Конспект бжч. Конспект лекций БЖЧ-радиационная безопасность. Конспект лекций к общему курсу для студентов специальностей
 Скачать 0.99 Mb.
|
н Коэффициент газового усиления является постоянной величиной для данного детектора. Он зависит от природы газа-наполнителя, его давления, напряжения на электродах детектора и от конструкционных особенностей детектора. С увеличением напряжения коэффициент газового усиления в области пропорциональности растет по нелинейному закону от 1 до 10 Для ионизационных камер значение К равно 1. IV. область ограниченной пропорциональности. При дальнейшем увеличении напряжения оп г строгая пропорциональность между числом первично образованных ионов и силой ионизационного тока нарушается. Эта область получила название ограниченной пропорциональности. 33 При одном и том же напряжении коэффициент газового усиления для альфа- и бета-частиц различен, поэтому обе кривые не идут параллельно. Область ограниченной пропорциональности практически не используется для регистрации ионизирующих излучений. V. область Гейгера При еще больших значениях напряжения сила ионизационного тока уже не зависит от числа первично образованных пар ионов. Газовое усиление настолько возрастает, что при появлении в камере хотя бы одной ядерной частицы любой энергии происходит вспышка самостоятельного газового разряда, который охватывает всю камеру детектора. Отметим, что в области пропорциональности – газовый разряд охватывает небольшую часть детектора. Область напряжений г U нр , при которых в детекторе возникает самостоятельный разряд, называют областью Гейгера. В этом режиме работают счетчики Гейгера-Мюллера. VI. область коронного разряда Если дальше увеличивать напряжение, то детектор перейдет в область постоянного коронного разряда. Полупроводниковые детекторы Полупроводниковые детекторы основаны на способности ионизирующего излучения изменять проводимость полупроводников. Рис. 9. Полупроводниковый детектор Практически полупроводниковые детекторы ионизирующих излучений представляют собой твердотельную ионизационную камеру, в которой роль носителей электрических зарядов выполняют электроны итак называемые дырки, те. вакантные места. Иными словами действие полупроводниковых детекторов основано на свойствах полупроводников проводить электрические импульсы под действием ионизирующего излучения. 34 Эффективность полупроводниковых детекторов в несколько раз выше ионизационных, т. кудельная ионизация их ниже. Плотность вещества полупроводникового детектора в тысячи раз больше плотности газа или воздуха, поэтому их габариты в несколько раз меньше ионизационных. Толщина рабочего слоя полупроводникового детектора может составлять десятки или сотни мкм, а полезная площадь – около 1 кв. см. К недостаткам можно отнести изменение электропроводности при нагревании, что требует охлаждения полупроводниковых детекторов, например, жидким азотом. Этот недостаток может быть использован в комбинированных детекторах на основе термолюминесцетных кристаллов. Так, под воздействием ионизирующего излучения в термолюминесцент- ном кристалле возникают свободные электроны, которые захватываются дефектами решетки. Постепенно в так называемых центрах захвата накапливается энергия. Стоит нагреть кристалл, он начинает светиться, отдавая накопленную энергию. Фотоэлектронный умножитель переводит слабое свечение в ток, который легко измерить и судить об уровне дозы. Люминесцентные детекторы Люминесцентные методы регистрации ионизирующих излучений основаны на способности ионизирующего излучения возбуждать молекулы и атомы среды. Переход молекул и атомов из возбужденного состояния в основное происходит с испусканием света (видимого или ультрафиолетового. Вещества, в которых происходит люминесценция, называют люминофорами (сцинтилляторами. В сцинтилляционных детекторах происходит преобразование энергии ионизирующего излучения в световую вспышку. Световые вспышки с помощью электронных устройств преобразуются в электрический сигнал, который усиливается фотоэлектронным умножителем (ФЭУ). ФЭУ совмещает свойства фотоэлемента и усилителя тока с большим коэффициентом усиления 10 6 –10 Ионизирующее излучение, взаимодействуя с веществом сцинтиллятора создает в нем вспышки света. Часть фотонов света через светопровод попадает на фотокатод ФЭУ и вырывает из него фотоэлектроны, которые проходят через фокусирующую диафрагму и ускоряются электрическим полем, существующим между умножающими электродами (динодами. Каждый ускоренный электрон, тормозясь в диноде, выбивает из него несколько вторичных электронов, которые благодаря специальной геометрии динода направляются на последующий динод. Таким образом, каждый электрон, поглощенный в сцинтилляторе формирует лавину электронов, в результате чего происходит преобразование очень слабых световых вспышек, в регистрируемый импульс тока в анодной цепи ФЭУ. 35 Рис. 10. Люминесцентный детектор К методам регистрации излучений, основанных на вторичных эффектах взаимодействия с веществом относятся фотографический, калориметрический и химический. Фотографический метод Исторически был первым способом обнаружения ядерных излучений, позволившим открыть радиоактивность он основан на том, что излучение, взаимодействуя с галогенидами серебра А или AgCl фотоэмульсии, восстанавливает металлическое серебро подобно видимому свету. Затем восстановившееся серебро проявляется в виде почернения. Фотоэмульсия наносится тонким слоем на твердую подложку из стекла (фотопластинка, целлулоида (фотопленка, бумаги (фотобумага. Степень почернения фотоэмульсии (фотопластинки) пропорциональна дозе излучения. Ее регистрируют с помощью приборов – денситометров. На этом принципе основан получивший широкое распространение индивидуальный дозиметрический фотоконтроль для лиц, работающих c бета- и гамма излучением, Фотоэмульсионный метод регистрации ионизирующих излучений имеет ряд преимуществ перед другими методами пленки могут длительное время сохраняться как документ дозиметры имеют малые размеры возможна регистрация нескольких типов излучений низкая стоимость. Калориметрические методы Калориметрические методы основаны на том, что ионизирующее излучение несет энергию, которая поглощается веществом и превращается, в конечном итоге, в тепло, количество которого можно измерять с помощью прибора. Количество тепла, соответствующее полному поглощению излучения от радиоактивного препарата, пропорционально его активности. Калориметрический метод позволяет непосредственно измерить переданную веществу энергию излучения, а поэтому определить поглощенную дозу излучения в этом веществе. 36 Химические методы Химические методы основаны на необратимых химических изменениях в некоторых веществах под действием ионизирующих излучений. В результате этого облучаемая среда может изменить оптическую плотность, цвет, выделяется газ и т. д. Применение химических методов дозиметрии связано с измерением больших доз – от десятков до нескольких тысяч рад. В дозиметрической практике используют жидкие, твердые и газообразные химические вещества. На их основе и созданы жидкие, твердые и газообразные дозиметры. Широкое распространение получил ферросульфатный дозиметр, основанный на окислении под воздействием излучений двухвалентного иона железа Fe 2+ в трехвалентный ион Fe 3+ , количество которого и служит мерой поглощенной энергии ионизирующего излучения. При поглощении эВ энергии излучения образуется 15,6 ионов Fe 3+ . Концентрацию образовавшихся ионов в молях на литр раствора определяют на спектрофотометре. Ферросульфатный метод отличается высокой точностью, а также быстротой определения дозы. Погрешность измерения – до 2 %. Химические жидкие дозиметры представляют собой запаянные стеклянные ампулы, наполненные специально подобранными растворами, которые меняют окраску при определенной дозе. Для определения дозы ионизирующего излучения используют набор эталонов окрасок, соответствующих определенным дозам, или спектрофотометр. Твердые химические дозиметры изготавливают на основе полимерных пленок и стекол. Так, например, некоторые прозрачные пластмассы полистирол, полиметилметакрилат и др, а также некоторые сорта стекол фосфатные, стекла, активированные серебром, темнеют под воздействием бета- и гамма- излучений. В зависимости от величины дозы излучения может происходить окрашивание некоторых полимерных пленок. Например, пленки из поливинилхлорида с увеличением дозы окрашиваются сначала в зеленый, затем в желтый, янтарно-коричневый и кpacнo-коричневый цвета. В газовых химических дозиметрах под действием ионизирующего излучения образуются газообразные продукты или происходит полимеризация вещества. Примером газового дозиметра может служить тонкостенный кварцевый сосуд, заполненный закисью азота N 2 О.Под действием бета- или гамма-излучения в диапазоне доз 10 6 –10 9 рад образуются газообразные продукты азот N 2 , кислород О, и двуокись азота О, содержание которых определяют обычными химическими методами. 37 Биологические методы Величину дозы оценивают по уровню летальности живых организмов, степени лейкемии, количеству хромосомных аберраций, изменению окраски и гиперемии кожи, выпадению волос и др. биологическим характеристикам. Биологические методы не очень точны и менее чувствительны по сравнению с физическими методами. Однако они незаменимы в случае определения ОБЭ тяжелых частиц с большой энергией, а также при учете индивидуальных различий радиочувствительности. Расчетные (математические) методы В расчетных методах дозу излучения определяют путем математических вычислений. Это единственно возможный метод для определения дозы от инкорпорированных радионуклидов. Математические методы широко применяют для определения поглощенной и интегральной доз, исходя из экспозиционной и терапевтической доз от закрытых радиоактивных препаратов. 3. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ Изучение влияния ионизирующего излучения на организм начинается с изучения результатов его воздействию на отдельную клетку. Выделяют 2 типа гибели блученных клеток 1. немитотическая или интерфазная гибель – облучение может вызвать прекращение всех обменных процессов (метаболизма) или даже разрушение клеток. Это происходит при больших дозах ионизирующей радиации. 2. митотическая или репродуктивная гибель клетки – облучение низкими дозами может привести к подавлению способности клеток делиться. При исследовании зависимости доли погибших клеток от дозы облучения обнаружено, что гибель облученных клеток происходит уже при самых малых дозах облучения. С увеличением дозы – увеличивается число погибших клеток. Однако, даже при большой дозе облучения некоторое число клеток сохраняет жизнеспособность. Так, выживаемость облученных клеток убывает с увеличением дозы по экспоненциальному закону и ее зависимость от дозы облучения описывается уравнением S = exp {–D/D o }, где 38 S – выживаемость, D – доза облучения, D o – доза облучения, при которой количество клеток снижается в е раз Выживаемость многих организмов в области малых доз облучения убывает медленнее, чем в области больших. Такой тип кривой «выжи- ваемость-доза облучения описывается уравнением S = 1 – {1 – exp (–D/D o )} n n – экстраполяционное число кривой выживаемости, определяемое по пересечению линейного участка кривой выживаемости с осью координат Клетки организма даже в пределах одной ткани имеют различную чувствительность к радиации. Это зависит от их стадии развития, возраста и функционального состояния. Компоненты самой клетки обладают различной радиочувствительностью, а наибольшей чувствительностью к радиации обладает клеточное ядро. В механизме биологического действия ионизирующих излучений на живые объекты условно можно выделить следующие этапы 1. первичные физические явления (рассмотрен в разделе Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом – это поглощение энергии излучения атомами и молекулами биообъекта, например, клетками, тканями. В результате этого атомы и молекулы могут претерпевать возбуждение, ионизацию или диссоциацию. Длительность этого процесса 10 –24 – 10 –4 с – для гамма-излучения и 10 –16 –10 –8 с – для альфа- и бета-излучения 2. радиационно-химические процессы, при которых образуются свободные радикалы, взаимодействующие с органическими и неорганическими веществами по типу окислительных или восстановительных реакций (например, радиолиз воды. Длительность этого процесса от 10 –7 –10 –5 с доне- скольких часов 3. биологические реакции обуславливают функциональные и структурные изменения органов и система также реакций целого организма. Они определяют, в конечном счете, механизм развития и специфику патологического процесса. Длительность этого процесса микросекунды – минуты – часы (ранние биологические процессы, например, лучевая болезнь годы – столетия (отдаленные биологические процессы, например, возникновение опухолей. В основе первичных радиационно-химических изменений молекул могут лежать два механизма 1. прямое действие, когда данная биологическая молекула испытывает изменения (ионизацию, возбуждение) непосредственно при взаимодействии с излучением 2. косвенное действие, когда молекула не поглощает энергию ионизирующего излучения, а получает ее путем передачи от другой молекулы. 39 Известно, что в биологической ткани 60–70 % по массе составляет вода. Поэтому рассмотрим различие между прямыми косвенным действием излучения на примере облучения воды. Радиолиз воды (косвенное действие радиации) Допустим, что молекула воды ионизируется заряженной частицей, в результате чего она теряет электрон. НО hν НО + е – Электрон захватывается нейтральной молекулой, в результате чего образуется отрицательный ион воды НО + е Н 2 О – Эти ионы нестабильны и распадаются с образованием радикалов Ни ОН • Н 2 О + НОН НОН+ ОН – часть свободных радикалов рекомбинируют друг с другом Н + Н НОН + ОН НОН+ ОН Н 2 О Н 2 О 2 + ОН НО + НО • 2 Считается, что эффект последующего лучевого воздействия обусловлен такими радикалами, как НОН, НО При наличии свободного кислорода вводе (тканях) может образовываться НО (супероксиданионный радикал, перекись водорода и атомарный кислород НО НО • 2 НО • 2 + НОН О + О Выход радикалов уменьшается при снижении содержания кислорода в ткани. Этим объясняется кислородный эффект при снижении содержания кислорода в ткани уменьшается эффект лучевого воздействия на человека. В клетке ситуация значительно более сложная, чем при облучении воды, особенно если энергию поглощают макромолекулы (белки, ферменты, липиды, нуклеиновые кислоты и др. В этом случае образуются органические перекиси, которые обладают высокой реакционной способностью. При прямом действии излучения происходит непосредственное взаимодействие ионизирующего излучения с молекулами клеток и тканей, которые превращаются в свободные радикалы RH hν RH + + e – RH + R • + H + 40 Свободные радикалы также могут взаимодействовать с молекулами растворенного кислорода, приводя к образованию органического перекисного радикала R • + O 2 При этом неважно прямым или косвенным образом биомолекула стала радикалом. При большом количестве можно получить цепную реакцию RO 2 • + RH ROH + R • + O Оценивая биологическое действие ионизирующих излучений на организм выделяют следующие последствия облучения соматические, со- матико-стохастические (вероятностные, генетические В зависимости оттого, какие клетки поражаются в организме, действие ионизирующего излучения на организм условно делят на соматическое и генетическое. Соматическое (сома – тело) действие ионизирующего излучения – это непосредственное или прямое действие на организм человека, подвергшегося облучению. Изменения наблюдаются в неполовых клетках К соматическим эффектам условно относятся непосредственные ранние эффекты облучения острая или хроническая лучевая болезнь, локальные лучевые поражения отдаленные последствия сокращение продолжительности жизни, возникновение опухолей и др, проявляющиеся только спустя много месяцев или лет после облучения у самого облученного лица. Соматическое действие ионизирующего излучения зависит от многих факторов. Определяющими являются доза, вид ионизирующего излучения, продолжительность облучения, размеры облучаемой поверхности, индивидуальная чувствительность организма. Генетическое действие излучения – это опосредованное действие, когда последствия облучения незаметны у человека, а проявляются у его потомков. Генетические эффекты проявляются в генетическом аппарате половых клеток и поэтому могут влиять на жизнь и здоровье последующих поколений. Соматико-стохастические – это случайные, вероятностные эффекты. К ним относятся сокращение продолжительности жизни, лейкозы, развитие опухолей органов и тканей. Они характерны для малых доз радиации. Оценка их возможна лишь на основе статистических данных и тщательного анализа всего комплекса факторов, действующих одновременно с радиационным. Основным свойством стохастических эффектов является длительный латентный скрытый) период. С уменьшением дозы и ее мощности снижается не только частота возникновения, но и скорость развития опухоли. 41 Эффекты биологического действия ионизирующего излучения 1. Экспериментальным путем установлено, что эффективность биологического действия примерно пропорциональна поглощенной дозе Таблица 3 Эффекты биологического действия ионизирующего излучения Доза (Гр) Биологический эффект (0,07–0,2) естественный фон – изменений нет 5 10 –2 ПДД для профессионалов 0,05–0,1 регистрация мутаций (удвоение) 0,1–0,5 (1,0) временная мужская стерильность 0,25 доза оправданного риска в чрезвычайных ситуациях 0,5–1,0 нарушение системы кроветворения, первичное нарушение иммунитета, учащение частоты злокачественных новообразований 3 эритема 4 ожог кожи 5 эпиляция 6 постоянная стерилизация 7 постоянная эпиляция, катаракта 1–2 иммунодефицитное состояние (пострадиационный канцерогенез, легкая форма острой лучевой болезни 2–4 средняя тяжесть лучевой болезни средняя тяжесть лучевой болезни сокращение продолжительности жизни налет (ЛД 50 костномозговая форма лучевой болезни (тяжелая форма) 6–10 (ЛД 100 30 ) кишечная форма лучевой болезни рвота через 2 часа, летальный исход на 3–12 сутки 10–100 (10ЛД 100 30 ) церебральная форма лучевой болезни летальный исход через 1– 2 часа 2000 смерть вовремя облучения 2. Вид ионизирующего излучения при биологическом воздействии имеет важное значение, т. к. линейная плотность ионизации для различных видов излучения различна. По степени радиационной опасности на первом месте стоит альфа- излучение, к = 20. 3. Реакция организма на облучение в значительной степени зависит от продолжительности облучения. Поражающее действие ионизирующего излучения возрастает с увеличением дозы и уменьшается, если облучение производится многократно, нос перерывом. 4. Опасность биологического действия ионизирующего излучения определяется размером облучаемой поверхности. 42 При общем облучении дозой враз превышающей летальную, человек гибнет вовремя облучения. Но если облучать этой дозой малые участки, как это имеет место при облучении злокачественных опухолей, то смертельные исходы не наступают. 5. Эффективность биологического действия радиации определяется видовой и индивидуальной радиочувствительностью. 6. Чувствительность организма в целом и отдельных органов человека к воздействию ионизирующего излучения различна. Установлено, что наиболее чувствительными к радиации являются органы и ткани с интенсивно делящимися клетками. К ним относятся, например, клетки костного мозга, половые клетки, клетки крипт кишечника. Орган, наиболее подверженный действию радиоактивного излучения, называется критическим.Орган относится к числу критических, если 1. он накапливает наибольшее количество радиоактивного вещества 2. играет важную роль в функционировании всего организма человека 3. повреждается при поступлении радиоактивного изотопа 4. повреждается при облучении самой низкой дозой, те. обладает высокой радиочувствительностью. По степени чувствительности к излучениям критические органы подразделены на 3 группы 1. Все тело, половые железы, красный костный мозг 2. Мышцы, щитовидная железа, жировая ткань, печень, почки, селезенка, желудочно-кишечный тракт, легкие, хрусталики глаз, и др. органы 3. Кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени, стопы Наблюдается неравномерность распределения радионуклидов и по отдельным участкам органа. Характеристика лучевой болезни Самые разнообразные проявления поражающего действия ионизирующих излучений на организм называют лучевой болезнью человека. Многообразие этих проявлений зависит, прежде всего, от вида облучения общее или местное, внешнее или внутреннее временного фактора однократное, повторное, хроническое облучение равномерности поля равномерное или неравномерное облучение и т. п. Лучевая болезнь может быть следствием поражающего действия ионизирующего излучения, воздействующего как извне, таки изнутри. Различают острую и хроническую формы лучевой болезни. Острая форма лучевой болезни возникает при однократном внешнем облучении большой дозой (более 1 Гр) или при попадании внутрь организма большого количества радионуклидов. В зависимости от дозы излучения и индивидуальной радиочувствительности человека тяжесть протекания лучевой болезни может быть различной. 43 В течение острой лучевой болезни выделяют 3 периода 1. Период первичной острой реакции или период формирования. Пострадавший испытывает состояние опьянения с появлениями тошноты, рвоты, головокружения, а также слабость, учащение пульса, повышения температуры, изменение кровяного давления и состава крови. Такое состояние продолжается от нескольких часов до 2–3 дней. При большой поглощенной дозе человек погибает в течение 1–2 дней. 2. Период восстановления или мнимого благополучия. Это скрытый, латентный период, который в зависимости от тяжести процесса может продолжаться от 2–3 дней до 2 недель. У больного сохраняется аппетит, появляется интерес к жизни, окружающей среде, меньше жалобна болезнь. Однако регистрируется резкое снижение количества лейкоцитов в крови и др. физиологические изменения. период выраженных последствий, период исходов и последствий. Заболевание вновь обостряется. У больного пропадает аппетит, появляется рвота, диарея, повышается температура, возникают обширные кровоизлияния под кожей, кровотечение из десен, носа. Снижается уровень лейкоцитов и эритроцитов в крови. Защитные силы (те. иммунитет) организма по отношению к инфекционным заболеваниям ослабевает. 3 фаза занимает 1–3 недели. Если не принять срочных мер по переливанию крови и пересадке костного мозга, человек может погибнуть. В случае благоприятного исхода 3 период переходит в фазу раннего восстановления (длится 2–3 недели. В менее тяжелых случаях может наступить период постепенного выздоровления. Это зависит от первоначального состояния здоровья и полученной дозы. Однако полное восстановление здоровья не наступает. Остаточные последствия болезни проявляются в виде нарушений кроветворной системы, понижении сопротивляемости к инфекциям, преж- двременного старения, поседения. Период исходов и последствий зависит от полученной дозы. При дозах более 10 Гр развивается крайне тяжелая форма болезни сочень быстрым течением и гибелью либо от кишечных, либо от костномозговых симптомов. Хроническая форма лучевой болезни При длительном облучении организма в относительно малых дозах развивается хроническая лучевая болезнь. К ее возникновению может 44 привести ежедневное общее облучение 0,1–0,5 бэр (0,001–0,005 Гр) при достижении суммарной дозы 70–100 бэр (0,7–1 Гр. Хроническая лучевая болезнь может также развиваться при длительном местном облучении и при избирательном накоплении радионуклидов в отдельных органах. При этом считают, что возникла хроническая форма лучевой болезни, если ее симптомы сохраняются устойчиво в течение более чем 6 месяцев. 4 стадии хронической лучевой болезни 1 стадия – легкая. Период формирования хронической лучевой болезни совпадает со временем накопления дозы облучения. На этой стадии может наступить полное выздоровление, если человек больше не будет подвергаться облучению. Симптомы первоначально жалобу заболевшего нет, но при медицинском исследовании отмечаются изменения в составе крови. Затем появляются жалобы на общее недомогание, слабость, утомляемость, ухудшение аппетита, расстройство сна, сухость и шелушение кожи, ломкость ногтей. 2 стадия – средняя. Характеризуется нарастанием всех симптомов 1 стадии, которые приобретают более яркое выражение. Больные жалуются на частые головные боли, ухудшение памяти, неприятные ощущения в области сердца, бессонницу. Появляются подкожные кровоизлияния, кровоточивость десен. Отмечаются значительные изменения в составе крови. 3 стадия – тяжелая. Характеризуется прежде всего малообратимыми признаками заболевания. У больных отмечается резкая слабость, апатия, безразличие к окружающему, упорные головные боли с головокружением, тошнота, рвота, резкое снижение памяти с нарушением сна, резко выраженные изменения состава крови. Нередко отмечаются признаки локальных поражений мелкие кровоизлияния в головной мозги внутренние органы. Выздоровление на этой стадии не отмечается. 4 стадия – очень тяжелая. На месте многочисленных кровоизлияний возникают язвы. Сопротивляемость к инфекциям практически отсутствует. Большинство больных погибает. Отдаленные последствия действия радиации Особенностью лучевой болезни является то, что спустя 10–20 и более лет в, казалось бы, полностью выздоровевшем организме возникают различные изменения, которые называют отдаленными последствиями облучения. 45 При этом если острое лучевое поражение вызывает типичное развитие общего заболевания организма, для которого характерна определенная стадийность и многообразие признаков, то отдаленные последствия низких доз облучения не являются специфическими для радиации. Можно говорить лишь о том, что радиация стимулирует увеличение частоты заболеваемости распространенными болезнями, те. о снижении иммунитета и повышению восприимчивости к инфекциям. В отдаленном периоде могут возникать 2 вида вероятностных (стохастических) эффектов 1. Соматические эффекты облучения в неполовых клетках различных органов и тканей (возникновение опухолей) 2. Генетические эффекты за счет мутаций и других нарушений (возникновение врожденных уродств и нарушений, передающихся по наследству) Помимо соматических и генетических эффектов к отдаленным последствиям облучения относят сокращение продолжительности жизни, возникновение катаракты, нарушение эмбрионального развития и некоторые другие. К локальным лучевым поражениям относятся лучевые ожоги кожи эритема, помутнение хрусталика (лучевая катаракта, выпадение волос, стерилизация и др. Особенности внутреннего облучения организма При одних и тех же количествах радиоактивных веществ внутреннее облучение во много раз опаснее внешнего. Это связано с рядом особенностей 1. Резко возрастает время облучения органов и тканей, т. к. попавшие внутрь организма радиоактивные вещества взаимодействуют с различными элементами живой ткани и медленно выводятся из нее. 2. Расстояние от источника облучения до облучаемой ткани сокращается практически до нуля, а телесный угол, при котором излучение воздействует на организм достигает 4 π. 3. Внешнее облучение воздействует на все ткани практически в равной степени, тогда как радиоактивные вещества откладываются внутри организма неравномерно и могут концентрироваться вблизи особо чувствительных к излучению и важных в жизнедеятельности органов или непосредственно в них (критические органы. 4. Наибольшая опасность внутреннего облучения связана с линейной плотностью ионизации ив первую очередь для альфа-излучения. Существуют 4 пути, по которым радиоактивные вещества способны поступать в организм ингаляционный – через легкие придыхании, пер 46 роральный – вместе с водой и пищей, через повреждения и порезы на коже, путем поглощения через здоровую кожу При всасывании из желудочно-кишечного тракта радиоактивных изотопов имеет значение коэффициент всасывания (резорбции) – доля вещества, поступающего из желудочно-кишечного тракта в кровь. В зависимости от природы и химических особенностей радиоизотопа процент всасывания может быть различным. Таблица 4 Значения коэффициента всасывания (резорбции) для различных радиоизотопов Элемент Всасывание % Элемент Всасывание % Натрий 100 Полоний 6 Рубидий 100 Барий 5 Цезий 100 Рутений 3 Йод 100 Уран 3–6 Стронций 9–40–60 Иттрий 0,01 Кобальт 30 Цирконий 0,01 Магний 10 Лантан 0,01 Цинк 10 Церий 0,01 Свинец 8 Плутоний 0,01 По степени биологического действия радионуклиды, как потенциальные источники внутреннего облучения разделены на пять групп Таблица 5 Распределение радионуклидов по степени биологического действия, как потенциальных источников внутреннего облучения Группа Мин. значимая активность Радионуклиды а – радионуклиды особо высокой радиоток- сичностью 0,1 мкКи свинец, полоний радий, торий, уран, плутоний б – радионуклиды с высокой радиотоксич- ностью 1 мкКи рутений, йод, церий, висмут, торий, уран, плутоний, стронций в - радионуклиды со средней радиотоксич- ностью 10 мкКи натрий, фосфор, сера, хлор, кальций, железо, кобальт, стронций, иттрий, молибден, сурьма, церий, барий, золото, цезий г – радионуклиды с наименьшей радиоток- сичностью 100 мкКи бериллий, углерод, фтор, хром, железо, медь, ртуть, таллий д – распространены повсеместно тритий и его химические соединения окись трития и сверхтяжелая вода) 47 Источники радиации делят на естественные и искусственные техногенные, те. созданные человеком. |