Основні поняття, терміни та визначення Радіоактивність – це здатність деяких природних хімічних елементів (Ra,U,To і т.ін ), а також штучних радіоактивних ізотопів спонтанно розпадатися, утворюючи при цьому певні види випромінювань.
Радіонукліди –радіоактивні атоми з певними атомною масою та номером, а для ізомерних атомів – з певним енергнтичним станом атомного ядра.
Активність радіоактивного елемента - це кількість атомних розпадів, що відбуваються за 1 секунду.
|
Активність радіоактивної речовини пропорційна її
кількості й обернено пропорційна періоду
напіврозпаду
|
За одиницю активності (активність нукліда в радіоактивному джерелі)-
прийнята:
¨ в системі СІ– беккерель (Бк, Bq) – це така кількість радіоактивної речовини, в якій відбувається 1 акт розпаду за 1 с;
¨ несистемна одиниця– кюрі (Кі, Сі) – така кількість радіоактивної речовини в якій відбувається 37 млрд актів розпаду за 1 с.
Доза випромінювання – це кількість енергії радіоактивних випромінювань поглинутих одиницею об’єму середовища, яке опромінюється.
|
Доза випромінювання (або опромінення) є мірою
уражаючої дії радіоактивних випромінювань
на організм людини, тварин і рослини.
| Експозиційна доза, що характеризує іонізаційний ефект рентгенівського і гамма-випромінювань у повітрі.
Одиниці вимірювання:
¨ в системі СІ- кулон на кілограм (Кл/кг, C/kg).
¨ несистемна одиниця– рентген (Р, R).
Поглинута доза –це кількість енергії різних видів іонізуючих випромінювань, поглинутих одиницею маси речовини.
Одиниці вимірювання:
¨ в системі СІ – джоуль на кілограм (Дж/кг, J/kg) або грей (Гр, Gy).
¨ несистемна одиниця– рад (rad)
|
Поглинута доза більш точно визначає вплив іонізуючих випромінювань на біологічні тканини організму, в яких різні атомний склад і густина.
Є окрема залежність між поглинутою дозою і радіаційним ефектом: чим більша поглинута доза, тим більший радіаційний ефект.
Поглинута доза характеризує радіаційний ефект для всіх видів органічних і хімічних тіл, крім живих організмів.
|
Еквівалентна доза –це величина яка враховує той факт, що різні види
іонізуючого випромінювання під час опромінювання організму однаковими
дозами приводять до різного біологічного ефекту.
| Еквівалентна доза дозволяє оцінити можливу шкоду для здоров’я людини внаслідок хронічного впливу іонизуючого випромінювання довільного складу
|
Одиниці вимірювання:
¨ в системі СІ - зіверт (Зв, Sv).
¨ несистемна одиниця – бер - біологічний еквівалент
Рентгена.
Радіаційні аварії − це аварії з викидом (виходом) радіоактивних речовин(радіонуклідів) або іонізуючих випромінювань за межі, не передбачені проектом для нормальної експлуатації радіаційно небезпечних об'єктів, в кількостях понад установлену межу їх безпечної експлуатації.
1. Іонізаційні випромінювання у навколишньому середовищі
Проникна властивість іонізаційних випромінювань залежить від їхньої природи, заряду та енергії, а також від густини речовини, що опромінюється. Основну частину опромінення населення Землі одержує від природних джерел (земна радіація, космічне випромінювання, внутрішнє опромінення).
Штучними джерелами іонізаційних випромінювань є ядерні вибухи, ядерні установки для виробництва енергії, рентгенівські апарати, апаратура засобів зв’язку тощо.
Різні за своєю природою випромінювання, які відрізняються від інших високою енергією і мають властивість іонізувати та руйнувати біологічні об'єкти, називаються іонізаційними. Взаємодія іонізаційного випромінювання із середовищем призводить до утворення електричних зарядів різних знаків. Розрізняють корпускулярне й фотонне іонізаційне випромінювання.
| Корпускулярне випромінювання— це потік елементарних частинок із масою спокою, відмінною від нуля, що утворюються при радіоактивному розпаді, ядерних перетвореннях або генеруються на прискорювачах: альфа (α) і бета (β)-частинки, нейтрони й протони.
|
α-випромінювання має високу іонізаційну здатність. Довжина пробігу α-частинки у повітрі становить близько 10 см, а у твердих і рідких середовищах ще менше. Одяг, засоби індивідуального захисту майже повністю затримують α-частинки та захищають людину від їхньої дії. Через високу іонізаційну властивість ці частинки особливо небезпечні при потраплянні в організм. Людина уражається як при внутрішньому, так і при зовнішньому опроміненні: внутрішнє — виникає при потраплянні в організм радіоактивних речовин разом із їжею, питною водою й повітрям; зовнішнє — при перебуванні на зараженій місцевості, потраплянні радіоактивних речовин на шкіру та одяг людей, а також під час дії проникної радіації.
β-частинкам (β) притаманна більша, ніж α-частинкам, проникна здатність, але менша іонізаційна властивість. Довжина пробігу β-частинок у повітрі становить близько 1,5 м, а в живих тканинах — 1-2 см.
|
Фотонне випромінювання - це електромагнітні коливання, які поширюються у вакуумі зі швидкістю до 300 000 км/с. : гамма (γ) й рентгенівське випромінювання.
|
У-випромінювання має найбільшу глибину проникнення — його може суттєво послабити лише свинцева або бетонна стіна.
2. Методи реєстрації іонізаційних випромінювань
Фотографічний методоснований на зміні ступеня почорніння фотоемульсії під впливом радіоактивних випромінювань. Гамма-промені, впливаючи на молекули бромистого срібла, яке знаходиться в фотоемульсії, призводять до розпаду і утворення срібла і брому. Кристали срібла спричиняють почорніння фотопластин чи фотопаперу під час проявлення. Одержану дозу випромінювання (експозиційну або поглинуту) можна визначити, порівнюючи почорніння плівки паперу з еталоном.
Недоліками метода є його недостатня точність, яка зумувлена залежністю чутливості плівки від енергії випромінювання та щільності почорніння від умов фотохімічноі обробки.
Сцинтиляційний метод полягає в тому, що під впливом радіоактивних випромінювань деякі речовини (сірчистий цинк, йодистий натрій) світяться. Спалахи світла, які виникають, реєструються, і фотоелектронним посилювачем перетворюються на електричний струм. Вимірюваний анодний струм і швидкість рахунку (рахунковий режим) пропорційні рівням радіації.
Хімічний метод базується на властивості деяких хімічних речовин під впливом радіоактивних випромінювань внаслідококислювальнихабо відновних реакцій змінювати свою структуру або колір. За інтенсивністю утвореного забарвлення, яке є еталоном, визначають дозу радіоактивних випромінювань. За цим методом працюють хімічні дозиметри ДП-20 і ДП-70 М.
Недоліками метода є мала чутливість і значна похибка.
Іонізаційний метод полягає в тому, що під впливом радіоактивних випромінювань в ізольованому об’ємі відбувається іонізація газу и електрично нейтральні атоми (молекули) газу розділяються на позитивні й негативні іони. Якщо в цьому об’ємі помістити два електроди і створити електричне поле, то під дією сил електричного поля електрони з від’ємним зарядом будуть переміщуватися до анода, а позитивно заряджені іони – до катода, тобто між електродами проходитиме електричний струм, названий іонізуючим струмом і можна робити висновки про інтенсивність іонізаційних випромінювань. Зі збільшенням інтенсивності, а відповідно й іонізаційної здатності радіоактивних випромінювань, збільшиться і сила іонізуючого струму.
Калориметричний метод базується на зміні кількості теплоти, яка виділяється в детекторі поглинання енергії іонізуючих випромінювань.
Нейтронно-активаційний метод зручний під час оцінювання доз в аварійних ситуаціях, коли можливе короткочасне опромінення великими потоками нейтронів. За цим методом вимірюють наведену активність, і в деяких випадках він є єдино можливим у реєстрації, особливо слабких нейтронних потоків, тому, що наведена ними активність мала для надійних вимірювань звичайними методами.
Біологічний метод дозиметрії ґрунтується на використанні властивостей випромінювань, які впливають на біологічні об’єкти. Дозу оцінюють за рівнем летальності тварин, ступенем лейкопенії, кількістю хромосомних аберацій, зміною забарвлення і гіперемії шкіри, випаданню волосся, появою в сечі дезоксицитидину. Цей метод не дуже точний і менш чутливий, ніж фізичний.
Розрахунковий метод визначення дози опромінення передбачає застосування математичних розрахунків. Для визначення дози радіонуклідів, які потрапили в організм, цей метод є єдиним.
|