Radiaci贸n: riesgos, seguridad, protecci贸n.


La palabra "radiaci贸n" en la mayor铆a de los lectores actuales causa miedo. La radiaci贸n est谩 asociada con la muerte. Un asesino invisible, inaudible, imperceptible, matando lentamente, 驴tal vez usted tambi茅n, lector? 驴Debo tener miedo? La respuesta est谩 en este art铆culo.
KDPV - del libro "Los f铆sicos est谩n bromeando".

Las primeras "campanas"


La comprensi贸n del hecho de que la radiaci贸n ionizante tiene un cierto efecto fisiol贸gico en el cuerpo ya estaba entre sus primeros investigadores. El hecho de que los rayos X de Conrad causen quemaduras fue descubierto en su piel por su asistente V. Grubbe casi inmediatamente despu茅s de su descubrimiento.

El descubridor de los rayos de uranio, Henri Becquerel, tambi茅n sinti贸 su efecto en s铆 mismo cuando puso la ampolla con sal de radio en su bolsillo para mostr谩rsela a sus alumnos: la piel alrededor de la ampolla se volvi贸 roja y dolorosa, y luego se form贸 una 煤lcera que no se cur贸 durante mucho tiempo. Muchos pacientes que se expusieron a rayos X y trataron a sus m茅dicos recibieron quemaduras y 煤lceras debido a la radiaci贸n de rayos X, y Thomas Edison, un empleado de laboratorio que trabaj贸 durante mucho tiempo en una demostraci贸n p煤blica de rayos X, perdi贸 las piernas por quemaduras por radiaci贸n y luego muri贸 de c谩ncer de piel temprano. En 1907, al menos siete muertes por radiaci贸n ionizante ya se conoc铆an, y el n煤mero total de radi贸logos que murieron por radiaci贸n en las primeras d茅cadas de su uso fue de cientos.

A pesar de esto, el p煤blico conoci贸 el nuevo fen贸meno con entusiasmo. El descubrimiento del efecto terap茅utico de los rayos X y los rayos de radio en una enfermedad tan terrible e incurable como el c谩ncer y el descubrimiento del efecto estimulante de la radiaci贸n d茅bil en los procesos de la vida llevaron al hecho de que las personas comunes en el radio vieron una panacea. Salieron a la venta agua mineral radioactiva, pastas dentales y cosm茅ticos radioactivos, dispositivos para saturar agua con rad贸n, que contiene radio. Afortunadamente, en la mayor铆a de los casos, solo eran radiactivos en publicidad. Sin embargo, el medicamento Raditor, que hab铆a estado en los estantes de las farmacias durante diez a帽os desde 1918 hasta 1928 y en realidad conten铆a un microgramo de radio-226 en cada botella.

Se recomend贸 tomar un d铆a para una burbuja.
Como referencia: a una distancia de 1 cm, los microgramos de radio crean una tasa de dosis de 8.4 mr / h de radiaci贸n gamma sola. La ingesta permisible de radio-226 por a帽o (NRB-99) es de 35 nanogramos .
El radiador se declar贸 como una cura para todas las enfermedades, sin excluir la impotencia, el reumatismo y la esquizofrenia. No se sabe cu谩ntas vidas reclam贸: solo sabemos sobre la muerte de Eben Byers, un millonario e industrial estadounidense de c谩ncer oral, que se desarroll贸 despu茅s de tomar aproximadamente mil quinientas ves铆culas durante varios a帽os.

Quiz谩s la v铆ctima de radiaci贸n m谩s famosa de la 茅poca fue una de las pioneras en temas radiactivos: Maria Sk艂odowska-Curie, quien muri贸 de leucemia debido a la radiaci贸n en 1934. Probablemente, tanto Henri Becquerel como Irene Joliot-Curie murieron temprano por las dosis de radiaci贸n. Ahora es imposible encontrar los nombres de todos los que murieron y se enfermaron gravemente, trabajando en esos a帽os con grandes actividades sin ninguna protecci贸n y precauci贸n, pero aparentemente hubo muchos de ellos.

Solo han pasado poco m谩s de diez a帽os desde entonces, cuando la radiaci贸n mortal se mostr贸 por todos lados en Hiroshima y Nagasaki. Luego hubo mucho de todo: la ni帽a que estaba colocando las gr煤as, y las explosiones de prueba, a trav茅s de los epicentros de los cuales las compa帽铆as de los soldados fueron expulsados, y el Faro y Chernobyl ...

El efecto de la radiaci贸n sobre la materia y el tejido vivo.


Todo comienza con el acto de ionizaci贸n: uno de los electrones del 谩tomo recibe energ铆a que excede la energ铆a de su enlace con el 谩tomo y se va volando, dejando al 谩tomo con una carga positiva. Pero la energ铆a de un cuanto de radiaci贸n gamma, una part铆cula alfa o beta es demasiado alta para terminar con esto. La energ铆a de ionizaci贸n se mide en unidades, el m谩ximo de los primeros diez electronvoltios y la energ铆a de una part铆cula o cu谩ntica puede ser megaelectronvoltios. Por lo tanto, como resultado de un solo acto de interacci贸n, se ionizan miles y decenas de miles de 谩tomos. Los electrones emitidos por ellos tambi茅n adquieren energ铆a suficiente para ionizar otros 谩tomos y todo contin煤a hasta que, al final, la energ铆a de los siguientes electrones es menor que la energ铆a de ionizaci贸n.

Cual es el resultado? La transformaci贸n de un 谩tomo neutro en un ion, en primer lugar, debilita o destruye los enlaces qu铆micos previos que este 谩tomo form贸, en segundo lugar, hace de este 谩tomo un centro de reacci贸n extremadamente activo, que instant谩neamente forma nuevos enlaces qu铆micos.

Cuando se trata de cristales, esto conduce a la formaci贸n de defectos puntuales en la red cristalina: defectos de radiaci贸n, que gradualmente, a medida que se acumula la dosis, cambian las propiedades del material. El metal se vuelve m谩s fr谩gil, la conductividad del silicio aumenta y la movilidad de las cargas disminuye, los materiales 贸pticamente transparentes se vuelven menos transparentes, se colorean, los diel茅ctricos comienzan a "gotear": los materiales "se cansan" de la dosis y se destruyen, dejan de funcionar como deber铆an y est谩n hechos de ellos. los dispositivos fallan En el l铆mite, el cristal se convierte en una sustancia amorfa. Muchos minerales de uranio y torio se encuentran en este estado metam铆ctico : en el tiempo transcurrido desde su formaci贸n, la radiaci贸n emitida por ellos mismos destruye completamente la red cristalina, mientras que la forma de los cristales sigue siendo la misma.

Y la materia viva no es mejor en este sentido. Si uno de los amino谩cidos en una mol茅cula de prote铆na se convierte en algo, incluso si la cadena de prote铆na no se rompe al mismo tiempo, dicha mol茅cula de prote铆na ya no cumplir谩 su funci贸n. Si una de las mol茅culas de l铆pidos en la membrana, que se ha convertido en un ion activo, reacciona con la mol茅cula vecina y la Frankenstein resultante deja de ser un elemento estructural de la membrana, quedar谩 un agujero en ella. Las mol茅culas adicionales que ya no realizan sus funciones permanecen en la c茅lula e interfieren con su trabajo, la envenenan. Y lo peor de todo, si la mol茅cula m谩s importante de la c茅lula se da帽a, una mol茅cula de ADN que transporta informaci贸n gen茅tica. Esto conducir谩 a una distorsi贸n de este 煤ltimo, la aparici贸n de mutaciones.

La ionizaci贸n, seguida de la neutralizaci贸n de los fragmentos ionizados formados, conduce a la formaci贸n de radicales libres que interact煤an con las mol茅culas vecinas y las destruyen, pas谩ndoles un electr贸n no apareado y con 茅l reactividad. Y as铆, hasta que los dos radicales se encuentran ... Por lo tanto, para da帽ar la mol茅cula, no es necesario que caiga directamente bajo la influencia de una part铆cula de alta energ铆a, los radicales contin煤an su trabajo destructivo. El tiempo de su existencia es peque帽o, de nano a microsegundos, pero es mucho m谩s largo que el momento del acto mismo de interacci贸n.

Habiendo recibido un "golpe" de radiaci贸n, la c茅lula primero intenta recuperarse. Se activan los mecanismos de eliminaci贸n de "desechos" moleculares, se sintetizan nuevamente las mol茅culas muertas, se reparan las membranas perforadas, los mecanismos de reparaci贸n intentan "entrecruzar" los cromosomas rotos. Si todo est谩 muy mal, la c茅lula lanza un programa de autodestrucci贸n: apoptosis.

Lo peor es para esas c茅lulas que se dividen activamente. Todo es vulnerable en ellos y son dif铆ciles de recuperar. Por lo tanto, los tejidos en los que se produce la divisi贸n y el crecimiento continuo de las c茅lulas (m茅dula 贸sea, gl谩ndulas sexuales, tejidos embrionarios) son los m谩s radiosensibles y son los primeros en sufrir durante la irradiaci贸n.

Enfermedad por radiaci贸n


La muerte masiva de las c茅lulas y la suspensi贸n de los sobrevivientes despu茅s de una exposici贸n aguda afecta negativamente el funcionamiento de los 贸rganos afectados y, por lo tanto, del cuerpo en general. Los productos t贸xicos de la descomposici贸n celular, las enzimas celulares libres, las citocinas y otras mol茅culas de se帽alizaci贸n, los productos de radiolisis se liberan en el torrente sangu铆neo, lo que agrava la gravedad de la lesi贸n. Se desarrolla enfermedad por radiaci贸n aguda.

Su comienzo parece que el envenenamiento es incomprensible con qu茅, y realmente es un envenenamiento con todo lo que inmediatamente despu茅s de la irradiaci贸n ingres贸 al torrente sangu铆neo como resultado del da帽o celular masivo. Comienza el v贸mito, la presi贸n baja, la temperatura aumenta: esta es la llamada reacci贸n primaria. Pasa y la persona se vuelve mejor. Parece que todo ya est谩 atr谩s, pero de hecho, los principales problemas a煤n no se han demostrado. Pero ya son graves: la m茅dula 贸sea ha muerto parcial o completamente. A una dosis de 100 rem, el 20% de las c茅lulas de la m茅dula 贸sea no son viables. Con una dosis de 500-600 rem, la m茅dula 贸sea est谩 completamente muerta. Mientras las c茅lulas sangu铆neas disponibles funcionen, todo estar谩 bien. Pero su vida 煤til es de unos pocos d铆as y necesitan un cambio. Y el cambio no vendr谩, de la nada.
El cuerpo est谩 indefenso contra las infecciones, la sangre pierde su coagulabilidad, disminuye su capacidad de transferir ox铆geno y di贸xido de carbono.

Los primeros signos de enfermedad por radiaci贸n aparecen con una dosis absorbida de radiaci贸n gamma de aproximadamente 1 Gy. Dosis m谩s bajas no causan manifestaciones cl铆nicas, aunque ciertos cambios patol贸gicos en las pruebas de sangre y m茅dula 贸sea se detectan a dosis en d茅cimas de gris. A dosis de hasta 5-6 Gy, aunque las c茅lulas progenitoras fisibles viables a煤n permanecen en la m茅dula 贸sea, existe la posibilidad de recuperaci贸n. A dosis menores de 2 Gy, esta posibilidad es absoluta y la recuperaci贸n es completa, y es probable que no mueran hasta 4 Gy, pero las consecuencias en la mitad de los casos permanecer谩n para siempre. M谩s de 6 Gy: hay alguna oportunidad de "estirar" a una persona aplicando un trasplante de m茅dula 贸sea de un donante, pero cuando la dosis excede los 10 Gy, no solo 茅l sino tambi茅n las c茅lulas progenitoras epiteliales intestinales mueren. Esto es absolutamente mortal. Adem谩s, despu茅s de que ha pasado la reacci贸n inicial a la radiaci贸n, a menudo se produce la llamada fase de un cad谩ver ambulante: una persona se siente bastante tolerable, no duele nada, su fuerza ha vuelto a 茅l: el cuerpo funciona en las c茅lulas sangu铆neas viejas, en el viejo epitelio intestinal. Cuando terminen, y suceder谩 muy pronto, en unos pocos d铆as o incluso horas, la supuesta "salud" terminar谩 (diarrea con sangre y luego muerte dolorosa).

A dosis muy altas de cientos de grises, mueren las c茅lulas m谩s radiorresistentes. Los que no se dividen son nerviosos, musculosos. La v铆ctima de la radiaci贸n inmediatamente comienza a tener s铆ntomas de da帽o cerebral: convulsiones, agitaci贸n psicomotora, seguida de depresi贸n de la conciencia hasta el coma y, en un corto per铆odo de tiempo (de varias horas a varios d铆as), la muerte. La literatura popular a menudo habla de "muerte bajo el haz", de la muerte instant谩nea de todo el organismo justo en el momento de la irradiaci贸n, pero esto es m谩s bien una suposici贸n te贸rica que los m茅dicos a煤n no han encontrado.

Debo decir que 1000 Gy es una dosis muy grande en t茅rminos de su efecto sobre la materia viva, pero incluso esa dosis es una cantidad bastante peque帽a si se observa la energ铆a absorbida, que puede calentar el tejido vivo en solo 0.3 掳 C.

Efectos estoc谩sticos o enfermedades de baja dosis.


La enfermedad por radiaci贸n es una enfermedad que tiene un umbral pronunciado para el inicio de su manifestaci贸n, y su gravedad es proporcional a la dosis de radiaci贸n. Este es el llamado efecto determinista de la radiaci贸n. Sin embargo, si la dosis es insuficiente para iniciar la enfermedad por radiaci贸n, esto no significa que la radiaci贸n haya pasado sin dejar rastro. Pero la manifestaci贸n de este "rastro" dejado por la radiaci贸n se vuelve fundamentalmente diferente.

La causa ra铆z de la muerte de las c茅lulas de la m茅dula 贸sea durante la irradiaci贸n suele ser un da帽o grave en su aparato gen茅tico, las llamadas aberraciones cromos贸micas. Las piezas que pueden unirse a otros cromosomas se desprenden de los cromosomas, se forman cromosomas en forma de anillo, etc. Pero no siempre ese da帽o conduce a la muerte celular inmediata. Como resultado de la reorganizaci贸n cromos贸mica, y a veces incluso como resultado de una mutaci贸n puntual (el reemplazo de solo uno o varios nucle贸tidos en el ADN), se interrumpen uno o m谩s mecanismos de regulaci贸n de la divisi贸n y diferenciaci贸n celular. La divisi贸n celular se vuelve incontrolable y da lugar a una poblaci贸n de c茅lulas tumorales , que en ciertas circunstancias se convierte en un tumor maligno. La m谩s f谩cil y r谩pida causada por la irradiaci贸n de un tumor del sistema hematopoy茅tico: la leucemia, con menos frecuencia es un c谩ncer de una ubicaci贸n diferente. Adem谩s, generalmente toma un poco de tiempo desde la radiaci贸n hasta el desarrollo de leucemia: 1-2 a帽os, o incluso menos, y a menudo toma m谩s de diez a帽os desarrollar c谩ncer antes de que aparezca un tumor detectable o manifestaciones cl铆nicas.

Pero la sola ocurrencia de una mutaci贸n es el resultado de un solo acto de interacci贸n del n煤cleo celular con un cuanto de radiaci贸n gamma o una part铆cula de alta energ铆a. Una consecuencia desagradable se deriva de esto: las consecuencias desagradables que amenazan la muerte de todo el cuerpo pueden causar que una sola part铆cula ingrese a la c茅lula. Afortunadamente, con una probabilidad muy peque帽a. La segunda consecuencia es la independencia de la gravedad de la lesi贸n de la dosis y el hecho de que solo la probabilidad de su desarrollo depende de ella. Esta probabilidad se estima en aproximadamente el 5% por cada gris de la dosis absorbida y, presumiblemente, es proporcional a ella.

Adem谩s del c谩ncer, tambi茅n hay mutaciones de las c茅lulas germinales. Aqu铆 todo es igual: la gravedad de la manifestaci贸n de la mutaci贸n no depende de la dosis (depende de qu茅 gen y c贸mo result贸 da帽ado, pero la part铆cula nuclear no elige qu茅 parte de la mol茅cula de ADN golpear), solo aparece la probabilidad de mutaciones.

Tales efectos, a diferencia de los efectos deterministas, se denominan efectos estoc谩sticos , enfatizando su naturaleza aleatoria y probabil铆stica.

驴Hay un umbral o no un umbral?


En radiolog铆a, desde el comienzo de su existencia, se ha estado debatiendo: 驴existe un umbral para los efectos estoc谩sticos o incluso el origen natural es la causa de la oncolog铆a? Por un lado, los mecanismos de reparaci贸n operan constantemente en la c茅lula, que logran reparar r谩pidamente todo o casi todo el da帽o, y el da帽o catastr贸fico con aberraciones cromos贸micas es extremadamente raro con un nivel natural de radiaci贸n. Y la gran mayor铆a de los estudios sobre la frecuencia de manifestaci贸n de efectos estoc谩sticos se han realizado en dosis agudas de al menos unas d茅cimas de gris, cuando existe una alta probabilidad de da帽o m煤ltiple a la misma c茅lula hasta que se complete su auto reparaci贸n. Por lo tanto, es probable que en la regi贸n de dosis baja, la frecuencia de efectos estoc谩sticos por gris de la dosis absorbida pueda ser significativamente menor que en la regi贸n de dosis alta. Pero es as铆, verificar es muy dif铆cil. La raz贸n de esto es que una persona tiene c谩ncer y no est谩 en contacto con la radiaci贸n. Y a menudo enfermo: con c谩ncer, se enfrenta el 20% de la poblaci贸n mundial. En este contexto, es extremadamente dif铆cil detectar un peque帽o aditivo de una dosis del orden del fondo natural (2,4 mSv / a帽o durante 70 a帽os de vida - 168 mSv, lo que contribuye a menos de un porcentaje a la frecuencia general de la oncolog铆a) debido a la difusi贸n estad铆stica: tom贸 recolectar en cada uno de los grupos (experimental y control) al menos un mill贸n de sujetos experimentales completamente sanos que viven exactamente en las mismas condiciones.

En cualquier caso, de manera directa : al examinar la frecuencia de la oncolog铆a en grupos que viven bajo diferentes fondos de radiaci贸n natural (y puede ser de 3.5 a varios cientos de 渭R / h en diferentes puntos de la Tierra), no fue posible revelar ninguna correlaci贸n clara de uno con el otro .

Otro problema a煤n sin resolver es la pregunta: 驴funciona en la fotograf铆a lo que se llama la ley de la intercambiabilidad? Es decir, 驴hay alguna diferencia entre la dosis recibida por minuto, por a帽o o de por vida? En dosis altas, cuando se trata de la enfermedad por radiaci贸n, sin duda, hay una diferencia. Con la exposici贸n a corto plazo, la dosis que causa la enfermedad por radiaci贸n es mucho menor que la dosis que causa la enfermedad por radiaci贸n cr贸nica con exposici贸n a largo plazo.

Hasta que estos problemas se resuelvan, se gu铆an por la suposici贸n de que la frecuencia de los efectos estoc谩sticos es proporcional a la dosis hasta cero y no hay diferencia entre las dosis agudas y cr贸nicas al resolver problemas de seguridad. Este es el llamado concepto sin umbral, seg煤n el cual existe un riesgo por cualquier dosis y establecemos l铆mites de exposici贸n basados 鈥嬧媏n un riesgo aceptable .

驴Hormosis o envejecimiento acelerado?


En el concepto descrito anteriormente, no hay lugar para determinados efectos dependientes de la dosis a dosis bajas. Sin embargo, se han presentado hip贸tesis sobre la existencia de tales. Adem谩s, tanto sobre los efectos nocivos como sobre los beneficiosos.

Los primeros experimentadores ya lo notaron en el campo de la radiobiolog铆a: la radiaci贸n estimula el crecimiento de las plantas, acelera la germinaci贸n de las semillas y, en condiciones de una radiaci贸n de fondo muy reducida en comparaci贸n con la natural, la divisi贸n de ciliados-paramecio se ralentiza enormemente. Este fen贸meno se llam贸 hormesis de radiaci贸n, y se sugiri贸 que peque帽as dosis de radiaci贸n pueden actuar sobre animales y humanos superiores no da帽inos, sino m谩s bien favorables. Algunos experimentos confirman esto: se observa una mayor esperanza de vida de los roedores irradiados en comparaci贸n con el control y un aumento de la inmunidad. Los experimentos en humanos son contradictorios: los resultados de algunos muestran la presencia de hormesis, mientras que otros lo niegan.

La hip贸tesis opuesta es que las dosis peque帽as, que solo exceden ligeramente el entorno natural, acortan la esperanza de vida, reducen la inmunidad, causan enfermedades cardiovasculares e incluso neurol贸gicas, y ralentizan el desarrollo de los ni帽os y empeoran su salud. Esta hip贸tesis tiene sus partidarios, se han publicado varios art铆culos que parecen confirmarlo, pero siempre en muestras muy peque帽as, en las que las estad铆sticas pueden ser una broma muy mala. En muestras grandes, de nuevo, no hay correlaci贸n entre el fondo de radiaci贸n natural en el 谩rea y la esperanza de vida.

Con esto terminaremos de discutir los efectos de la radiaci贸n en el cuerpo y tomaremos protecci贸n y seguridad.

Sobre el nivel de radiaci贸n aceptable


Las opiniones sobre las instrucciones para los dos铆metros dom茅sticos, las notas en los peri贸dicos y los mensajes en la televisi贸n, y otras fuentes "confiables" var铆an: los n煤meros eran populares a 30, 50, 60 渭R / h. No encontr茅 un solo documento regulatorio que indicara tales cifras. Adem谩s, la tasa de dosis por s铆 sola no importa: la dosis que una persona recluta durante largos intervalos de tiempo, a帽os y d茅cadas, importa. En cualquier caso, mientras que la situaci贸n de radiaci贸n es relativamente tranquila.

Es decir, no existe tal cosa que si el dos铆metro muestra, por ejemplo, 0.15 渭Sv / h, puede caminar con seguridad aqu铆, y de repente mostr贸 1.2 渭Sv / hy la terrible placa roja "Peligro" - necesita enjuagarse r谩pidamente. De hecho, 1.2 碌Sv / h: las cifras, por supuesto, no son muy buenas, pero solo en el caso de una larga estad铆a: durante meses, durante a帽os.

En nuestro pa铆s, el documento que establece los est谩ndares de exposici贸n aceptables son los Est谩ndares de Seguridad Radiol贸gica o NRB y las Reglas Sanitarias B谩sicas para la Seguridad Radiol贸gica - OSPRB. Las versiones actuales actuales de estos documentos son SanPin 2.6.1.2523-09 NRB-99/2009 y SP 2.6.1.2612-10 OSPORB-99/2010. El NRB considera dos grupos: 鈥渃iviles鈥, la poblaci贸n que no trabaja con fuentes de radiaci贸n y aquellos cuyo trabajo con radiaci贸n es el tema de su actividad profesional. La poblaci贸n durante un a帽o (en promedio durante cinco a帽os) puede recolectarse de fuentes de radiaci贸n hechas por el hombre.solo 1 mSv. En t茅rminos de tasa de dosis, si cuenta es solo 0.11 渭Sv / h, lo que no incluye el fondo natural. Y esto 煤ltimo puede ser cualquier cosa. En este sentido, el NRB se lava las manos y solo ofrece "limitar la exposici贸n a fuentes naturales individuales" (en primer lugar, se trata de restricciones a la concentraci贸n de rad贸n en el aire y la actividad espec铆fica de los radionucleidos naturales en los materiales utilizados en la construcci贸n). Entonces, si el fondo natural se toma aproximadamente como 0.1 渭Sv / h, entonces el nivel aceptable de radiaci贸n que act煤a de manera continua y continua puede considerarse 0.21 渭Sv / h.
Sabiendo que cada sievert tiene un 5% de posibilidades de desarrollar c谩ncer, obtenemos que 1 mSv / a帽o de fuentes antropog茅nicas, permitidas por la UXR, es un riesgo oncol贸gico adicional del 0,35% para la vida (aproximadamente 70 mSv).
Por un lado, este enfoque es comprensible en el sentido de que la radiaci贸n de fondo natural, as铆 como la irradiaci贸n interna asociada con el potasio-40, es un hecho con el que no hay nada que hacer, y es necesario minimizar exactamente esa parte de la dosis que puede verse afectada. Pero por otro lado, en este enfoque hay un cierto enga帽o.

Sin embargo, en la OSPRB, se presta un poco m谩s de atenci贸n a proteger a la poblaci贸n de las fuentes naturales: all铆, 5 mSv / a帽o se toma como un nivel aceptable de exposici贸n de este 煤ltimo, y en un nivel superior a 10 mSv / a帽o, se requieren medidas prioritarias para reducirlo. 5 mSv / a帽o es 0.55 渭Sv / h, pero no olvide que esto incluye exposici贸n interna. Si suponemos que representar谩 aproximadamente la mitad de la dosis, entonces el dos铆metro mostrar谩 0.23 渭Sv / h.
Es decir, si, donde vive, las lecturas del dos铆metro superan aproximadamente 0.2-0.25 渭Sv / h (o 20-25 渭R / h), esta es una ocasi贸n para pensar en cambiar su lugar de residencia, pero si de repente se pase贸 a caminar un lugar donde el dos铆metro mostr贸 valores incluso diez o veinte veces mayores: no debe entrar en p谩nico y correr a casa para beber vodka en vasos para "eliminar la radiaci贸n". Esto es lo que debe hacer para verificar si queda suciedad radiactiva en sus plantas.

Todos estos est谩ndares no se aplican al personal que trabaja con fuentes de radiaci贸n ionizante; sus est谩ndares de exposici贸n permisibles son mucho m谩s altos: hasta 20 mSv / a帽o en promedio durante 5 a帽os, pero no m谩s de 50 mSv / a帽o, y para toda la carrera, no m谩s de 1 Sv .

Sobre el tiempo, el espacio y los ladrillos de plomo


Pero, 驴qu茅 pasa si el nivel de radiaci贸n es demasiado alto? Entonces necesitas protecci贸n. Y la protecci贸n m谩s simple y barata se llama "protecci贸n por tiempo y distancia", para mantenerse alejado de la fuente y minimizar el tiempo de contacto con ella.

El papel del tiempo, como creo, no requiere explicaci贸n. Con distancia, m谩s interesante. Si el tama帽o de la fuente es peque帽a en comparaci贸n con la distancia a la misma, la intensidad de radiaci贸n de la misma obedece a la ley del cuadrado inverso. Tomemos por ejemplo una ampolla con un miligramo de radio. Como sabemos, a una distancia de un cent铆metro de la misma, la tasa de dosis de exposici贸n es 8.4 R / h. Aumentando esta distancia en 100 veces, es decir, a un metro, reduciremos el nivel de radiaci贸n en 10 mil veces, a 840 渭R / h. Pero si, en violaci贸n de todas las reglas de TB, tomamos esta ampolla en la mano, reduciremos la distancia al grosor de la pared de la ampolla, por ejemplo, a 0.5 mm. Y nuestros dedos estar谩n en el campo de radiaci贸n con una tasa de dosis 400 veces mayor: 隆3360 R / h! Eso es realmente "隆algo que no necesita ser tocado"! A modo de comparaci贸n, si toma la misma ampolla con pinzas con una longitud de mango de 30 cm, esto reducir谩 el nivel de radiaci贸n en(600)2=360000



La radiaci贸n alfa y beta pr谩cticamente no tiene poder de penetraci贸n y la protecci贸n contra ellos no es un problema. El primero se absorbe en varios cent铆metros de aire, y el rango de part铆culas alfa en medios s贸lidos o l铆quidos se mide en decenas, o incluso en unidades de micras. Las part铆culas beta suelen ser de mayor alcance, pero incluso para ellas una placa impermeable de aluminio, vidrio o pl谩stico de espesor, dependiendo de la energ铆a, desde fracciones de un mil铆metro a un cent铆metro. Es mucho m谩s dif铆cil defenderse contra la radiaci贸n gamma y los neutrones.

La radiaci贸n gamma es absorbida principalmente por los electrones. Cuanto m谩s haya en su camino, es decir, cuanto mayor sea el n煤mero at贸mico de la sustancia, m谩s fuerte ser谩 la absorci贸n. En la regi贸n de baja energ铆a, donde el efecto fotoel茅ctrico es el principal mecanismo de absorci贸n, es proporcional al n煤mero at贸mico al quinto (!) Grado; al aumentar la energ铆a, la fracci贸n de absorci贸n de Compton aumenta gradualmente, lo que depende linealmente del n煤mero at贸mico. Por eso, para protegerse contra la radiaci贸n, intentan tomar sustancias con el mayor n煤mero at贸mico. El plomo es el material m谩s conocido para la protecci贸n contra la radiaci贸n, pero se utilizan hormig贸n e incluso agua, porque su capa puede ser mucho m谩s gruesa que la capa de plomo, que, aunque no es el metal m谩s caro, sigue siendo caro y da帽ino. Y viceversa: para protegerse contra fuentes peque帽as pero malignas utilizadas en detectores de fallas,el uranio empobrecido se usa a menudo en plantas de esterilizaci贸n, dispositivos de radioterapia, RTG; Por supuesto, tambi茅n es radiactivo, pero su peligro de radiaci贸n no es comparable con la radiaci贸n de su contenido: una peque帽a ampolla mortal con iridio-192, cesio-137 o cobalto-60. A veces usan tungsteno: absorbe la radiaci贸n gamma m谩s d茅bil que el plomo, pero casi el doble de densidad elimina esta diferencia.

Pero para los neutrones ocurre lo contrario: el plomo es pr谩cticamente transparente para ellos, pero est谩n bien retenidos por sustancias que consisten en 谩tomos ligeros, especialmente aquellos que contienen mucho hidr贸geno. Cuando un neutr贸n colisiona con un prot贸n, permanece en su lugar y luego vuela un prot贸n. Pero este 煤ltimo no volar谩 muy lejos: con una carga, transfiere su energ铆a cin茅tica a los electrones y n煤cleos de los 谩tomos que lo rodean. El poder de penetraci贸n de los protones no excede en gran medida el de las part铆culas alfa. Es cierto que esto no es suficiente para proteger contra los neutrones: al detenerse, no dejan de ser en absoluto y, en particular, nocivos. Pero con tan poca energ铆a, los llamados neutrones t茅rmicos adquieren la propiedad de estar bien reflejados por los materiales ligeros: berilio, aluminio, etc. Y otro elemento importante en la protecci贸n contra los neutrones es el boro.

Su n煤cleo con un n煤mero de masa de 10 (que es aproximadamente el 20% de todos los 谩tomos de boro) captura con avidez un neutr贸n, despu茅s de lo cual el n煤cleo resultante se descompone inmediatamente en una part铆cula alfa y litio-7 estable. Es cierto que el resultado sigue siendo la formaci贸n de radiaci贸n gamma con una energ铆a de 0,48 MeV, que tambi茅n debe protegerse. Por lo tanto, los materiales compuestos modernos para la protecci贸n de neutrones incluyen pl谩stico, que incluye boro, y el relleno es 贸xido de plomo. Tambi茅n absorbe la radiaci贸n gamma dura (2,18 MeV) de las reacciones de colisi贸n inel谩stica de un neutr贸n con un prot贸n que ocurren con poca frecuencia, con la formaci贸n de un n煤cleo de deuterio.
Para concluir esta secci贸n, proporcionar茅 un enlace 煤til a una calculadora para calcular la tasa de dosis a una u otra distancia de la fuente detr谩s y sin protecci贸n.

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Una fuente de radiaci贸n radioactiva ubicada en una ampolla herm茅ticamente sellada o aislada de manera confiable de la salida de la sustancia activa al exterior se denomina fuente cerrada. 脡l (en cualquier caso, hasta que fue destruido, aplastado, aserrado o derretido, ya que las piezas suceden con fuentes que entraron en chatarra) es la fuente de radiaci贸n externa.

La situaci贸n es diferente con fuentes abiertas de radiaci贸n. Una soluci贸n de una sustancia radiactiva en un vaso o matraz, mineral radiactivo, lluvia, aerosoles, aguas residuales en el medio ambiente: todas estas son fuentes radiactivas. Se diferencian de los cerrados en que es posible que una sustancia radiactiva pueda ingresar al cuerpo. En este caso, tenemos el caso extremo opuesto a la "protecci贸n por tiempo y distancia": la distancia es cero y cada acto de descomposici贸n causa da帽o, el tiempo es largo o incluso tiende al infinito.

En este sentido, se considera el concepto de radiotoxicidad de un radion煤clido. Teniendo en cuenta la "farmacocin茅tica" y la "farmacodin谩mica" de la sustancia radioactiva introducida en el cuerpo y su disminuci贸n debido a la excreci贸n y la descomposici贸n, as铆 como la energ铆a liberada durante cada acto de descomposici贸n, es posible determinar qu茅 dosis le dar谩 esta o aquella actividad de este nucleido a varios 贸rganos a lo largo de la vida, y a partir de esto, eval煤e el riesgo de efectos estoc谩sticos y deterministas dependiendo de la cantidad de nucleido recibido.

El coeficiente de dosis de un radion煤clido es el valor de la dosis adicional de exposici贸n interna que recibir谩 una persona, por unidad de actividad de este radion煤clido. En base a este valor, puede calcular el l铆mite anual de la ingesta de este radion煤clido en el cuerpo. He dado los coeficientes de dosis y los ingresos anuales limitantes de algunos radionucleidos para la poblaci贸n cuando se ingieren con aire y alimentos en la mesa.



Los is贸topos alfa-activos tienen la radiotoxicidad m谩s alta. Esto se debe a la alta energ铆a de las part铆culas alfa y al alto coeficiente de calidad de las part铆culas alfa, igual a 20. En el otro extremo de la escala se encuentran el tritio y el carbono 14, durante cuya descomposici贸n la energ铆a liberada es peque帽a (especialmente para el tritio) y, por lo tanto, la dosis creada tambi茅n es peque帽a. Adem谩s de la energ铆a de descomposici贸n, el lugar donde se produce esta descomposici贸n juega un papel importante. Entonces, el cesio 137, que se distribuye de manera casi uniforme en todo el cuerpo, tiene una radiotoxicidad mucho menor que el estroncio 90, que se concentra alrededor de la m茅dula 贸sea o el yodo 131, que casi todos se concentra en la gl谩ndula tiroides.

Es interesante que la radiotoxicidad del uranio (especialmente empobrecido) casi se puede descuidar en el contexto de su toxicidad qu铆mica, por lo que es comparable al mercurio. Sin embargo, los efectos t贸xicos causados 鈥嬧媝or el uranio son similares a los causados 鈥嬧媝or la radiaci贸n: este metal pesado es un mut谩geno y un carcin贸geno.

驴Un artefacto peligroso o un juguete seguro para un radi贸filo?


A menudo puede encontrar en la red una discusi贸n sobre la cuesti贸n: qu茅 tan peligrosa es la posesi贸n de un tema radiactivo en particular. Vamos a resolverlo.

Varios objetos que poseen una mayor radioactividad peri贸dicamente caen en manos de los "radiophiles", "radiophobes" y otros ciudadanos. Aqu铆 hay una lista incompleta de lo que tuve que conocer directamente:

  • Productos que contienen luz continua, generalmente basados 鈥嬧媏n radio 226: relojes, br煤julas de Adrianov, interruptores de palanca, dispositivos e indicadores de aviones y tanques, dispositivos de navegaci贸n marina (en particular, sextante);
  • Vidrio de uranio para diversos fines y cer谩mica recubierta con esmalte que contiene uranio;
  • Minerales de uranio y torio y productos de procesamiento de minerales de uranio y torio;
  • Se destacan especialmente las l谩mparas que contienen torio, entre las que destacan las l谩mparas de bomba de las series DNP e INP, as铆 como las l谩mparas de xen贸n de ultra alta presi贸n;
  • 脫ptica con vidrio de torio (lentes japonesas Takumar, etc.);
  • Rejillas para l谩mparas de gas (contienen torio - aproximadamente 1 kBq por rejilla)
  • Detectores de humo que contienen americio.

La 煤nica categor铆a de estos artefactos radiactivos que podr铆a aumentar significativamente la radiaci贸n de fondo a una distancia considerable (m谩s de un par de decenas de cent铆metros) son los productos que contienen SPD. Entre ellos hay espec铆menes muy "radiantes". Pero incluso entre ellos no encontr茅 aquellos que no ser铆an suficientes para eliminar de ti una distancia de un metro ( no los he encontrado, pero los hay ). A ellos solo puedo agregar un caso completo de "Takumarov" radiactivo, con el que un comerciante de fotos se reuni贸 con uno de mis amigos. 隆Un medidor de este caso transport贸 la alarma del dos铆metro con confianza, mostrando un exceso del nivel de 50 渭R / h! Todos los otros objetos radiactivos que encontr茅 fueron encontrados por el dos铆metro casi de cerca y son completamente seguros en el sentido de radiaci贸n externa, a menos que se transporten en bolsillos o en el cuerpo como joyas.

Pero con respecto a la exposici贸n interna, solo el vidrio de uranio, las l谩mparas y los lentes pueden reconocerse como completamente seguros. Los radionucleidos contenidos en ellos est谩n aislados de manera confiable en una masa de vidrio fuerte y qu铆micamente inerte o tungsteno toriado (en l谩mparas). Y la mayor amenaza es la composici贸n de luz radiactiva. Casi todos los productos que lo contienen son de c贸digo abierto y son muy peligrosos. En algunos de ellos, el SPD no est谩 protegido por nada y se aplica directamente a las partes accesibles para el tacto; por lo general, dichos dispositivos est谩n literalmente manchados con radio-226. Aquellos que intentan abrir, reparar, eliminar SPD de ellos est谩n en mayor riesgo. Es probable que la 煤nica mota de esta composici贸n ligera que ha entrado en los pulmones cause c谩ncer. Adem谩s, la descomposici贸n del radio en la masa de luz es una fuente poderosa de rad贸n.

Minerales peligrosos y radiactivos. Especialmente aquellos que tienen una forma terrosa, cristales suaves y f谩cilmente colapsables con una escisi贸n muy perfecta, solubles en agua: estas son todas las micas de uranio que adoran los coleccionistas, otenitas y otras bellezas. Circonita, monazita, uraninita no erosionada, menos terrible.

Conclusi贸n


Se garantiza que grandes dosis de radiaci贸n lo enfermar谩n. Se enfermar谩 y la gravedad de esta enfermedad estar谩 determinada por la cantidad de radiograf铆as que tome.

Pero a partir de dosis m谩s bajas, incluso decenas de veces m谩s grandes que el m谩ximo permitido permitido, lo m谩s probable es que no sea nada. Nada en absoluto Lo m谩s probable es que no te conviertas en un superh茅roe para sentirte peor, no te enfermar谩s con m谩s frecuencia, envejecer谩s m谩s r谩pido y no morir谩s antes de tiempo. La 煤nica consecuencia ser谩 un aumento en el riesgo : contraer c谩ncer o transmitir una mutaci贸n grave a los ni帽os. Y lo m谩s probable es que sea muy peque帽o (隆pero proporcional a la dosis!).

Sin embargo, existe este riesgo, no debe olvidarse de 茅l y, por lo tanto, si no puede ingresar al rayo, no necesita hacerlo.

Es imposible cubrir todos los aspectos de la seguridad radiol贸gica en un solo art铆culo. Deliberadamente no abord茅 el tema del peligro del rad贸n, as铆 como el tema de la criticidad y el SCR, ya que planeo escribir art铆culos separados al respecto.

Todos los art铆culos de la serie.


Radiaci贸n: Laboratorio radioqu铆mico de lunes a viernes.
Radiaci贸n: unidades
Radiaci贸n: fuentes

Source: https://habr.com/ru/post/444392/


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