Радиация (лат. – излучение) – поток электромагнитных волн и частиц, способных ионизировать различные вещества. Под термином «ионизация» следует понимать превращение атомов вещества в ионы со знаком «+» или «-» под воздействием радиационных лучей. Источники радиоактивного излучения – предметы, в состав которых входят способные к радиоактивному распаду элементы. При этом они излучают частицы или волны.
Все в нашем мире состоит из мельчайших частиц – атомов. Эти микрочастицы по своему строению подобны солнечной системе. По орбите ядра («солнца») с положительным зарядом передвигаются электроны («планеты»), имеющие отрицательный заряд. Ядро включает в себя позитивно заряженные протоны и нейтроны, которые зарядом не обладают. Если число позитивно заряженных протонов является постоянным, количество нейтрально заряженных нейтронов может меняться.
Подвиды определенного химического элемента, содержащие равное количество протонов и разное — нейтронов, называются «изотопами». При произвольном разрушении таких частиц образуется определенный объем энергии, который передается в виде волн всем окружающим средам. Все источники излучения обладают неодинаковым «запасом» энергии, поэтому они оказывают неравномерное воздействие на тело человека.
Типы ионизирующего излучения
Ежедневно мы сталкиваемся с разнообразными видами радиации, которые отличаются своей проникающей способностью. Зачастую наш организм от этого не страдает. Разберемся, почему так происходит. Известно множество видов радиационного излучения. Чаще всего мы сталкиваемся с такими видами лучей:
- α-излучение – состоит из наиболее крупных α-частиц, которые не в состоянии проникнуть через кожу и задерживаются даже простым листом бумаги. Оно является безопасным для организма, если не поступает внутрь, например, с водой, вдыхаемым воздухом или паром (в бане), через рану;
- β-излучение целиком состоит из электронов. Эти лучи могут проникать в тело на глубину одного-двух сантиметров. Опасно исключительно при прямом контакте или попадании внутрь;
- γ-излучение – электромагнитное коротковолновое излучение, которое характеризуется наибольшей способностью к прониканию в физические тела и передвигается в пространстве со скоростью света. С легкостью попадает в тело человека, препятствовать этому могут только массивные заграждения из бетона или металла;
- Рентгеновское излучение, или х-лучи, – по своим характеристикам сходно с гамма-излучением, но обладает большей энергией.
Источники радиации по своему происхождению могут быть как природными (естественными), так и искусственными (антропогенные, техногенные).
Естественные источники радиации
Различные лучи крайне слабой силы исходят абсолютно из всех предметов и живых организмов. Естественный радиационный фон – привычная среда обитания человека.
Газ радон является главным естественным источником радиации – невидимый, тяжелый, без вкусовых и ароматических качеств. Относится к «благородным», или инертным, газам. Он появляется в связи с распадом других элементов в недрах земли и повсеместно попадает в окружающую среду.
Радон, проникая в тело человека через дыхательную систему, растворяется в крови и достаточно быстро разносится по всем органам и системам, что приводит к внутреннему облучению. Это обусловлено тем, что продукты распада этого радиоактивного источника испускают альфа-лучи. Этот газ значительно тяжелее воздуха и поэтому скапливается во всех подземных постройках (подвалы, шахты и т.д.). Основными источниками радона являются:
- природный газ;
- водопроводная вода;
- некоторые стройматериалы (гранит, изделия из глинозема, щебенка, мраморные плиты и др.);
- земля под зданиями.
Радиоизотопы радона накапливаются в организме и длительно облучают его, что приводит к развитию рака легких. Все остальные природные источники радиации оказывают настолько незначительное влияние на тело человека, что им можно пренебречь.
Естественные источники радиации из космоса появляются с потоками частиц, излучаемых различными объектами. Это звезды, черные дыры и другие объекты из глубин космоса, способные к термоядерному распаду. Наибольшую часть космического излучения продуцирует Солнце. Несмотря на то, что энергия небесного светила значительно ниже энергии излучения, приходящего к нам от более отдаленных космических объектов, ее опасность значительно выше из-за большей плотности.
Сила космического излучения варьирует в зависимости от географического расположения объекта и его близости к разреженным слоям атмосферы. Так, наиболее подвержены излучению из космоса зоны, которые находятся максимально близко к магнитным полюсам планеты. Это явление объясняется воздействием магнитного поля земли на заряженные частицы. С непосредственно солнечной радиацией немного другая ситуация: максимум ее интенсивности приходится на экваториальные зоны и местности, которые находятся значительно выше уровня мирового океана.
Искусственные источники радиации
Остальные источники радиационного излучения, к сожалению, наиболее опасные, созданы руками человека. Антропогенные радиационные источники представляют собой радионуклиды – заряженные частицы, созданные в ядерных реакторах или ускорителях. Благодаря техническому прогрессу современное общество использует такие вещества в своих, зачастую благих, целях. Искусственные источники излучения(ИИИ) можно разделить на две основные группы.
К первой относятся медицинские источники излучения, применяемые с диагностической целью (рентгеновские аппараты, томографы) и аппараты для лечения онкологических заболеваний (радиотерапевтические установки). Также к этой группе стоит отнести радиоизотопы и их соединения, применяемые как для лечения, так и для диагностики рака.
Вторая группа представлена промышленными ИИИ, которые применяются в энергетической отрасли (атомные электростанции), сельском хозяйстве (селекция, исследование эффективности удобрений), оборонной промышленности (атомоходы). Все они практически безопасны до тех пор, пока находятся под внимательным контролем человека.
Истории известны примеры попадания в окружающую среду огромных объемов радиоактивных веществ во время применения и испытаний ядерного оружия. На данный момент в обществе наиболее остро стоит вопрос обеспечения безопасности атомных электростанций. Это объясняется тем, что во время производства энергии из атомного топлива на всех его этапах разное количество радиационных веществ попадает в окружающую среду. При этом речь идет только о нормально функционирующих атомных станциях. Даже мелкий сбой в работе АЭС может принести непоправимый вред экологии. Достаточно вспомнить о печальной судьбе всем известных Чернобыля и Фукусимы.
Радиация в быту. К большому счастью, радиационный источник – редкий гость в наших домах. Несмотря на это, никогда не стоит забывать об этой невидимой угрозе. “Троянским конем” может оказаться старинная посуда, часы, елочные украшения и даже ювелирные изделия, доставшиеся в наследство от бабушки. Таить в себе опасность может и внутренняя отделка вашего жилища. Например, плитка в ванной комнате может «фонить», если при ее производстве использовалась загрязненная радиацией глина.
Нормы радиации для человека
Существуют ли безопасные дозы радиации? Даже самые минимальные дозы облучения способны приносить вред здоровью, который зачастую является скрытым. Именно по этой причине можно вести речь только о допустимых дозах радиационного излучения. Данные показатели являются общепринятыми, их устанавливают такие организации, как ВОЗ, ООН и пр. Их используют с целью контроля поглощенной дозы радионуклидов у лиц, работающих в условиях повышенной радиационной нагрузки.
Полностью безопасным (нормальным) считается радиационный фон до 0,2 микрозиверта в час. Порог безопасности – до 0,5 микрозиверта в час. Объем внешнего и внутреннего радиационного излучения получено на протяжении года, в среднем, достигает 3-4 миллизивертов. Все поглощенные дозы радиации накапливаются в организме и не должны превышать 70-100 миллизивертов за всю жизнь.
К чему приводят разовые высокие дозы облучения:
- 1 зиверт – острая лучевая болезнь;
- 2,5 -4 зиверта — лучевая болезнь средней степени тяжести;
- 3-4 зиверта – тяжелая лучевая болезнь, смерть возможна у 50% облученных;
- более 7 зивертов – 100% смертность;
- свыше 10 зивертов – абсолютная смертельная доза, смерть в течение нескольких дней.
Приборы для измерения уровня радиации
Существуют специальные приборы, способные измерять дозу излучения, – дозиметры. Профессиональные дозиметры имеют высокую точность, большой диапазон регистрируемых лучей, но при этом стоят колоссально дорого. Бытовые дозиметры менее универсальны, но более доступны. Для регистрации газа радона в домашних условиях используют приборы-индикаторы.
Профилактика
На данный момент не существует методов абсолютной профилактики лучевой болезни. Наиболее действенные способы основываются на сокращении времени воздействия излучения, увеличении расстояния человека от радиационного источника и ограничение лучистой энергии путем экранирования тяжелыми металлами и бетонными конструкциями.
Если вы оказались в зоне радиационного загрязнения, то ваша первоочередная задача – как можно быстрее покинуть данную территорию. Когда случается так, что переезд невозможен, свое максимальное внимание следует уделить личной гигиене.
- Во-первых, не покидать убежище (жилье) без особой нужды, в помещении необходимо 2-3 раза в сутки проводить влажную уборку.
- Во-вторых, если вдруг приходится выходить на улицу, надевать максимально светлую одежду, с длинными рукавами, капюшоном и кепкой, по возможности часто принимать душ.
Особое внимание следует уделить питьевой воде: ее нужно отстаивать и фильтровать, как минимум, угольными фильтрами. Продукты питания также требуют тщательной подготовки и обработки: следует исключить из рациона рыбу, печень, грибы и свинину; фрукты и овощи полностью очищать от кожуры, отмачивать в воде, проваривать.
В исследованиях на мышах доказано, что относительно небольшие дозы этилового спирта способны снижать количество поглощенной организмом радиации. С подобной целью лучше потреблять до одного стакана красного сухого вина.
Есть информация, что отечественные ученые разработали противорадиационную вакцину, и она проходит доклинические испытания.
