Іонізуюче випромінювання

Іонізуюче випромінювання - це випромінювання, взаємодія якого з середови­щем призводить до утворення електричних зарядів (іонів) різних знаків. Джерелом іонізуючого випромінювання є природні та штучні радіоактивні речовини та елемен­ти (уран, радій, цезій, стронцій та інші). Джерела іонізуючого випромінювання широко використовуються в атомній енергетиці, медицині (для діагностики та лікування) та в різних галузях промисловості (для дефектоскопії металів, контролю якості звар­них з'єднань, визначення рівня агресивних середовищ у замкнутих об'ємах, боротьби з розрядами статичної електрики і т. д.).

Іонізуючі випромінювання поділяються на електромагнітні (фотонні) та кор­пускулярні. До останніх належать випромінювання, що складаються із потоку час­тинок, маса спокою яких не рівна нулю (альфа- і бета-частинок, протонів, нейтронів та ін.). До електромагнітного випромінювання належать гамма- та рентгенівські випромінювання.

Іонізуюче випромінювання характеризується двома основними властивостями: здатністю проникати через середовище, що опромінюється та іонізувати повітря і живі клітини організму.

Найбільшу проникну здатність мають гамма- та рентгенівські випромінювання. Альфа- та бета-частинки, a також інші, що належать до корпускулярного іонізуючого випромінювання швидко втрачають свою енергію на іонізацію, тому в них порівняно низька проникна здатність.

Рис. 1 - Розподіл випромінювань довжиною хвилі

Дія іонізуючого випромінювання оцінюється дозою випромінювання. Розрізня­ють поглинуту, еквівалентну та експозиційну дози.

Поглинута доза D - це відношення середньої енергії dĒ, що передається випро­мінюванням речовині B деякому елементарному об'ємі, до маси dmв цьому об'ємі:

.

Одиницею поглинутої дози в системі одиниць CI є грей (Гр), a позасистемною - рад; 1 Гр = 1 Дж/ кг = 100 рад.

Оскільки різні види іонізуючого випромінювання навіть при однакових значен­нях поглинутої дози викликають різний біологічний ефект, введено поняття еквівалент­ної дози Н, що визначається як добуток поглинутої дози та коефіцієнта якості даного випромінювання К_Д:

Н = D ∙ К_д

Одиницею еквівалентної дози опромінення в системі CI є зіверт (Зв): 1 3в = 100 бер. Бер (біологічний еквівалент рада) - позасистемна одиниця H.

За одиницю експозиційної дози приймають кулон на кілограм (Кл/кг).Засто­совується також позасистемна одиниця - рентген (Р); 1 P =2, 58 • 10^-4 Кл/кг.

Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини може бути зовнішнім, внутрішнім (коли радіоактивна речовина потрапила в організм людини при вди­ханні чи з їжею) та комбінованим.

Тривалий вплив іонізуючого випромінювання в дозах, що перевищують гранично допустимі, може викликати променеву хворобу: порушення сну, погіршення апетиту, сухість шкіри (перша стадія); розлади органів травлення, порушення обміну речовин, зміни в серцево-судинній системі, руйнування кровоносних судин (друга стадія); крововиливи в судинах мозку та серцевому м'язі, випадання волосся, катаракта, порушення діяльності статевих органів, генетичні порушення (третя стадія).

Нормування іонізуючих випромінювань і дозиметричний контроль

Допустимі дози іонізуючого випромінювання регламентуються Нормами радіа­ційної безпеки України (НРБУ-97). Згідно з цим нормативним документом визна­чені наступні категорії опромінюваних осіб:

- категорія А - особи, що постійно чи тимчасово працюють з джерелами іонізуючого випромінювання;

- категорія Б - обмежена частина населення (особи, що не працюють безпо­середньо з джерелами випромінювання, але за умовами проживання або розташуван­ня робочих місць можуть підлягати опроміненню);

- категорія В - населення області, країни.

За ступенем чутливості до іонізуючого випромінювання встановлено 3 групи критичних органів (тканин) організму, опромінення яких спричинює найбільшу шко­ду здоров’ю людини:

І- все тіло, статеві органи, червоний кістковий мозок;

ІІ - щитовидна залоза, м'язи, жирова тканина, печінка, нирки, селезінка, шлу­нково-кишковий тракт, легені, кришталик ока;

ІІІ - кісткова тканина, шкіра, кисті, передпліччя, лидки, стопи.

Залежно від групи критичних органів для осіб категорії А встановлено гранич­но допустиму дозу (ГДД) за рік, а для осіб категорії Б- границю дози (ГД) за рік (табл.2)

Таблиця 2