Излучение | Keskkonnaministeerium
- К числу природных источников излучения относятся космическое излучение, гамма-излучение земной поверхности, продукты разложения радона в воздухе и различные радионуклиды, естественно встречающиеся в пище и питье.
- Искусственными источниками излучения являются медицинское рентгеновское излучение, радиоактивное заражение, образующееся при испытании ядерного оружия в атмосфере, при попадании радиоактивных выбросов атомной промышленности в окружающую среду и т. п.
Ионизирующее излучение
Ионизирующее излучение не воспринимается органами чувств, а его уровень можно измерить лишь с помощью специальной измерительной аппаратуры.
Радиоактивное вещество испускает ионизирующее излучение, создающее в тканях организма ионные пары, т. е. некоторая часть молекул расщепляется на электрически заряженные частицы. Способность атомных ядер самопроизвольно разлагаться называется радиоактивностью, а такие атомные ядра – радионуклидами.
Высвободившиеся частицы и гамма-кванты способны ионизировать окружающую материю. Поэтому поток высвободившихся частиц и гамма-квантов называется ионизирующим излучением.
Ионизирующее излучение может быть природного происхождения – например, радиоактивный газ радон, выделяющийся из почвы, излучает альфа-частицы. Для получения же рентгеновских снимков используются рентгеновские лучи искусственного происхождения.
Ионизирующее излучение из-за своих свойств опасно для живых тканей, вызывая, к примеру, раковые опухоли.
Мониторинг излучения
В Эстонии собирается информация об уровнях радиоактивности природной окружающей среды в рамках программы ежегодного государственного мониторинга излучения. За год исследуется более 250 проб, взятых из окружающей среды. Объектом интереса, прежде всего, являются радионуклиды, попавшие в окружающую среду в ходе человеческой деятельности.
В Эстонии нет атомных электростанций – таким образом, источником опасности является, прежде всего, заражение, поступающее из-за государственной границы.
В реальном времени отслеживается общий уровень гамма-излучения атмосферы на 10 мониторинговых станциях по всей Эстонии и радиоактивность частиц, передающихся по воздуху, на 3 фильтровых станциях.
Около половины дозы облучения, получаемой жителем Эстонии, вызвано радиоактивным газом радоном, выделяющимся из почвы. Радон образуется при естественном разложении урана. Уран в большей или меньшей степени присутствует в земной коре повсюду. Таким образом, всюду можно обнаружить и радон. Высокий уровень радона в почве связан с выходами на поверхность земли диктионемовых сланцев (в Северной Эстонии) и областями распространения морены, богатой гранитом (в Южной Эстонии).
Защита от излучения
Первостепенно важно защитить человека от воздействия чрезмерного излучения. Человека следует облучать ровно столько, сколько необходимо, и настолько мало, насколько это возможно.
Деятельность, связанная с излучением, производится на основании разрешений на радиационную деятельность, и у всех работников, имеющих дело с излучением, должна иметься соответствующая квалификация.
Это необходимо для того, чтобы контролировать также излучение, получаемое в сфере медицины, радиоактивные вещества, содержащиеся в пищевых продуктах, а также контакт с радиационным оборудованием и прочими источниками излучения.
Регулирование сферы излучения
Основным правовым актом является Закон об излучении, из которого исходят уточнения правительства и министра окружающей среды к действующим постановлениям.
Деятельность в области обеспечения радиационной безопасности организует Министерство окружающей среды при помощи Департамента окружающей среды и Инспекции окружающей среды:
- Министерство окружающей среды разрабатывает политику в области излучения и ее правовой характер.
- Департамент окружающей среды
γ — гамма | Uatom.
orgγ — гамма
Ионизирующее излучение делится на электромагнитное (фотонное) и корпускулярное. К корпускулярного относятся: альфа-частицы, бета-частицы, протоны, нейтроны и пр. К фотонному: гамма-лучи и рентгеновское излучение.
Гамма-излучение – это коротковолновое электромагнитное излучение, которое по своим свойствам подобно рентгеновскому, однако имеет значительно большую энергию и скорость (примерно равная скорости света).
Источники гамма-излучения:
— космические лучи;
— источники ионизирующего излучения природного происхождения (радиоактивные руды и минералы, содержащие уран, торий, актиноуран, другие долгоживущие радионуклиды, не входящие в естественные радиоактивные ряды, например калий (40К), рубидий (87Rb), гадолиний (152Gd), гафний (174Hf)
— источники ионизирующего излучения искусственного происхождения (ядерные станции, ускорители и т.д.).
Гамма-лучи имеют наибольшую проникающую способность всех видов ионизирующего излучения.
Соответственно, от них труднее защититься.
Чем опасны гамма-лучи?
Естественное гамма-излучение вреда для здоровья человека практически не несет, т.к. оно минимально. Совсем другое – искусственные источники.
Благодаря чрезвычайно высокой проникающей способности, гамма-лучи легко проникают в живые клетки, вызывая их повреждение. При взаимодействии с клетками организма происходит резкое возбуждение атомов, их ионизация, в результате чего – начинает меняться структура молекул, возникают различные патологии и заболевания.
Наиболее уязвимыми к атаке гамма-лучей являются клетки кроветворной системы, пищеварительного тракта, лимфатических желез, половых органов и волосяных фолликул.
Где применяется гамма-излучение?
Гамма-излучение применяют при стерилизации некоторых продуктов, медицинских инструментов, оборудования. Благодаря гамма-лучам определяют глубину скважин и устанавливают залегающие почвы в геологии (γ-каротаж). Кроме того, гамма-излучение используется в науке, технике, энергетике, медицине и тому подобное.
Как защитить себя от облучения?
Защитить персонал от облучения искусственными источниками помогут классические методы защиты – временем, количеством, расстоянием. Это означает, что время работы в опасных местах должно быть ограничено. Кроме того, в случае необходимости должны применяться защитные материалы, такие как свинец, бетон, свинцовое стекло, сталь, обедненный уран и тому подобное. Пригодятся также средства индивидуальной защиты, манипуляторы, дистанционные инструменты.
Лучшим барьером для гамма-лучей является свинец, но его использование ограничивает низкая температура плавления. Поэтому в горячих точках чаще всего применяют вольфрам, тантал и железо.
Что касается защиты населения, то люди в первую очередь должны обращать внимание на подозрительные предметы с пометкой «радиационная опасность». При обнаружении таких предметов – ни в коем случае нельзя их трогать, следует как можно быстрее отойти на максимально возможное расстояние и сразу же оповестить правоохранительные органы.
В основном опасные находки встречаются в местах скопления металлолома, на мусорниках, свалках, заброшенных военных объектах.
При возникновении радиационных аварий, наиболее действенной защитой от внешнего гамма-излучения являются специальные укрытия, при их отсутствии – подвалы домов. Чем толще стены, тем надежнее укрытие. Подвал многоэтажного дома способен ослабить действие ионизирующего излучения в 1000 раз.
Редакция сайта Uatom.org
Использование радиации
20 мая 2015 г. | By Mirion Technologies
Помимо ядерной энергетики и ядерного оружия, существует множество способов, которыми радиоактивные материалы и испускаемое ими излучение остаются полезными в повседневной жизни людей во всем мире.
ДАТЧИКИ ДЫМА
Источник америция-241 из детектора дыма
Некоторые детекторы дыма также используют радиоактивные элементы как часть своего механизма обнаружения, обычно америций-241, которые используют ионизирующее излучение альфа-частиц, чтобы вызвать, а затем измерить изменения в ионизации воздуха непосредственно вокруг детектора.
Изменение из-за дыма в воздухе приведет к срабатыванию сигнализации.
МЕДИЦИНА
Рентгеновские лучи — одно из наиболее распространенных применений радиации в медицине, предоставляющее врачам и другим медицинским работникам ценную информацию о травмах или заболеваниях пациентов
Больницы используют радиацию самыми разными способами. Рентгеновские, КТ- и ПЭТ-аппараты используют рентгеновское (рентгеновское и КТ) и гамма-излучение (ПЭТ) для получения подробных изображений человеческого тела, которые предоставляют ценную диагностическую информацию для врачей и их пациентов. Радионуклиды также используются для непосредственного лечения заболеваний, таких как радиоактивный йод, который поглощается почти исключительно щитовидной железой, для лечения рака или гипертиреоза. Радиоактивные индикаторы и красители также используются для точного картирования определенной области или системы, например, в сердечном стресс-тесте, в котором может использоваться радиоактивный изотоп, такой как технеций-9.
РАДИОГРАФИЯ
В основном мощные версии типов рентгеновских аппаратов, используемых в медицине, в промышленных рентгенографических камерах используются рентгеновские или даже гамма-источники (такие как иридий-192, кобальт-60 или цезий-137) для осмотрите труднодоступные или труднодоступные места. Это часто используется для проверки сварных швов на наличие дефектов или неровностей или для проверки других материалов для обнаружения структурных аномалий или внутренних компонентов.
Промышленная радиография также очень полезна для безопасного неинвазивного сканирования на контрольно-пропускных пунктах, таких как аэропорты, где регулярно используются рентгеновские сканеры для багажа. Более крупные версии одних и тех же машин часто используются для проверки морских контейнеров по всему миру.
ПИЩЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Radura — международный символ, обозначающий облучение пищевого продукта
Облучение пищевых продуктов — это процесс использования радиоактивных источников для стерилизации пищевых продуктов. Радиация убивает бактерии и вирусы или устраняет их способность к размножению, серьезно повреждая их ДНК или РНК. Поскольку нейтронное излучение не используется, оставшаяся пища сама по себе не становится радиоактивной, что делает ее безопасной для употребления в пищу. Этот метод также используется для стерилизации упаковки пищевых продуктов, медицинских устройств и производственных деталей.
Виды и источники излучения
Излучение возникает, когда энергия излучается источником, затем проходит через среду, например воздух, до тех пор, пока не поглощается веществом. Излучение можно описать как один из двух основных типов: неионизирующее и ионизирующее.
На этой странице
- Неионизирующее излучение
- Ионизирующее излучение
- Источники ионизирующего излучения
- Естественный радиационный фон
- Космическое излучение
- Земное излучение
- Вдыхание
- Проглатывание
- Искусственные источники радиации
- Атмосферные испытания
- Медицинские источники
- Промышленные источники
- Ядерный топливный цикл
- Естественный радиационный фон
- Источники ионизирующего излучения
- Подведение баланса
Неионизирующее излучение
Люди ежедневно используют источники неионизирующего излучения и подвергаются их воздействию.
Эта форма излучения не несет достаточно энергии для ионизации атомов или молекул.
Микроволновые печи, системы глобального позиционирования, сотовые телефоны, телевизионные станции, FM- и AM-радио, радионяни, беспроводные телефоны, устройства для открывания гаражных ворот и радиолюбители используют неионизирующее излучение. Другие формы включают магнитное поле Земли и воздействие магнитного поля из-за близости к линиям электропередачи, бытовой электропроводке и электроприборам. Они определяются как волны чрезвычайно низкой частоты (ELF).
Ионизирующее излучение
Некоторые виды излучения обладают достаточной энергией, чтобы сбивать электроны с их орбит вокруг атомов, нарушая электронно-протонный баланс и придавая атому положительный заряд. Электрически заряженные молекулы и атомы называются ионами. Излучение, которое может производить ионы, называется ионизирующим излучением.
Существует множество видов ионизирующего излучения.
Вот некоторые из них:
- Альфа-излучение:
- Альфа-излучение состоит из двух протонов и двух нейтронов; поскольку у них нет электронов, они несут положительный заряд. Из-за своего размера и заряда альфа-частицы с трудом проникают через кожу и могут быть полностью остановлены листом бумаги.
- Бета-излучение:
- Бета-излучение состоит из быстро движущихся электронов, выбрасываемых из ядра атома. Бета-излучение имеет отрицательный заряд и составляет примерно 1/7000 размера альфа-частицы, поэтому оно обладает большей проникающей способностью. Тем не менее, его все же можно остановить с помощью небольшого экрана, например, листа пластика.
- Гамма-излучение:
- Гамма-излучение является очень проникающим типом излучения. Обычно он испускается сразу после выброса альфа- или бета-частицы из ядра атома. Поскольку у него нет ни массы, ни заряда, он может проходить сквозь тело человека, но поглощается более плотными материалами, такими как бетон или свинец.
- Рентген:
- Рентгеновские лучи — это форма излучения, подобная гамма-излучению, но они производятся в основном искусственными средствами, а не радиоактивными веществами.
- Нейтронное излучение:
- Нейтронное излучение возникает, когда нейтроны выбрасываются из ядра в результате ядерного деления и других процессов. Цепная ядерная реакция является примером ядерного деления, когда нейтрон, испускаемый одним расщепленным атомом, вызывает деление другого атома, выбрасывая больше нейтронов. В отличие от других излучений нейтронное излучение поглощается материалами с большим количеством атомов водорода, такими как парафин и пластмассы.
Источники ионизирующего излучения
Люди постоянно подвергаются воздействию небольшого количества ионизирующего излучения из окружающей среды при выполнении своей обычной повседневной деятельности; это известно как фоновое излучение.
Мы также подвергаемся облучению в результате некоторых медицинских процедур и деятельности, связанной с радиоактивными материалами.
Естественный радиационный фон
В следующем разделе описаны источники естественного фонового излучения. Для получения информации об уровнях доз от этих источников посетите страницу «Дозы излучения» и информационный бюллетень о естественном фоновом излучении.
Научный комитет ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН) выделяет четыре основных источника естественного облучения населения:
- космическое излучение
- земное излучение
- вдыхание
- проглатывание
Воздействие космического излучения
Внешняя атмосфера Земли постоянно подвергается бомбардировке космическим излучением.
Дозы от естественных источников излучения варьируются в зависимости от местоположения и привычек. Области на больших высотах получают больше космического излучения. На следующей карте показано, как уровни космического излучения изменяются в зависимости от высоты над уровнем моря, а также долготы и широты в Северной Америке.
Годовая эффективная доза космического излучения на открытом воздухе для Северной Америки (в микрозивертах) Источник: Gratsky et al., 2004Воздействие земной радиации
Основной вклад вносят природные месторождения урана, калия и тория, которые в процессе естественного распада выделяют небольшое количество ионизирующего излучения. Уран и торий «вездесущи», то есть встречаются практически везде. Следы этих минералов также обнаруживаются в строительных материалах, поэтому воздействие естественной радиации может происходить как внутри помещений, так и снаружи.Воздействие при вдыхании
Большая часть вариаций воздействия естественной радиации возникает в результате вдыхания радиоактивных газов, которые образуются из радиоактивных минералов, обнаруженных в почве и коренных породах. Радон — бесцветный и не имеющий запаха радиоактивный газ, образующийся при распаде урана-238. Это инертный газ, а это означает, что он не реагирует с окружающими веществами. Поскольку радон не вступает в реакцию, он может легко перемещаться через землю в атмосферу. Торон — это радиоактивный газ, вырабатываемый торием. Уровни радона и торона значительно различаются в зависимости от местоположения в зависимости от состава почвы и коренных пород.
После выброса в воздух эти газы обычно растворяются в атмосфере до безвредных уровней, но иногда они попадают в ловушку и накапливаются внутри зданий, где их вдыхают жильцы. Газ радон представляет опасность для здоровья не только шахтеров, занимающихся добычей урана, но и домовладельцев, если он накапливается в доме. В среднем это самый крупный источник естественного радиационного облучения. Дополнительную информацию о газе радоне и способах борьбы с ним можно найти на веб-сайте Министерства здравоохранения Канады.
Воздействие при приеме внутрь
Следовые количества радиоактивных минералов естественным образом обнаруживаются в пищевых продуктах и питьевой воде. Например, овощи обычно выращивают в почве и грунтовых водах, содержащих радиоактивные минералы. При попадании в организм эти минералы приводят к внутреннему облучению естественной радиацией.
Встречающиеся в природе радиоактивные изотопы, такие как калий-40 и углерод-14, обладают теми же химическими и биологическими свойствами, что и их нерадиоактивные изотопы.
Эти радиоактивные и нерадиоактивные элементы используются для построения и поддержания нашего тела. Природные радиоизотопы постоянно подвергают нас воздействию радиации. В приведенной ниже таблице указано количество радиоактивного калия-40, содержащегося примерно в 500 граммах различных пищевых продуктов. Беккерель — единица радиоактивности, равная одному превращению (распаду) в секунду.
| Еда | Беккерель (Бк) на 500 грамм |
|---|---|
| Красное мясо | 56 |
| Морковь | 63 |
| Белый картофель | 63 |
| Банан | 65 |
| Лимская фасоль | 86 |
| Бразильский орех | 103 |
Источник: Handbook of Radiation Measurement and Protection , Brodsky, A. | |
CRC Press 1978Тело человека также содержит несколько радиоактивных изотопов. В приведенной ниже таблице содержится список некоторых изотопов, естественным образом присутствующих в организме.
| Изотоп | Количество радиоактивности в Бк |
|---|---|
| Уран | 2.3 таблица 2 примечание 1 таблица 2 примечание 2 таблица 2 примечание 3 |
| Торий | 0,21 таблица 2 примечание 2 |
| Калий-40 | 4 000 таблица 2 примечание 2 |
| Радий-266 | 1. 1 таблица 2 примечание 2 |
| Углерод-14 | 3 700 таблица 2 примечание 2 |
| Тритий | 23 таблица 2 примечание 4 |
| Полоний-210 | 40 таблица 2 примечание 2 таблица 2 примечание 3 |
Таблица 2 Примечания
| |
Academic Press, Inc. 1997Искусственные источники излучения
Атмосферные испытания
Атмосферные испытания атомного оружия с конца Второй мировой войны до 19 века.
80 выпустили радиоактивный материал, называемый радиоактивным осадком, в воздух. Когда радиоактивные осадки осели на землю, они попали в окружающую среду. Большая часть радиоактивных осадков имела короткий период полураспада и больше не существует, но некоторые из них продолжают разлагаться по сей день. Люди и окружающая среда с каждым годом получают все меньшие и меньшие дозы радиоактивных осадков.
Медицинские источники
Радиация широко используется в медицине. Наиболее известное применение — рентгеновские аппараты, которые используют радиацию для поиска сломанных костей и диагностики заболеваний. Рентгеновские аппараты регулируются Министерством здравоохранения Канады и властями провинций. Другим примером является ядерная медицина, которая использует радиоактивные изотопы для диагностики и лечения таких заболеваний, как рак. Эти применения ядерной медицины, а также соответствующее оборудование регулируются CNSC. CNSC также лицензирует те реакторы и ускорители частиц, которые производят изотопы, предназначенные для медицинских и промышленных целей.
Промышленные источники
Радиация имеет множество промышленных применений, от ядерных датчиков, используемых для строительства дорог, до датчиков плотности, которые измеряют поток материала через трубы на заводах. Он также используется в детекторах дыма и некоторых светящихся в темноте знаках выхода, а также для оценки запасов на нефтяных месторождениях. Радиация также используется для стерилизации, при которой используются большие сильно экранированные облучатели. Все эти виды использования лицензированы CNSC.
На этом изображении показаны примеры промышленных источников излучения, включая ядерные датчики, детектор дыма и светящийся в темноте знак выхода.Ядерный топливный цикл
Атомные электростанции (АЭС) используют уран для запуска цепной реакции, которая производит пар, который, в свою очередь, приводит в действие турбины для производства электроэнергии.
В рамках своей обычной деятельности АЭС выбрасывают регулируемые уровни радиоактивного материала, которые могут подвергать людей воздействию низких доз радиации. Точно так же урановые рудники, заводы по изготовлению топлива и объекты радиоактивных отходов выделяют некоторую часть радиоактивности, которая увеличивает дозу облучения населения.
Подведение баланса
Обычно мы мало что можем сделать, чтобы изменить или уменьшить ионизирующее излучение, исходящее от природных источников, таких как солнце, почва или камни. Этот вид воздействия, хотя и не всегда полностью свободен от риска, обычно довольно низок. Однако в некоторых случаях естественные источники радиоактивности, такие как газообразный радон в доме, могут быть неприемлемо высокими, и их необходимо уменьшить.
Ионизирующее излучение от искусственных источников и видов деятельности контролируется более тщательно.