занятие 11. 1. Понятие радиоактивности, еденицы измерения. Радиоактивный распад от лат radius луч и ctvus действенный
 Скачать 30.76 Kb.
|
|
1. Понятие радиоактивности, еденицы измерения. Радиоакти́вный распа́д (от лат. radius «луч» и āctīvus «действенный») — спонтанное изменение состава (заряда Z, массового числа A) или внутреннего строения нестабильных атомных ядер путём испускания элементарных частиц, гамма-квантов и/или ядерных фрагментов[1]. Процесс радиоактивного распада также называют радиоакти́вностью, а соответствующие ядра (нуклиды, изотопы и химические элементы) радиоактивными. Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра. Беккере́ль (русское обозначение: Бк; международное: Bq) — единица измерения активности радиоактивного источника в Международной системе единиц (СИ). Один беккерель определяется как активность источника, в котором за одну секунду происходит в среднем один радиоактивный распад. Кюри́ (русское обозначение: Ки; международное: Ci) — внесистемная единица измерения активности. Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть начиная с висмута), и некоторые более лёгкие элементы (прометий и технеций не имеют стабильных изотопов, а у некоторых элементов, например индия, калия, рубидия или кальция, одни природные изотопы стабильны, другие же радиоактивны). Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад атомных ядер, встречающихся в природе. Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад атомных ядер, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции. Ядро, испытывающее радиоактивный распад, и ядро, возникающее в результате этого распада, называют соответственно материнским и дочерним ядрами. Изменение массового числа и заряда дочернего ядра по отношению к материнскому описывается правилом смещения Содди. Распад, сопровождающийся испусканием альфа-частиц, назвали альфа-распадом; распад, сопровождающийся испусканием бета-частиц, был назван бета-распадом (в настоящее время известно, что существуют типы бета-распада без испускания бета-частиц, однако бета-распад всегда сопровождается испусканием нейтрино или антинейтрино). Термин «гамма-распад» применяется редко; испускание ядром гамма-квантов называют обычно изомерным переходом. Гамма-излучение часто сопровождает другие типы распада, когда в результате первого этапа распада возникает дочернее ядро в возбуждённом состоянии, затем испытывающее переход в основное состояние с испусканием гамма-квантов. 2. Радионуклид, основные радионуклиды, образующиеся в рез-те ядерного взрыва. Их атомная масса, период полураспада. Радионуклиды - радиоактивные атомы с данным массовым числом и атомным номером а для изомерных атомов — и с определенным энергетическим состоянием атомного ядра. Атомы являются сложными системами, состоящими из частиц — волн трех категорий: протонов и нейтронов в ядре атома и электронов окружающих ядро и образующих электронную оболочку. На ядро приходится почти вся масса атома. Общее число протонов и нейтронов (нуклонов) составляет массу нуклида. Некоторые могут находиться в различных ядерно-энергетических состояниях. Одно из этих состояний представляют изотопы — нуклиды с одинаковым числом протонов, другое — изобары — атомы с различным числом протонов и нейтронов, но с одинаковым массовым числом.
3. Дать характеристики альфа-, бета-, гамма-лучей и потока нейтронов по ионизируещей активности и проникающей способности. Альфа-излучение (альфа-лучи) — один из видов ионизирующих излучений; представляет собой поток быстро движущихся, обладающих значительной энергией, положительно заряженных частиц (альфа-частиц). Основным источником альфа-излучения служат альфа-излучатели — радиоактивные изотопы, испускающие альфа-частицы в процессе распада. Особенностью альфа-излучений является его малая проникающая способность. Альфа-излучение — поток положительно заряженных α-частиц (ядер атомов гелия). Основным источником альфа-излучения являются естественные радиоактивные изотопы, многие из которых испускают при распаде альфа-частицы с энергией от 3,98 до 8,78 Мэв. Бета-излучение (бета-лучи) — поток электронов или позитронов, испускаемых при бета-радиоактивном распаде атомов (см. Радиоактивность). Радиоактивные изотопы (см.), распад которых сопровождается бета-излучением, называют бета-излучателями. Если такому распаду не сопутствует гамма-излучение, говорят о чистом бета-излучателе. К ним относятся радиоактивные изотопы фосфора (Р32), серы (S35), кальция (Са45) и др. При прохождении через вещество бета-излучение взаимодействует с электронами и ядрами его атомов, расходуя на это свою энергию и замедляя движение вплоть до полной остановки. Путь, проходимый бета-частицей в веществе, называется ее пробегом. Пробег бета-частиц выражают обычно в граммах на квадратный сантиметр (г/см2). Гамма-излучение (гамма-лучи) — это электромагнитное излучение с длиной волны менее 1А, распространяющееся со скоростью света; возникает гамма-излучение при распаде ядер некоторых естественных и искусственно-радиоактивных изотопов (см.), торможении заряженных частиц и других ядерных реакциях. В настоящее время в медицине в качестве источников гамма-излучения (гамма-излучателей) используют в основном искусственно-радиоактивные изотопы (радиоактивные кобальт Со60, цезий Cs137 и Cs134, серебро Ag111, тантал Ta182, иридий Ir192, натрий Na24 и др.). Из естественно-радиоактивных источников гамма-излучений используют (в курортологии) радон Rn222, радий Ra226 и радий-мезоторий MsTh228 (в онкологической практике). Гамма-излучение, как и другие виды ионизирующих излучений, при взаимодействии с тканями организма вызывает ионизацию и возбуждение атомов и молекул, в результате чего возникают радиационно-химические реакции. Они вызывают изменения морфологических и функциональных свойств клеток, в первую очередь опухолевых, так как при лучевой терапии излучение всегда сосредоточивают в области опухоли. 4. Принципы защиты от ионизирующей радиации. Назвать толщину слоя экранирующих материалов на половину ослабляющих поток радиации. Природное ионизирующее излучение присутствует повсюду. Оно поступает из космоса в виде космических лучей. Оно есть в воздухе в виде излучений радиоактивного радона и его вторичных частиц. Радиоактивные изотопы естественного происхождения проникают с пищей и водой во все живые организмы и остаются в них. Ионизирующего излучения невозможно избежать. Естественный радиоактивный фон существовал на Земле всегда, и жизнь зародилась в поле его излучений, а затем – много-много позже – появился и человек. Эта природная (естественная) радиация сопровождает нас в течение. Обеспечение радиационной безопасности требует комплекса многообразных защитных мероприятий, зависящих от конкретных условий работы с источниками ионизирующих излучений, а также от типа источника. Защита временем основана на сокращении времени работы с источником, что позволяет уменьшить дозы облучения персонала. Этот принцип особенно часто применяется при непосредственной работе персонала с малыми радиоактивностями. Защита расстоянием – достаточно простой и надежный способ защиты. Это связано со способностью излучения терять свою энергию во взаимодействиях с веществом: чем больше расстояние от источника, тем больше процессов взаимодействия излучения с атомами и молекулами, что в конечном итоге приводит к снижению дозы облучения персонала. Защита экранами – наиболее эффективный способ защиты от излучений. В зависимости от вида ионизирующих излучений для изготовления экранов применяют различные материалы, а их толщина определяется мощностью и излучением. 5. Радиационный фон и его компоненты. Последствия превышения естественного радиоактивного фона. Природный радиационный фон - естественная радиоактивность, свойственная биосфере Земли. Он является необходимым условием существования биосферы, которая возникла и развивалась в условиях этого фона. Источники радиационного фона разделяются на внешние, находящиеся за пределами живых организмов, и внутренние, поступившие в организмы тем или иным путем. Составляющая внешнего радиационного фона, обусловленная естественными радионуклидами, создается практически радионуклидами, входящими в ряды распада урана и тория, а также калием (40К). В среднем принимают, что эта составляющая приближенно создается на 40% торием с продуктами распада, на 25% - ураном с продуктами распада и на 35% - 40К (Алексахин, 1982). 6. Определения и единицы измерения доз: поглощенной, эквивалентной, коллективной экспозиционной и мощности ионизирующей радиации. Поглощённая до́за — величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу. Выражается как отношение энергии излучения, поглощённой в данном объёме, к массе вещества в этом объёме. Основополагающая дозиметрическая величина. В Международной системе единиц (СИ) поглощенная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название — грэй (русское обозначение: Гр; международное: Gy) . Использовавшаяся ранее внесистемная единица рад равна 0,01 Гр. Эквивале́нтная до́за (E, HT,R) отражает биологический эффект облучения. Это поглощённая доза в органе или ткани, умноженная на коэффициент качества данного вида излучения (WR), отражающий его способность повреждать ткани организма. При воздействии различных видов излучения с различными коэффициентами качества эквивалентная доза определяется как сумма эквивалентных доз для этих видов излучения. В Международной системе единиц (СИ) эквивалентная доза измеряется в джоулях, деленных на килограмм (Дж/кг), и имеет специальное название — зиверт (Зв, Sv)[1][2]. Использовавшаяся ранее внесистемная единица — бэр (1 бэр = 0,01 Зв). Экспозиционная доза (X). В качестве количественной меры рентгеновского и гамма-излучения принято использовать во внесистемных единицах экспозиционную дозу, определяемую зарядом вторичных частиц (dQ), образующихся в массе вещества (dm) при полном торможении всех заряженных частиц. Единица экспозиционной дозы - Рентген (Р). Рентген - это экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучения, создающая в 1куб.см воздуха при температуре О°С и давлении 760 мм рт.ст. суммарный заряд ионов одного знака в одну электростатическую единицу количества электричества. 7. Механизм действия ионизирующего излучения на организм человека. Понятие о критическом органе. Источник ионизирующих излучений действует на организм при внешнем или внутреннем облучении (попадании внутрь организма с пищей, курением и т др.) Внешнее облучение - это воздействие на организм ионизирующих излучений от внешних отношении него источников излучения Внутреннее облучение - воздействие на организм ионизирующих излучений радиоактивных веществ, находят ться внутри организма Под действием ионизирующих излучений в организме человека происходит ионизация молекул и атомов ткани, нарушается химическая структура соединений, образуются соединения, не свойственные жи ресниц клетке, в свою очередь приводит к ее отмиранию Изменения физических и биологических процессов в организме в зависимости от дозы облучения, т.е. функции отдельных органов и всего организма человека статью ь восстанавливаться полностью или вести к функциональным нарушениям организма и возникновению лучевой болезни. На первой стадии хронической лучевой болезни наблюдается нарушение сна, ухудшение аппетита, появляется головная боль, слабость и т др. На второй стадии эти симптомы обостряются еще больше, нарушается обмен веществ, появляются нарушения в работе сердечно-сосудистой системы и органов пищеварения. На третьей стадии нарушается работа кроветворных органов, которая приводит к малокровию, лейкемии, происходит кровоизлияние в сердечно-сосудистой системе, поражаются половые органы, а также возникают изменения и в генетическом аппарате живого организма, если радиоактивное облучение действует на половые органы и органы зародышевого пути Наследственные изменения приводят к нежизнеспособности зародыша как в первом, так и в н аступних поколениях. 8. Эффекты воздействия радиации на человека. Острая лучевая болезнь (ОЛБ) — заболевание, возникающее при внешнем, относительно равномерном облучении в дозе более 1 Гр (100 рад) в течение короткого промежутка времени. Выделяют 6 линий патогенеза ОЛБ: 1.радиационная токсемия — действие радиотоксинов и продуктов радиолиза воды на организм; лежит в основе клиники начального периода ОЛБ (симптомы интоксикации) 2.цитостатический эффект — потеря способности стволовых клеток к делению; лежит в основе агранулоцитарного, геморрагического и анемического синдромов; 3.радиационный капиллярит (при облучении более 7 Гр) 4.функциональные расстройства (нарушение нейрогуморальной регуляции ведет к развитию вегетативно-сосудистых кризов) 5.склерозирование (замещение функциональной ткани органов на соединительную) 6.малигнизация (следствие онкомутагенного влияния радиации). Степени тяжести КМ ОЛБ (в зависимости от дозы облучения): 1.лёгкая (1-2 Гр) 2.среднетяжёлая (2-4 Гр) 3.тяжёлая (4-6 Гр) 4.крайне тяжёлая (более 6 Гр) Периоды КМ ОЛБ: 1.начальный 2.мнимого благополучия 3.разгара 4.восстановления. 9. Общее, внешнее, локальное облучения. Внутреннее облучение. При общем облучении сверхвысокими и высокими дозами обычно возникает интерфазная гибель клеток и смерть организма, которая наступает в первые минуты и часы с момента воздействия такой радиации. Крупнопольное (широкопольное) облучение - облучение злокачественных новообразований , например лимфогранулематоза, большими полями в расчете на одновременное поражение основного очага и диссиминатов опухолевых клеток в регионарные лимфатические узлы. Локальное облучение (местное) - облучение отдельных участков (сегментов) тела. Общее (тотальное) облучение - облучение всего тела. Внутреннему облучению мы подвергаемся, если радионуклиды с пищей, водой или воздухом попадают в организм. Особенно опасно попадание в организм веществ, излучающих альфа-частицы, таких как уран, плутоний и радон. Затем следует бета-излучение. И менее опасны гамма-кванты, которые, попадая внутрь, с большой вероятностью вылетают из организма. Внутреннее облучение, вызванное источниками, входящими в состав организма или попавшими в него с воздухом, водой или пищей, во много раз опаснее, чем внешнее, при тех же количествах радионуклидов по следующим причинам. При внутреннем облучении опасны все виды излучения, так как они действуют непрерывно и практически на все органы. Меры зашиты от внутреннего облучения при работе с открытыми радиоактивными веществами, сводятся к соответствующему устройству и планировке помещений, соблюдению специальных требований к оборудованию, вентиляции, отоплению, водоснабжению и канализации, к организации и режиму работы. 10. Допустимые дозы облучения. По отношению к облучению население делится на 3 категории. Категория А облучаемых лиц или персонал (профессиональные работники) - лица, которые постоянно или временно работают непосредственно с источниками ионизирующих излучений. Категория Б облучаемых лиц или ограниченная часть населения - лица, которые не работают непосредственно с источниками ионизирующего излучения, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию ионизирующих излучений. Категория В облучаемых лиц или население - население страны, республики, края или области. Для категории А вводятся предельно допустимые дозы -наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при которой равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами. Для категории Б определяется предел дозы. Устанавливается три группы критических органов: 1 группа - все тело, гонады и красный костный мозг. 2 группа - мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз и другие органы, за исключением тех, которые относятся к 1 и 3 группам. 3 группа - кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени и стопы. 11. Первая медицинская помощь при облучении. При оказании первой медицинской помощи на территории с радиоактивным заражением в очагах поражения в первую очередь следует выполнять те мероприятия, от которых зависит жизнь пораженного. Затем необходимо устранить или уменьшить внешнее гамма-облучение, для чего используются защитные сооружения: убежища, заглубленные помещения, кирпичные, бетонные и другие здания. Чтобы предотвратить дальнейшее воздействие радиоактивных веществ на кожу и слизистые оболочки, проводят частичную санитарную обработку и дезактивацию одежды и обуви. Пораженному промывают глаза, дают прополоскать рот. Затем, одев на пораженного респиратор, ватно-марлевую повязку или закрыв его рот и нос полотенцем, платком, шарфом, проводят частичную дезактивацию его одежды. При этом учитывают направление ветра, чтобы обметаемая с одежды пыль не попадала на других. При попадании радиоактивных веществ внутрь организма промывают желудок, дают адсорбирующие вещества (активированный уголь). При появлении тошноты принимают противорвотное средство из аптечки индивидуальной. В целях профилактики инфекционных заболеваний, которым становится подвержен облученный, рекомендуется принимать противобактериальные средства. 12. Понятие об оружии массового поражения. Оружие массового поражения (оружие массового уничтожения) — оружие, способное нанести массовые потери или разрушения на относительно больших пространствах (площадях)[1]. Такими возможностями обладают, и, следовательно, могут считаться оружием массового поражения (ОМП) в частности следующие виды оружия: 1 химическое оружие, 2 биологическое оружие, 3 ядерное оружие Многие виды ОМП имеют экологически опасные побочные эффекты. (Например, радиоактивное загрязнение местности продуктами ядерного взрыва.) Последствия, сравнимые с последствиями применения экологически опасных видов ОМП, могут наступить также в случае применения обычного оружия или совершения террористических актов на экологически опасных объектах, (например: АЭС или химических заводах, плотинах и гидроузлах, и т. д.). Также воздействие ОМП деморализует как войска, так и гражданское население. На вооружении современных государств стоят в частности следующие виды ОМП: 1.химическое оружие; 2.биологическое оружие; 3. ядерное оружие. Одним из перспективных видов ОМП считается электромагнитное оружие. 13. Биологическое оружие. Биологи́ческое ору́жие — это патогенные микроорганизмы или их споры, вирусы, бактериальные токсины, заражённые люди и животные, а также средства их доставки (ракеты, управляемые снаряды, автоматические аэростаты, авиация), предназначенные для массового поражения живой силы противника, сельскохозяйственных животных, посевов сельскохозяйственных культур, а также порчи некоторых видов военных материалов и снаряжения. Является оружием массового поражения и запрещено согласно Женевскому протоколу 1925 года[1]. Поражающее действие биологического оружия основано в первую очередь на использовании болезнетворных свойств патогенных микроорганизмов и токсичных продуктов их жизнедеятельности. Биологическое оружие применяется в виде различных боеприпасов, для его снаряжения используются некоторые виды бактерий, возбуждающие инфекционные заболевания, принимающие вид эпидемий. Оно предназначено для поражения людей, сельскохозяйственных растений и животных, а также для заражения продовольствия и источников воды. Эпиде́мия (греч. ἐπιδημία — повальная болезнь, от ἐπι — на, среди и δῆμος — народ) — массовое прогрессирующее во времени и пространстве распространение инфекционного заболевания среди людей, значительно превышающее обычно регистрируемый на данной территории уровень заболеваемости, и способное стать источником чрезвычайной ситуации. Пандеми́я (греч. πανδημία — весь народ) — эпидемия, характеризующаяся распространением инфекционного заболевания на территории всей страны, территорию сопредельных государств, а иногда и многих стран мира (например, холера, грипп). Обычно под пандемией подразумевают болезнь, принявшую массовый, повальный характер, поражающую значительную часть всего населения, первоначально, почти всё население. |