Ионизирующее излучение и радиоактивность
Другие рефераты
Ионизирующее излучение и радиоактивность
Ионизирующее излучение – поток заряженных или нейтральных частиц и
квантов электромагнитного излучения, прохождение которых через вещество
приводит к ионизации и возбуждению атомов или молекул среды.
Все ионизирующие излучения по своей природе делятся на фотонные и
корпускулярные. К фотонному ионизирующему излучению относятся гамма-
излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер
или аннигиляции частиц, тормозное излучение, возникающее при уменьшении
кинетической энергии заряженных частиц, характеристическое излучение с
дискретным энергетическим спектром, возникающее при изменении
энергетического состояния электронов атома и рентгеновское излучение,
состоящее из тормозного и/или характеристического излучений. К
корпускулярному ионизирующему излучению относят альфа-излучение,
электронное, протонное, нейтронное и мезонное излучения. Корпускулярное
излучение, состоящее из потока заряженных частиц (альфа-, бета-частиц,
протонов, электронов), кинетическая энергия которых достаточна для
ионизации атомов при столкновении, относится к классу непосредственно
ионизирующего излучения. Нейтроны и другие элементарные частицы
непосредственно не производят ионизацию, но в процессе взаимодействия со
средой высвобождают заряженные частицы (электроны, протоны), способные
ионизировать атомы и молекулы среды, через которую проходят.
Соответственно, корпускулярное излучение, состоящее из потока незаряженных
частиц, называют косвенно ионизирующим излучением.
Источником ионизирующего излучения называют объект, содержащий
радиоактивный материал, или техническое устройство, испускающее или
способное (при определенных условиях) испускать ионизирующее излучение.
Классификация источников излучения. Современные ядерно-технические
установки обычно представляют собой сложные источники излучений. Например,
источниками излучений действующего ядерного реактора, кроме активной зоны,
являются система охлаждения, конструкционные материалы, оборудование и др.
Поле излучения таких реальных сложных источников обычно представляется как
суперпозиция полей излучения отдельных, более элементарных источников.
Любой источник излучения характеризуется:
1. Видом излучения – основное внимание уделяется наиболее часто
встречающимся на практике источникам (-излучения, нейтронов, (-, (+-, (--
частиц.
2. Геометрией источника (формой и размерами) – геометрически источники
могут быть точечными и протяженными. Протяженные источники представляют
суперпозицию точечных источников и могут быть линейными, поверхностными
или объемными с ограниченными, полубесконечными или бесконечными
размерами. Физически точечным можно считать такой источник, максимальные
размеры которого много меньше расстояния до точки детектирования и длины
свободного пробега в материале источника (ослаблением излучения в
источнике можно пренебречь). Поверхностные источники имеют толщину много
меньшую, чем расстояние до точки детектирования и длина свободного
пробега в материале источника. В объемном источнике излучатели
распределены в трехмерной области пространства.
3. Мощностью и ее распределением по источнику – источники излучения
наиболее часто распределяются по протяженному излучателю равномерно,
экспоненциально, линейно или по косинусоидальному закону.
4. Энергетическим составом – энергетический спектр источников может быть
моноэнергетическим (испускаются частицы одной фиксированной энергии),
дискретным (испускаются моноэнергетические частицы нескольких энергий)
или непрерывным (испускаются частицы разных энергий в пределах некоторого
энергетического диапазона).
5. Угловым распределением излучения – среди многообразия угловых
распределений излучений источников для решения большинства практических
задач достаточно рассматривать следующие: изотропное, косинусоидальное,
мононаправленное. Иногда встречаются угловые распределения, которые можно
записать в виде комбинаций изотропных и косинусоидальных угловых
распределений излучений.
(На практике источники встречаются в неограниченном многообразии
указанных характеристик.)
Гамма-лучи, альфа- и бета-частицы обладают различной проникающей
способностью. Пробег альфа-частицы в воздухе не превышает нескольких
сантиметров; бета-частицы могут пройти в воздухе несколько метров, а гамма-
кванты – десятки, сотни метров. При внешнем облучении человека альфа-
частицы полностью задерживаются поверхностным слоем кожи; бета-частицы не
могут проникнуть в глубь человеческого организма больше, чем на несколько
миллиметров; гамма-кванты способны вызвать облучение всего тела.
Клинические аспекты действия малых доз ионизирующего излучения на
человека
Нарушение здоровья тесно связано с ростом числа общесоматических
заболеваний. Пусть здоровье – это состояние организма, которое можно
охарактеризовать соответствующими уровнями физических и умственных
способностей, а также возможностями приспособления к меняющимся условиям
работы и жизни. В этом случае в понятие «нарушение здоровья» входит
снижение функциональных способностей организма. Для оценки нарушения
здоровья, а вместе с этим и для прогноза роста заболеваний, применяют
критерии изменения гематологических, биохимических и морфологических
параметров организма, которые имеют количественные лабораторные оценки, и
эти изменения могут быть результатом неблагоприятного воздействия факторов
на различные физиологические системы.
Рассмотрим клинические проявления, которые возникают у практически
здорового человека при действии малых доз ионизирующего излучения на
примере медицинских и дозиметрических исследований заболеваемости
ликвидаторов аварии на ЧАЭС по данным Российского государственного медико-
дозиметрического регистра.
Таблица 2. Показатели заболеваемости на 100 тыс. человек в 1993 году
по основным классам болезней среди ликвидаторов различных дозовых групп и
населения России в целом
|Класс болезней |Население |Ликвидаторы |
| |России | |
| | |0 – 5 |5 – 20 |Более |
| | |сГр |сГр |20сГр |
|Болезни эндокринной системы |327 |5170 |6120* |6075* |
|Болезни крови и кроветворных |94 |213 |354* |450* |
|органов | | | | |
|Психические расстройства |599 |5178 |5490 |5472 |
|Болезни органов кровообращения |1472 |5287 |6090* |6648** |
|Болезни органов пищеварения |2535 |9106 |9743 |9515 |
| | | | | |
Примечания:
* - показатели, достоверно отличающиеся от соответствующих показателей в
дозовой группе 0 - 5 сГр;
** - те же различия с дозовой группой 5 - 20 сГр.
В таблице представлены показатели заболеваемости на 100 тыс. человек в
1993 г. по основным классам болезней среди ликвидаторов различных дозовых
групп и населения России в целом. Из данных таблицы видно, что показатели
заболеваемости среди ликвидаторов превышают таковые для населения России.
Рост заболеваемости (сумма заболеваний по классам болезней) по группам
ликвидаторов составляет соответственно 20; 22,8 и 23,2 %. Эффективная доза
Dэф рассчитывалась из предположения, что ликвидаторы на ЧАЭС подвергались
равномерному облучению в течение трех - шести месяцев. Мы считаем, что
столь высокий рост заболеваний объясняется тем, что уровень, полнота и
качество диспансеризации ликвидаторов значительно отличаются от
общероссийской практики. Поэтому группу, получившую дозу 0 - 5 сГр (Dэф ( 2
сГр), мы принимаем в качестве контрольной группы сравнения. Из данных
таблицы следует, что во второй и третьей группе имеет место достоверный
рост заболеваний примерно на 3 %. Этим группам с дозой облучения 20 - 35
сГр Dэф соответствует 7 - 11 сГр, то есть у части лиц она несколько
превышала условный порог (Dэф=8 сГр). Нарушение здоровья есть
нестохастический эффект. При достижении пороговой дозы он выявляется у
части лиц (до 5 %). На этом основании мы принимаем Dэф=8 сГр за порог
нарушения здоровья.
Имеющиеся в литературе клинические данные об изменениях в основных
регуляторных системах организма при действии ионизирующего излучения в
дозах, не вызывающих острую или хроническую лучевую болезнь, указывают на
то, что функциональные изменения деятельности основных физиологических
систем чаще всего носят полисиндромный характер. Это проявляется в
первичных функциональных отклонениях на уровне многих физиологических
систем организма, развитию донозологических состояний, переходящих с ростом
дозы к клинической патологии. Как показывает анализ заболеваемости
ликвидаторов аварии на ЧАЭС, при дозах более 5 сГр через четыре года имеет
место достоверный рост заболеваний по следующим классам болезней: болезни
нервной системы, психические расстройства, болезни крови и кроветворных
органов, болезни органов пищеварения. По другим классам болезней различия в
показателях заболеваемости не выявлены.
Ра
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
