радиация

Article

July 3, 2022

Излучение (французский: rayonnement, немецкий: strahlung, английский: радиоактивные лучи, испанский: radiación) — это процесс, посредством которого частицы или волны распространяются через среду или пространство, поток энергии. Радиация включает естественное излучение и искусственно созданное излучение.Искусственное излучение представляет собой искусственно созданное излучение и широко используется от рентгеновских изображений в области медицины до промышленных площадок, улучшения семян и борьбы с вредителями. Радиоактивность – это способность радиоактивного материала излучать радиацию.

тип излучения

Радиацию можно в основном разделить на ионизирующее излучение (ионизирующее излучение) и неионизирующее излучение (неионизирующее излучение).

Ионизирующее излучение (ионизирующее излучение)

Ионизирующее излучение — это излучение, способное ионизировать (ионизировать) частицы, отделяя их от молекул. Альфа-лучи включают ультрафиолетовые лучи, альфа-лучи, бета-лучи, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Нормальное излучение относится к ионизированному излучению (ионизирующему излучению).

альфа-лучи

Альфа-частицы представляют собой высокоскоростные ядра гелия, испускаемые несколькими радионуклидами с большими атомными номерами (например, плутонием, радием, ураном): при низком коэффициенте пропускания (менее 0,1 мм) не может пройти ни один лист бумаги. При попадании источника излучения в организм в больших количествах (кожные раны, дыхание, пероральный прием и т. д.) человеческое тело может быть повреждено. Газ радон (Rn-222) является источником излучения, испускающим альфа-лучи. Это ядро ​​гелия, в котором два протона и два нейтрона объединяются в поток альфа-частиц, выходящих при альфа-распаде радиоактивного элемента. Ионизация сильная, и при прохождении через вещество на пути образуется много ионов. Проникающая способность очень слабая, и альфа-луч в 5 миллионов эВ останавливается, даже если он проходит 3 см через 1 атм (атм) воздуха.

бета-лучи

Бета-частицы представляют собой высокоэнергетические электроны, испускаемые ядром нестабильного атома (например, цезия-137, йода-131). Хотя эти частицы могут проникать через кожу, они не могут проникать в такие металлы, как алюминий. Если энергия велика, она может повредить ткань кожи.

гамма излучение

Обладает самой сильной проникающей способностью среди трех видов ионизирующего излучения. Длина волны короткая, а энергия высокая. Обладает очень высокой проникающей способностью, поэтому необходимо возводить преграду от 1 м и более, используя в качестве материала свинец или бетон с высокой плотностью. Как и в случае с рентгеновскими лучами, он используется для исследования областей, недоступных для рентгеновских лучей (здания, мосты и т. д.).

нейтронный пучок

Это один из видов излучения, в котором атомные нейтроны распространяются подобно свету. Поскольку он выбрасывается во время ядерной реакции, он выбрасывается при работе ядерного реактора или при взрыве нейтронной бомбы.

рентгеновский снимок

Неионизирующее излучение (неионизирующее излучение)

Излучение, которое не ионизирует (ионизирует). Это не влияет на молекулярную структуру. Неионизирующее излучение включает ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, дальнее инфракрасное, микроволновое (радар), микроволновое (мобильный телефон), микроволновое (телевизор), коротковолновое, средневолновое (радио) и длинноволновое (линии электропередачи, бытовая техника) ).

единица радиоактивности

«Радиоактивность» указывает, сколько раз определенный радионуклид в определенном материале распадается в единицу времени, и определяется количеством и периодом полураспада радионуклида, содержащегося в интересующем материале. Она соответствует интенсивности так называемого генерирующего источника. Ки (кюри) использовался в качестве единицы радиоактивности в прошлом, но Бк (беккерель) также использовался в Японии в соответствии с резолюцией Международной конференции по мерам и весам (май 1978 г.). Обычный блок Ci можно использовать в качестве вспомогательного блока. Другими словами, существует метод выражения скорости испускания частиц, иначе говоря, количества частиц, испускаемых в единицу времени (/с), в единице, указывающей мощность источника нейтронов.

Бк (беккерель)

Один распад в секунду называется одним беккерелем (Бк). Радиоактивность данного нуклида выражается в количестве атомов, распадающихся в единицу времени. В международной единице беккерель (Бк) был назван в честь Антуана Анри Беккереля (Франция, 1852-1908), известного открытием радиоактивности, а число распадов в секунду (dps) равнялось 1 Бк. 1 Бк 2,703 E-11 Ки 27,0 E-1 2Ки 27,0 пКи Используется для обозначения степени загрязнения морской воды и воздуха.

Ки (Кюри)

Он назван в честь физика Марии Кюри, открывшей радий. Ки, который в настоящее время используется в качестве вспомогательной единицы, исторически основан на радиоактивности 1 г Ra-226 и определяется как интенсивность радиоактивности, эквивалентная 3,7 Е+10 распадов в секунду. 1 Ки равен 3,7E+10 Бк. К ним относятся мКи (3,7E+7 Бк), мкКи (3,7E+4 Бк) и пКи (3,7E-2 Бк. Он определяется как +10 дпс.) Около 3,4 пКи (пикюри 0,125 Бк) Pt- 190, природный радионуклид, содержится в 1 г платиновой (Pt) пластины. Pt-190 является нуклидом α-распада, и подсчитано, что 1 г платины α-распадает со скоростью 7-8 распадов в минуту. Настоящее японское тело содержит 0,1 мкКи (3700 Бк) радиоактивного калия (К-40). 1Ci 3,7E+10 Бк (3,710 Бк)

скорость высвобождения частиц

Существует метод, в котором единица, выражающая интенсивность нейтрального источника или тому подобного, выражается через скорость испускания частиц, другими словами, количество частиц, испускаемых в единицу времени (/с).

единица излучения

Он указывает количество излучения, прошедшего через определенное место в интересующем материале, или количество, поглощенное материалом при прохождении через него излучения (например, количество ионизации, количество генерируемых ионных пар, поглощенная энергия и т. д.). Он соответствует интенсивности так называемого «поля» излучения или количеству прошедшего излучения. Следовательно, многие типы «количества излучения» определяются в соответствии с тем, на какое количество в соответствии с прохождением излучения обращают внимание.

плотность потока частиц

Количество частиц излучения на единицу площади, проходящих через место. Плотность частиц «Скорость» представляет собой плотность потока частиц в единицу времени.

Доза облучения

Концепция, основанная на количестве заряда, генерируемого прохождением излучения. Случай, когда в 1 см3 сухого воздуха в стандартном состоянии (0°С, 760 мм рт. ст.) генерировался электрический заряд в 1 е.е.с., в старой системе определялся как 1Р (рентген). Если это выразить в новой системе единиц, то это будет эквивалентно 2,58E-4 Кл (кулон)/кг, но оно мало используется, потому что изображение выглядит не очень хорошо. С другой стороны, доза облучения такая же, как поглощенная доза в воздухе, и единица Гр имеет отношение 1 R8,7 м (милли) Гр. Нормальная естественная мощность дозы γ-излучения составляет несколько мк (микро 1,0E-6) Р/час, а когда она выражена в Гр, она становится несколько 10 н (нано 1,0E-9) Гр/час.

поглощенная доза

Количество энергии излучения, поглощаемой веществом в данном месте. В старой системе поглощение 100 эрг в 1 г интересующего вещества за счет прохождения радиации выражалось в 1 рад (rad), но в настоящее время используется Гр (Грей) (Gy100 rad).

Эквивалент дозы и эквивалент эффективной дозы

Величина, полученная путем умножения поглощенной дозы, полученной частью тела или органом (например, желудком), на коэффициент качества QF, определяемый с учетом типа и энергии излучения, называется эквивалентом дозы. Это понятие используется в области радиологической защиты как показатель биологического действия радиации на орган. Единицы: бэр (бэр: старая система единиц) и Зв (зиверт: новая система единиц, 1 Зв100 бэр). Эквивалент эффективной дозы HE определяется как HE∑Di×Wi (где Di – доза на орган) с учетом радиационной чувствительности и канцерогенного риска для всех органов i в организме и используется в указанном количестве. В последнее время ее называют эффективной дозой, но определение почти такое же.

Воздействие радиации на организм человека

Когда клетки человеческого тела получают энергию от излучения, структура ДНК клетки может быть изменена. В это время, если количество энергии, доставляемой излучением, очень велико (более 500 мЗв), возникают немедленные проблемы со здоровьем, такие как эритема кожи, из-за гибели многих клеток. Хотя количество доставленной энергии не очень велико, но если количество доставленной радиационной энергии выше стандартного значения (100 мЗв), клетка выживает в мутировавшем состоянии и возрастает вероятность развития рака или генетической аномалии. Вероятность этой аномалии здоровья линейно пропорциональна величине облучения. С другой стороны, при небольшой дозе никаких отклонений не возникает благодаря эффективной системе восстановления самих клеток. Воздействие радиации на организм человека можно разделить на детерминированные эффекты и стохастические эффекты.

детерминированное влияние

Когда за короткий промежуток времени погибает большое количество клеток, клетки теряют свою функцию. Когда доза облучения превышает определенный уровень (500 мЗв), она вызывает серьезные нарушения у всех без исключения. Доза облучения выше определенного уровня, вызывающая апоптоз и вызывающая появление отклонений в состоянии здоровья, называется пороговой (пороговой) дозой облучения. При превышении пороговой дозы облучения клетки погибают пропорционально величине дозы. Минимальная пороговая доза облучения составляет 500 мЗв.

стохастический эффект

Хотя клетка не погибает, бывают случаи, когда она выживает и размножается в мутировавшей форме. Он может развиться в раковые клетки, вызывающие лейкемию, или развиться в генетические дефекты у потомства из-за мутаций в зародышевых клетках. Путь, по которому мутантные клетки могут измениться, зависит от различных факторов, таких как возраст или пол человека, подвергшегося воздействию радиации. В зависимости от аспекта исходной мутации цитогенетический процесс стохастически приводит к развитию рака. При воздействии радиации в 100 мЗв и более вероятность возникновения рака увеличивается пропорционально увеличению количества радиации.

Воздействие малых доз радиации

В области ниже 100 мЗв, которая классифицируется как низкая доза, радиационная опасность не наблюдается. Скорее, есть исследования, которые показывают, что это полезно. В исследовании японцев, переживших атомную бомбардировку, ожидаемая продолжительность жизни тех, кто подвергся воздействию низких доз, была больше, чем у японцев. Число выживших после атомных бомбардировок и групп, подвергшихся радиоактивным осадкам, меньше, чем в среднем по Японии по количеству смертей от солидного рака. В случае радона при воздействии 50~200 Бк/м^3 вероятность рака легких ниже, чем при воздействии меньшего или большего количества. В 1950-х годах люди, живущие в 12 штатах США, включая Неваду, подверглись радиационному облучению выше среднего в результате испытаний ядерных бомб. Рабочие атомных электростанций живут дольше, чем население в целом.

Различие между радиоактивным загрязнением и облучением

Различают два вида радиационного облучения: загрязнение и облучение.

радиоактивное загрязнение

Загрязнение после контакта с радиоактивными веществами, такими как пыль или жидкость. Его можно разделить на внешнее (внешнее) и внутреннее (внутреннее) загрязнение. Внешнее загрязнение – это загрязнение кожи или одежды радиоактивными веществами. Внутреннее загрязнение относится к проглатыванию радиоактивных материалов, вдыханию или попаданию в организм через кожу. Радиоактивный материал, попадая в организм, перемещается в различные ткани (щитовидную железу, костный мозг и др.) и продолжает излучать излучение до тех пор, пока радиоактивный материал не будет удален или разрушен. Внутреннее загрязнение трудно удалить. Некоторые радионуклиды способны к внутреннему загрязнению, но исторически относительно немногие радионуклиды представляют серьезную опасность для облученных субъектов: H-3, Co-60, Sr-90, Cs-137, I-131, Ra-226, U-235. , У-238, Пу-238, Пу-239, По-210, Ам-241.

Удаление радиоактивного загрязнения

Для предотвращения всасывания в организм загрязненный радиоактивный материал следует немедленно удалить, а загрязненную кожу немедленно промыть большим количеством воды с мылом. Небольшие колотые раны следует тщательно промыть, чтобы удалить все радиоактивные частицы. Не сбривать загрязненные волосы и коротко стричь их. Бритье может повредить кожу и позволить радиоактивным загрязнителям проникнуть в кожу.

облучение

Воздействие нерадиоактивных веществ при облучении. Радиационное облучение может происходить даже при отсутствии источника излучения (радиоактивного материала, рентгеновского оборудования). Когда источник излучения удаляется, облучение прекращается. При облучении всего тела радиацией могут появиться системные симптомы и острый лучевой синдром, если доза чрезмерно высока. При облучении только части тела могут возникать местные симптомы. Облученный человек не излучает радиацию. Это тот же принцип, что и человек, подвергшийся воздействию солнечного света, не излучает свет.

Симптомы после радиационного облучения

Острый лучевой синдром (ОЛС)

Чрезмерное радиационное облучение всего тела или многих его частей вызывает серьезное повреждение тканей или органов в течение 30 дней. В зависимости от дозы облучения могут появиться следующие острые синдромы. К ним относятся цереброваскулярный синдром, желудочно-кишечный синдром и гемопоэтический синдром. Эти синдромы имеют три стадии. Возникновение симптомов и скорость их прогрессирования из-за радиационного облучения зависят от количества облучения. Поскольку появление симптомов с течением времени согласуется с дозой облучения, это полезно для прогнозирования количества облученного излучения. Продромальная фаза: соответствует 0-2 дням после воздействия. Могут развиться вялость и желудочно-кишечный синдром (тошнота, снижение аппетита, рвота, диарея). Латентная бессимптомная стадия: соответствует от 0 до 31 дня после заражения. Причина появления латентной бессимптомной стадии заключается в том, что организм функционирует нормально до тех пор, пока не истечет срок жизни клеток, активных в настоящее время в организме. Однако у человека, подвергшегося чрезмерному облучению, ткани, в которых образуются новые клетки, разрушаются и не могут заменить клетки, отжившие свой век, поэтому различные симптомы появляются примерно через месяц после облучения. Отдельные стадии системного заболевания: Заболевания классифицируются в соответствии с основными пораженными тканями.

Цереброваскулярный синдром

Это симптом, который появляется, когда все тело подвергается воздействию большого количества радиации в 30 Гр и более. При этом продромальный период появляется в течение от нескольких минут до часа после воздействия, а инкубационный период короткий. У облученных субъектов тремор тела, судороги, двигательные расстройства и отек головного мозга в течение от нескольких часов до 1-2 суток приводят к летальному исходу.

желудочно-кишечный синдром

Это наиболее частый симптом после облучения всего организма в дозе 6-30 Гр. Продромальные симптомы появляются в течение 1 часа и исчезают в течение 2 дней. В течение инкубационного периода 4-5 дней клетки слизистой оболочки желудка погибают. Сильная тошнота, рвота и диарея вызывают сильное обезвоживание и дисбаланс электролитов, что приводит к гибели клеток. Кроме того, может возникнуть некроз пищеварительного тракта, который легко вызывает бактериемию и сепсис. часто умирают У пациентов, подвергшихся облучению в дозах более 10 Гр, могут развиться цереброваскулярные симптомы. У выживших также развивается гемопоэтический синдром.

Гематопоэтический синдром

Это наиболее частый симптом после облучения всего организма в дозе 1-6 Гр, проявляется общей панцитопенией. Легкий продромальный период начинается через 1-6 часов после воздействия и продолжается до 24-48 часов. Хотя стволовые клетки костного мозга значительно уменьшаются, циркулирующие зрелые клетки крови существенно не затрагиваются. За исключением циркулирующих лимфоцитов, лимфопения развивается в течение от нескольких часов до суток после воздействия. Когда циркулирующие клетки умирают из-за старения, стволовые клетки костного мозга уменьшаются и не могут быть заменены в достаточном количестве, что приводит к панцитопении. Следовательно, субъекты, подвергшиеся облучению в дозе 1 Гр, не имеют симптомов в течение инкубационного периода продолжительностью около 4,5 недель, когда снижается продукция костного мозга. Риск инфицирования увеличивается при нейтропении, которая возникает чаще всего на 2-4 неделе, и снижается продукция антител. При тромбоцитопении петехии и кровоточивость слизистых оболочек развиваются в течение 3-4 нед и могут сохраняться до месяца. Анемия развивается медленно, поскольку эритроциты живут дольше, чем лейкоциты и тромбоциты. Выжившие имеют повышенную заболеваемость радиационно-индуцированным раком, включая лейкемию.

Поражения, возникающие при воздействии радиации на локальный участок тела

Сердце и кровеносные сосуды Боль в груди, лучевой перикардит, лучевой миокардит Кожа Более 3 Гр: выпадение волос (в течение 2-3 недель воздействия) Более 6 Гр: частичная эритема 8-15 Гр: сухое шелушение (в течение 3-4 недель воздействия) ) 15–20 Гр: Влажное шелушение (в течение 3–4 недель после воздействия) 15–25 Гр: Образование волдырей (в течение 2–3 недель после воздействия) 20 Гр и более: Язвы (в течение 2–3 недель после воздействия) 25 Гр и более: некроз (более 3 недель воздействия) Снижение сперматогенеза гонад, аменорея, снижение либидо 5–6 Гр и более: бесплодие Воспаление слизистой оболочки головы и шеи, дисфагия (боль при глотании), одинофагия, карцинома щитовидной железы, мышечная и костная миопатия, остеосаркома Глаз Более 2 Гр: катаракта. Легочный лучевой пневмонит. Более 30 Гр: иногда фатальный фиброз легких. анемия, артериальная гипертензия Суммарная доза 20 Гр и более в течение 5 недель: радиоактивный фиброз), олигурическая почечная недостаточность Спинальная ≥50 Гр: миелопатия Частичное ограничение роста плода, врожденные пороки развития, врожденные метаболические нарушения, внутриутробная гибель <0,1 Гр: без значимого эффекта Риск рака у детей составляет примерно 6%/Гр.

Влияние ядерной аварии

Самой страшной ядерной аварией, когда-либо зарегистрированной, была Чернобыльская авария. Согласно отчету НКДАР ООН (2008 г.) и отчету ВОЗ (2005 г.), общее число людей, погибших от радиационного облучения в результате аварии на Чернобыльской АЭС, к 2005 г. составило около 43 человек. Согласно отчету НКДАР ООН (2013 г.), во время аварии на Фукусиме не было погибших от радиационного облучения, 30 лет спустя доза облучения в Чернобыльской зоне высокого радиоактивного загрязнения Припять составляет от 0,18 до 39,32 мкЗв/ч. Средний показатель по Сеулу составляет 0,11 мкЗв/ч. Тридцать лет спустя район Чернобыля описывают, с одной стороны, как «жалкую бесплодную землю», а с другой стороны, как рай для дикой природы. Самой большой проблемой общественного здравоохранения, вызванной чернобыльской аварией, является не радиационное загрязнение, а воздействие на психическое здоровье.

увидеть вместе

Чернобыльская АЭС Фукусима-дайити АЭС Авария Фоновое излучение Естественная радиоактивность Радиация окружающей среды Наведенная радиоактивность Искусственная радиоактивность Период полураспада

сноска

Рекомендации

Original article in Korean language