлива інформація, оскільки якщо в майбутньому буде виявлено, що такі процеси відбуваються і в організмі людини, то ймовірно, що тим, у кого вже є пухлина, опромінення шкодить навіть при малій потужності. З іншого боку, на даний момент ми, навпаки, використовуємо опромінення високої потужності для лікування пухлин, але при цьому опромінюють тільки ділянки тіла, в яких є ракові клітини.

У правилах безпеки при роботі з радіоактивними речовинами нерідко вказують максимально допустиму сумарну дозу радіації і потужність поглиненої дози випромінювання. Наприклад, обмеження по опроміненню, випущені Комісією з ядерного нагляду США (United States Nuclear Regulatory Commission) розраховані за річними показниками, а обмеження деяких інших подібних агентств в інших країнах розраховані на помісячні або навіть погодинні показники. Деякі з цих обмежень і правил розроблені на випадок аварій з витоком радіоактивних речовин в навколишнє середовище, але часто основною їхньою метою є створення правил безпеки на робочому місці. Їх використовують, щоб обмежити опромінення працівників і дослідників на атомних електростанціях і на інших підприємствах, де працюють з радіоактивними речовинами, пілотів і екіпажів авіакомпаній, медичних працівників, включаючи лікарів радіологів, і інших. Більш детальну інформацію про ионизирующем випромінюванні можна знайти в статті поглиненої дози радіації .

Небезпека для здоров'я, викликана радіацією

література

Автор статті: Kateryna Yuri

Ви маєте труднощі в перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові вам допомогти. Опублікуйте питання в TCTerms і протягом декількох хвилин ви отримаєте відповідь.

Розрахунки для перекладу одиниць в конвертері «Радіація. Конвертер потужності поглиненої дози іонізуючого випромінювання »виконуються за допомогою функцій unitconversion.org .