Читайте также:
|
Представленный спектрометр используется для обследования населения и персонала в период и после радиационной аварии, Контроля дозовых нагрузок при внутреннем облучении инкорпо-рированными радионуклидами, контроля персонала, работающего на атомной промышленности или с открытыми источниками ионизирующих излучений.
Сцинтилляционный спектрометр излучения человека предназ-начен для оснащения лабораторий, осуществляющих контроль инутреннего облучения персонала атомных станций, предприятий, учреждений и населения, подвергающихся риску ингаляционного поступления радионуклидов при эксплуатации оборудования, об-ращении с радиоактивными веществами, радиационных авариях.
С помощью данного прибора осуществляется спектрометри-ческий и радиометрический контроль содержания радионуклидов в воде, продуктах питания, сельскохозяйственном сырье, промыш-ленных, строительных и лесоматериалах, объектах окружающей среды (почва, растительность и др.), продукции металлургической промышленности.
Существуют приборы комбинированного типа, выполняющие функции двух и более приборов и предназначенные для поиска и обнаружения у-источников, измерения мощности эквивалентной дозы у-излучения, плотности потока а- и ß-частице загрязненных поверхностей, а также для оперативной оценки удельной активности цезия-137 в пробах окружающей среды (например, дози-, метр-радиометр МКС-АТ6130). Подобного типа приборы имеют широкие исследовательские возможности и применяются в чрезвычайных ситуациях, пожарными и таможенными службами, гражданской обороной, аварийными подразделениями, используются в радиоэкологии, выявлении радиоактивного загрязнения денежных купюр, а также дозиметрическою контроля на промышленных предприятиях, в медицинских и других учреждениях.
Закономерности биологического действия ионизирующих излучений
Ионизирующие излучения обладают значительной биологи-ческой активностью. Они способны вызывать ионизацию молекул и разрывать химические связи любых молекулярных структур, а также образовывать свободные радикалы и тем самым иницииро-вать длительно протекающие реакции в живых тканях. Ионизиру-ющие излучения могут вызывать в клетках, тканях, органах и орга-низме в целом ряд обратимых и необратимых изменений, следствием которых является нарушение нормальных биохими-ческих и физиологических процессов.
Исследования показали, что воздействие ионизирующих излу-чений на биологические объекты можно охарактеризовать следу-ющим образом.
Физический этап, который заключается в поглощении энергии ионизирующего излучения и приводит к ионизации и возбуждению атомов и молекул. Происходит передача энергии фотона или частицы одному из электронов атома. Ионам и возбужденным атомам свойственна повышенная химическая активность и они способны вступать в реакции, невозможные для обычных атомов. Длительность данного этапа составляет доли секунды.
Физико-химический этап. На данном этапе возможно образо-вание разрывов связей в молекулах как за счет непосредственного взаимодействия с ионизирующим агентом, так и за счет внутри- и межмолекулярной передачи энергии возбуждения. Важное значение имеет наличие в облучаемой ткани воды и кислорода, которые определяют весь дальнейший ход развития радиационных повреж-дений. Процессы, происходящие на начальных физико-химических этапах лучевого воздействия, принято называть первичными.
В дальнейшем имеет место так называемый биологический этап, когда химически активные вещества взаимодействуют с различными биологическими структурами, в результате отмечается как деструкция, так и образование новых, не свойственных для облучаемого организма соединений. Последующее развитие радиационных поражений организма проявляется в нарушении обмена веществ в биологических системах с изменением соответствующих функций.
При облучении биологических объектов и в соответствии с локализацией поглощенной энергии (в воде или в основном ве-ществе) можно говорить о прямом и косвенном действии ионизиующего излучения.
При прямом действии происходит передача энергии излучения непосредственно молекулам, на которые осуществляется данное воздействие. Это приводит их в возбужденное состояние, может-произойти расщепление молекул и атомов, разрыв наименее прочих связей молекул, образование радикалов. Результатом прямого действия излучений могут быть ранние физиологические эффекты.
Косвенное действие излучений состоит в изменении молекул клеток и тканей, обусловленном продуктами радиолиза воды и растворенных в ней веществ, а не энергией излучения, поглощенной молекулами. Поскольку живой организм состоит на 65-70% из воды, она и поглощает значительную часть энергии ионизирующего излучения.
При взаимодействии ионизирующего излучения с водой (радиолиз воды) происходит выбивание электронов из молекул воды, образованием так называемых молекулярных ионов, несущих положительный и отрицательный заряды. Схематически этот процесс можно представить следующим образом:
Н20 — Н20+ + е1;
Н20 + е-1 — Н20
Возникающие ионы воды распадаются с образованием радика-лов, которые взаимодействуют между собой:
Н20+ — н+ + он,
Н2СГ — Н + ОН-
Н + ОН —Н20,
он + он—Н202,
н2о2 + он — н2о + но2.
Считается, что основной эффект лучевого воздействия обу-словлен радикалами Н и ОН и особенно Н02 (гидропероксид), ко-торый обладает высокой окислительной способностью и образуется при облучении воды в присутствии кислорода (Н + 02 — НО2) эта реакция указывает на роль кислорода в повреждающем действии ионизирующего излучения. Так называемый кислородный эффект при облучении проявляется в том, что при снижении кон-центрации кислорода в период облучения уменьшается эффект лучевого воздействия. Гидропероксиды могут взаимодействовать между собой, образуя пероксиды водорода (Н202) и высшие пероксиды (Н204), которые обладают высокой токсичностью, но они быстро разлагаются в организме на воду и кислород.
Свободные радикалы вступают в химические реакции с орга-ническими веществами, что приводит к изменению биохимических процессов в организме. В результате нарушается обмен веществ, подавляется активность ферментов, замедляется и прекращается рост тканей, может наступить гибель клеток. В конечном итоге нарушается жизнедеятельность организма в целом.
Биологическая эффективность действия ионизирующих излучений во многом зависит от того, где находится источник облучения - вне организма или внутри его. Если источник облучения находится вне организма, то такое облучение называется внешним, а внутри - внутренним. Внешнее облучение создается гамма-содержащими радио1гуклидами, а также нейтронным и рентгеновским излучениями. Поражающее действие такого облучения зависит от мощности дозы, продолжительности воздействия, расстояния от источника до объекта облучения и защитных мер-11оскольку внешнее облучение может быть равномерным и неравномерным, важное значение имеет степень радиочувствительности тканей, органов и систем организма, которые подвергаются воздействию. Установлено, что наиболее опасно для здоровья человека равномерное непрерывное облучение всего тела, даже небольшими дозами. Менее опасно местное облучение, если облучаемые ткань, орган или система не обладают высокой радиочувствительностью, а также если облучение было многократным, малыми дозами и растянуто во времени.
При внутреннем облучении радионуклиды попадают в организм с продуктами питания (90 %), питьевой водой (5-9 %), воздухом (1-5 %), а также через поврежденную кожу. Внутреннее облучение будет продолжаться непрерывно до тех пор, пока радиоактивное вещество не распадется или же не будет выведен из организма.
При данном способе облучения имеют значение следующие факторы: распределение радиоактивного вещества в организме вид излучения (а, Р, у-излучатели), энергия излучения, период полураспада и период полувыведения радионуклида. В организм радионуклиды находятся в желудочно-кишечном тракте, затем по ступают в кровяное русло и в последующем накапливаются в отдельных органах и тканях в зависимости от типа радиоактивного изотопа. Например, относительно равномерно по всему телу распределяются: тритий, углерод, железо, полоний; в костях накапливаются: стронций, радий, плутоний, цирконий; в мышцах: цезий, рубидий; в щитовидной железе накапливаются: йод, технеций; и т. д. Необходимо отметить, что скорость выведения различных] радионуклидов из разных органов, тканей неодинакова. Чтобы оценить данный показатель, используется понятие «период биологического полувыведения» радионуклида, который обозначает время, в течение которого количество данного радиоактивного вещества в органе или организме в целом уменьшится в два раза.
5. Рентгеновское излучение занимает спектральную область Между у- и ультрафиолетовым излучением (длина волны 10~9 - 10 12 м) и образуется при работе соответствующих приборов и аппаратов. Оно обладает такими свойствами, как отражение, преломление и его энергия невелика. Высокая проникающая способность сделала возможным применение его в медицине.
Организм человека поглощает энергию ионизирующих излучений, причем от количества поглощенной энергии зависит степень лучевых повреждений. На организм воздействует не вся энергия излучения, а только поглощенная энергия. Необходимо учитывать, что при одинаковом количестве поглощенной энергии а-излучение в 20 раз опаснее других видов излучений с учетом коэффициента, отражающего способность излучений повреждать ткани организма.
--------------
у-излучение представляет собой коротковолновое электромаг-нитное излучение, испускаемое при ядерных превращениях. По своей природе оно аналогично другим видам электромагнитных излучений - световому, ультрафиолетовому, рентгеновскому. Данное излучение обладает высокой проникающей способностью и чем короче длина волны, тем больше его проникающая способ-ность. Пробег у-квантов в воздухе превышает десятки и даже сотни метров. Излучение пронизывает слой свинца толщиной в несколько сантиметров и может пройти через тело человека. Основную опасность представляет как источник внешнего излучения. В качестве защиты от у-излучения эффективно используются чкраны из материала с большой атомной массой и высокой плотностью: свинца, вольфрама. Стационарные экраны изготавливают избетона.
Дата добавления: 2015-02-22; просмотров: 65 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |