Exposure externă și internă, concept, pericol pentru om

1.3 Iradierea exterioară a radionuclizilor de origine terestră

2. Radiații din surse umane

2.1 Expunerea externă

2.2 Expunerea internă







Înainte de a vorbi despre iradiere, aș dori să ofer o definiție a acestui cuvânt, ce înseamnă.

Iradierea - efectul radiației (infraroșu, ultraviolet, ionizant) asupra materiei sau a obiectelor biologice.

Așa cum se poate observa din definiție, există diferite tipuri de radiații, o să mă ating în munca mea. Și așa vom determina scopul muncii mele.

Scopul acestei lucrări este de a introduce diferite moduri prin care radiatia atinge țesuturile corpului și acționează asupra acestora, vor încerca să definească expunerea internă și externă și de a identifica pericolul pe care îl reprezintă pentru om.

1. Surse de radiații

1.1 Surse naturale

Viața de pe Pământ a apărut și continuă să se dezvolte în condiții de iradiere constantă. Trăim într-o lume în care radiația nu poate fi evitată prin radiații ionizante. Fundalul de radiații al pământului poate fi alcătuit din trei componente:

radiații din radionuclizi naturali împrăștiați în crusta, aerul și alte obiecte ale mediului extern

radiații de la radionuclizii artificiali (technogeni).

Iradierea prin criteriul localizării surselor de radiație este deja împărțită în exterior și intern.

Expunerea exterioară se datorează surselor situate în afara corpului uman. Sursele radiației externe sunt radiația cosmică și sursele terestre. Sursa de iradiere internă este radionuclizii care se află în corpul uman. Voi discuta acest lucru mai detaliat mai târziu.

1.2 Radiația cosmică

Radiația cosmică constă din particule captate de câmpul magnetic al pământului, radiații cosmice galactice și radiații corpusulare din Soare. Se compune în principal din electroni, protoni și particule alfa. Această așa-numită radiație cosmică primară, care interacționează cu atmosfera Pământului, generează radiații secundare. Ca urmare, la nivelul mării, radiația constă aproape în întregime din muoni (partea covârșitoare) și din neutroni.

Rata de absorbție absorbită a radiației cosmice în aer la nivelul mării este de 32 nG / oră și este formată în principal de muoni. Pentru neutronii la nivelul mării, doza absorbită este de 0,8 nG / h, iar doza echivalentă este de 2,4 nSv / h. Datorită radiației cosmice, majoritatea populației primește o doză egală cu aproximativ 0,35 mSv pe an.

Iradierea exterioară cosmică este supusă întregii suprafețe a Pământului. Cu toate acestea, iradierea este inegală. Intensitatea radiației cosmice depinde de activitatea solară, localizarea geografică a obiectului și crește cu altitudinea deasupra nivelului mării. Este cea mai intensă la Polul Nordic și Sud, mai puțin intens în regiunile ecuatoriale. Motivul pentru aceasta este câmpul magnetic al Pământului, care deflectă particulele încărcate de radiații cosmice. Cel mai mare efect al iradierii externe cosmice este legat de dependența radiației cosmice de înălțime

Semnalele solare reprezintă un pericol major de radiații în timpul zborurilor spațiale. Razele cosmice care vin de la soare, în esență constau dintr-un spectru larg de energie de protoni (proton de energie de până la 100 MeV), particule încărcate de la soare poate ajunge pe Pământ, după 15-20 de minute după flash pe suprafața acestora devine vizibilă. Durata blițului poate atinge câteva ore.

Cantitatea de doză de radiații primită de o persoană depinde de localizarea geografică, stilul de viață și natura muncii. De exemplu, la o altitudine de 8 km, rata efectivă a dozei este de 2 μSv / h, ceea ce duce la o iradiere suplimentară în timpul transportului aerian.

Într-un zbor transcontinental pe o aeronavă turbopropulsoasă obișnuită care zboară cu o viteză mai mică decât viteza sunetului (Tppone # 63; 7,5 ore), doza individuală primită de călători (50 μSv) este cu 20% mai mare decât doza primită de pasagerul avionului supersonic (Tpoulet # 63; 2,5 ore) (40 μSv), deși acesta din urmă este supus iradierii mai intense datorită altitudinii mai mari a zborului. Doza colectivă efectivă de la traficul aerian global ajunge la 104 persoane - Sv, care este în medie pe cap de locuitor în lume de aproximativ 1 μSv pe an, iar în America de Nord aproximativ 10 μSv.

1.3 Iradierea exterioară a radionuclizilor de origine terestră

În prezent, 23 de elemente radioactive cu durată lungă de viață, cu un timp de înjumătățire de 107 ani și mai mult, au fost păstrate pe Pământ.

În trei familii radioactive: uraniu (238U), toriu (232Th) și actiniu (235Ac), 40 de izotopi radioactivi sunt formați în mod constant în procesele de dezintegrare radioactivă. Doza medie efectivă efectivă de iradiere externă pe care o persoană o primește pe an din surse terestre este de aproximativ 0,35 mSv, adică ușor mai mare decât doza medie individuală datorată iradierii din cauza fondului cosmic la nivelul mării.

Cu toate acestea, nivelul radiațiilor terestre nu este același în diferite regiuni. De exemplu, la 200 km nord de São Paulo, Brazilia, există o mică altitudine, unde nivelul de radiații este de 800 de ori mai mare decât media și atinge 260 mSv pe an. În sud-vestul Indiei, 70.000 de oameni trăiesc pe o zonă îngustă de coastă de-a lungul căreia nisipurile bogate în toriu se întind. Acest grup de persoane primește o medie de 3,8 mSv pe an pe persoană. Studiile au arătat că în Franța, FRG, Italia, Japonia și Statele Unite, aproximativ 95% din populație trăiește în locuri cu o doză de radiație de 0,3 până la 0,6 mSv pe an. Aproximativ 3% primesc o medie de 1 mSv pe an și aproximativ 1,5% mai mult de 1,4 mSv pe an.

Dacă o persoană se află într-o cameră, doza de iradiere exterioară se modifică din cauza a doi factori opuși:
1) Ecranarea radiațiilor externe de către clădire.
2) Iradierea datorată radionuclizilor naturali din materialele din care a fost construită clădirea.
În funcție de concentrația izotopilor 40K, 226Ra și 232Th în diferite materiale de construcție, rata dozei în locuințe variază de la 4 · 10-8 până la 12 · 10-8 Gy / h. În medie, în clădirile din caramida, piatră și beton, rata dozei este de 2-3 ori mai mare decât în ​​clădirile din lemn.

2. Radiații din surse umane







Ca urmare a activităților umane, în mediul extern au apărut radionuclizii artificiali și sursele de radiații. Radionuclizii naturali extrași din interiorul Pământului împreună cu cărbune, gaz, ulei, îngrășăminte minerale, materiale de construcție au început să intre în mediul natural în cantități mari. Acestea includ centralele geotermale care, în medie, produc o emisie de aproximativ 4,1014 Bq din izotopul de 222Rn pe 1 GW de energie electrică generată; îngrășăminte îngrășăminte care conțin 226Ra și 238U (până la 70 Bq / kg în apata de Kola și 400 Bq / kg în fosforit); Cărbunele ars în case și centralele electrice conțin radionuclizi naturale de 40K, 232U și 238U în echilibru cu produsele lor de dezintegrare.

De-a lungul ultimelor decenii, omul a creat mii de radionuclizi și a început să le folosească în cercetare, tehnologie, medicina, si altele. Acest lucru duce la o creștere a dozei de radiații primite de ambele persoane fizice și a populației în ansamblu. Uneori, iradierea surselor create de o persoană se dovedește a fi de mii de ori mai intensă decât de la surse naturale.
În prezent, principala contribuție la doza din surse umane este expunerea la radiații externe în diagnostic și tratament. În țările dezvoltate, pentru fiecare o mie de oameni există între 300 și 900 de astfel de anchete pe an, fără a lua în calcul fluorografia în masă și examinările cu raze X ale dinților.

Pentru a studia diferitele procese care au loc în organism și pentru diagnosticarea tumorilor, se utilizează și radioizotopi introduși în corpul uman. În țările industrializate, se efectuează aproximativ 10-40 de anchete la 1 milion de locuitori pe an. Efectele echivalente efective colective sunt de 20 de persoane - Sv la 1 milion de locuitori în Australia și 150 de persoane - Sv în Statele Unite.

Doza medie echivalentă efectivă obținută din toate sursele de radiații în medicină în țările industrializate este de 1 mSv pe an pe cap de locuitor, adică aproximativ jumătate din doza medie din surse naturale.

2.1 Expunerea externă

Iradierea externă dintr-o sursă situată în afara corpului. Aceasta este cauzată de radiații gamma, raze X, neutroni, care pătrund adânc în organism, precum beta-raze cu energie ridicată capabile să penetreze în straturile superficiale ale pielii. Sursele de radiații externe de fond sunt radiațiile cosmice, nuclides care emit gamma sunt conținute în roci, sol, materiale de construcții (beta raze în acest caz pot fi neglijate din cauza ionizarea aerului scăzută, o mai mare absorbție a beta activ particule minerale și construcții) .

Calculați doza pe care o persoană o primește din cauza expunerii externe la razele cosmice

= 28 mrad / an (0,28 mGy / an);

unde Dk este doza absorbită datorată radiației cosmice;

1.95 este numărul de perechi de ioni care apar în 1 cm3 datorită razelor cosmice pe secundă (la latitudini medii);

3.6 * 103 este numărul de secunde în 1 oră;

24 - numărul de ore într-o zi;

365 - numărul de zile într-un an;

2,08 * 109 - numărul de perechi de ioni care apar la o doză în 1P;

103 - coeficient de transfer al dozei la mrad;

1,07 - coeficient de transfer al dozei de la raze X la rad.

Astfel, 28 mrad / an reprezintă doza medie pe care o persoană o primește din cauza radiațiilor cosmice.

O parte semnificativă a dozei totale de radiatii externe datorate surselor naturale de radiații, este format dintr-o substanță care emite gamma conținute în stratul de suprafață de roci și pochv.Tak, debitul dozei absorbite în aer, care se formează datorită potasiul-40 medii 16 Hp / oră, uraniu-238-11 ng / h, toriu -232 - 17 nG / h. Doza pentru anul este de potasiu 0,06-0,354 mGy, uraniu - 0,165-0,263 mGy. În unele zone ale Braziliei, puterea radiațiilor gamma ajunge la 10 mGy pe an. Mai mult de 95% din populație trăiește în medii în care puterea de radiații gamma în aer este de 30-70 Hr / oră (în medie 50 Hr / hr).

Doza anuală echivalentă. datorită radiației gamma de radionuclizi naturali în sol este estimată prin înmulțirea dozei medii de putere absorbită în aer la om timp relativ petrecut zonă deschisă (egal cu 0,2) și cu un factor de 0,7 (raport doză echivalentă cu doza absorbită în aer pentru valorile medii ale radiației gamma).

D = 50 nG / h x 0,7 3V / Gy x 8760 ore pe an x ​​0,2 = 61 m3v / an

Doza datorată expunerii în interior este de 290 m3 / an.

Doza medie este doza echivalentă în
350 m3v / an = 0,35 m3v / an.

Doza de iradiere externă, care se datorează particulelor beta ale radionuclizilor naturali conținute în sol și în aer, este
7 m3v / an = 0,003 m3 / an.

2.2 Expunerea internă

Iradierea internă a radiațiilor ionizante ale substanțelor radioactive din interiorul corpului (prin inhalare, ingestie cu apă și alimente, penetrarea prin piele). Organismul primește atât radioizotopi naturali cât și artificiali. Fiind expuși la decăderea radioactivă în țesuturile organismului, acești izotopi emit raze alfa, beta, gamma.

Există o serie de caracteristici care fac ca iradierea internă să fie de multe ori mai periculoasă decât cea externă (cu aceleași cantități de radionuclizi):

1. Cu expunerea la radiații a țesutului corpului crește timp, deoarece în acest caz, timpul de expunere coincide cu timpul CM rezidență în organism (cu o doză de iradiere externă este determinată de timpul de staționare în zona de expunere la radiatii).

2. Doza de iradiere internă crește brusc datorită distanței practic infinitezime față de țesuturile care suferă efecte ionizante (așa-numita iradiere de contact).

3. Când iradierea internă exclude absorbția particulelor alfa de stratul cornos (substanțele active alfa devin cele mai periculoase).

4. Cu o mică excepție, PB-urile sunt distribuite inegal în țesuturile organismului, dar se concentrează selectiv în organe separate, întărind în continuare iradierea lor.

5. În cazul iradierii interne, nu este posibil să se utilizeze metode de protecție concepute pentru iradierea exterioară (screening, scurtarea timpului petrecut în câmpul de acțiune al PB, îndepărtarea de la sursa de iradiere).

Gradul de pericol pentru radiații în timpul expunerii interne a unei persoane este determinat de un număr de parametri:

1. Modul de intrare a RV în organism (respirator, gastrointestinal, piele).

2. Locul localizării (depunerii) RV în corp.

3. Durata introducerii PB în corpul uman.

4. Timpul radiatorului din corp (în funcție de timpul de înjumătățire și timpul de înjumătățire al radionuclizilor).

5. Energia emisă de radionuclizi pe unitate de timp (numărul de descompuneri pe unitate de timp este înmulțit cu energia medie a unei degradări).

6. Masa țesutului iradiat (depinde de localizarea PB în organism).

7. Raportul dintre masa țesutului iradiat și masa corpului uman.

8. Cantitatea de radionuclizi din corp, adică numărul de descompuneri pe unitate de timp și tipul de radiație.

Prezența și combinarea acestor factori va duce la o mare varietate de cantități care caracterizează cantitatea maximă admisă a elementelor radioactive în aer, apă, în interiorul corpului uman, și se caracterizează printr-un parametru totală - limita anuală a radionuclizilor în corpul uman.

Datorită radioactivității naturale (fond de izotopi naturali și radiații cosmice), doza echivalentă individuală este de 2,4 m3v / an, inclusiv. datorită expunerii externe de 0,8 m3v / an, datorită iradierii interne de 1,6 m3 / an.

iradierea radiației radionuclizilor cosmice

Și astfel, apropie de sfârșit, subliniem încă o dată că expunerea umană la lumea modernă urmărește peste tot, iar omul din ea nu poate scăpa, deoarece radiația de diferite tipuri, au apărut cu pământul nașterea și dezvoltarea societății, studiul de noi tehnologii, dezvoltarea terenurilor a dat omul modern, mijloacele care îl iradiază în continuare. Nu am intrat în această lucrare, vorbesc despre bomba nucleară, ci despre catastrofele care au avut loc, dar considerau doar expuneri superficiale, externe și interne, fără a afecta la nivel global. Vreau doar să spun că expunerea în cadrul standardelor de siguranță acceptabile pentru oameni și nici un pericol pentru sănătatea lui, dar tinde să se acumuleze, iar apoi au probleme cu sănătatea, nici nu exclude amenințarea morții la om.

Se poate spune că expunerea la radiații prezintă un anumit pericol pentru o persoană, radiația cea mai periculoasă va fi internă, deoarece, în cazul expunerii interne, nu există mijloace posibile de protecție, spre deosebire de cea externă.

Hall E.J. - radiație și viață - M. Medicine, 1989.

Yarmonenko S.P. - Radiobiologia oamenilor și a animalelor, M. Școala superioară, 1988.

Informații despre accidentul de la Cernobîl și consecințele acestuia, pregătite pentru AIEA - Energia Atomică, 1986. t, 61, problema. 5., p. 301-320.

Normele de siguranță a radiațiilor NRB-76/87 și normele sanitare de bază pentru lucrul cu substanțe radioactive și alte surse de radiații ionizante OSB-72-8 7.

Găzduit pe Allbest.ru







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: