كلمة "الإشعاع" في معظم القراء اليوم يسبب الخوف. يرتبط الإشعاع بالموت. قاتل غير مرئي ، غير مسموع ، غير محسوس ، قتل ببطء - ربما أنت أيضًا ، قارئ؟ هل يجب أن أخاف؟ الجواب في هذا المقال.
KDPV - من كتاب "الفيزيائيون يمزحون".
أول "أجراس"
كان فهم حقيقة أن الإشعاعات المؤينة له تأثير فسيولوجي معين على الجسم كان بالفعل من بين أوائل الباحثين. تم اكتشاف حقيقة أن أشعة إكس كونراد بالأشعة السينية تسبب حروقًا على جلده بواسطة مساعده ف. غرابي فور اكتشافها تقريبًا.
كما شعر مكتشف أشعة اليورانيوم ، هنري بيكريل ، بتأثيره على نفسه عندما وضع الأمبولات مع ملح الراديوم في جيبه لتوضيح ذلك لطلابه: تحول الجلد حول الأمبول إلى اللون الأحمر والألم ، ثم تشكلت قرحة لم تلتئم لفترة طويلة. أصيب العديد من المرضى الذين تعرضوا لأشعة إكس وتعاملوا مع أطبائهم بحروق وقرحة بسبب الأشعة السينية ، وفقد توماس إديسون ، موظف المختبر الذي عمل لفترة طويلة في مظاهرة عامة للأشعة السينية ، ساقيه بسبب الحروق الإشعاعية وتوفي لاحقًا بسرطان الجلد في وقت مبكر. وبحلول عام 1907 ، كانت سبع وفيات على الأقل بسبب الإشعاعات المؤينة معروفة بالفعل ، وقد وصل العدد الإجمالي لأخصائيي الأشعة الذين ماتوا من الإشعاع في العقود الأولى من استخدامه إلى مئات.
على الرغم من هذا ، التقى الجمهور الظاهرة الجديدة بحماس. إن اكتشاف التأثير العلاجي للأشعة السينية وأشعة الراديوم على مرض فظيع وغير قابل للشفاء مثل السرطان واكتشاف التأثير المنبه للإشعاع الضعيف على عمليات الحياة أدى إلى حقيقة أن الناس العاديين في الراديوم رأوا حلاً سحرياً. المياه المعدنية المشعة ، معاجين الأسنان المشعة ومستحضرات التجميل ، وأجهزة للبيع لتشبع الماء مع الرادون ، التي تحتوي على الراديوم ، للبيع. لحسن الحظ ، في معظم الحالات ، كانوا فقط المشعة في الإعلان. ومع ذلك ، فإن الدواء Raditor ، الذي كان على رفوف الصيدليات لمدة عشر سنوات 1918 حتي 1928 ويحتوي في الواقع على
ميكروغرام من الراديوم - 226 في كل زجاجة.
كان من المستحسن أن تأخذ يوم واحد لفقاعة.
كمرجع: على مسافة 1 سم ، ينتج ميكروغرام من الراديوم معدل جرعة يبلغ 8.4 mr / h من أشعة جاما وحدها. كمية المسموح بها من الراديوم - 226 في السنة (NRB-99) هو 35 غراما نانو .
أعلن المبرد كعلاج لجميع الأمراض ، وليس باستثناء العجز الجنسي والروماتيزم والفصام. لا يُعرف عدد الأرواح التي أودى بحياتها - فنحن نعرف فقط عن وفاة إبن بايرز ، المليونير الأمريكي والصناعي من سرطان الفم ، الذي تطور بعد تناول نحو ألف ونصف من الحويصلات على مدى عدة سنوات.
ولعل أشهر ضحية للإشعاع في ذلك الوقت كانت واحدة من رواد الموضوعات المشعة - ماريا سكودوفسكا كوري ، التي توفيت بسبب سرطان الدم بسبب الإشعاع في عام 1934. ربما ، توفي كل من هنري بيكريل وإيرين جوليو كوري مبكراً بسبب جرعات الإشعاع. أصبح من المستحيل الآن العثور على أسماء جميع الذين ماتوا وأصيبوا بمرض خطير ، والعمل في تلك السنوات بنشاطات ضخمة دون أي حماية أو احتياطات ، ولكن يبدو أن هناك الكثير منهم.
لقد مر أكثر من عشر سنوات بقليل منذ ذلك الحين ، عندما أظهر الإشعاع القاتل نفسه من جميع الجهات في هيروشيما وناغازاكي. ثم كان هناك الكثير من كل شيء: الفتاة التي كانت ترفع الرافعات ، واختبار الانفجارات ، من خلال المراكز التي طردت منها الشركات من الجنود ، وماياك ، وتشرنوبيل ...
تأثير الإشعاع على المادة والأنسجة الحية
يبدأ كل شيء بفعل التأين - يتم إعطاء أحد إلكترونات الذرة طاقة تفوق طاقة ارتباطها بالذرة وتطير بعيدًا ، تاركًا للذرة شحنة موجبة. لكن طاقة كمية من إشعاعات جاما أو جسيمات ألفا أو بيتا عالية جدًا لإنهائها. تقاس طاقة التأين بوحدات ، بحد أقصى من أول عشرة فولت إلكتروني ، ويمكن أن تكون طاقة الجسيم أو الكم هي فولت إلكتروني. لذلك ، ونتيجة لفعل واحد من التفاعل ، يتم تأين الآلاف وعشرات الآلاف من الذرات. تكتسب الإلكترونات المنبعثة منها الطاقة الكافية لتأين الذرات الأخرى ويستمر كل شيء حتى تصبح طاقة الإلكترونات التالية في النهاية أقل من طاقة التأين.
ما هي النتيجة؟ إن تحول الذرة المحايدة إلى أيون ، أولاً ، يضعف أو يدمر الروابط الكيميائية السابقة التي تشكلها هذه الذرة ، ثانياً ، يجعل هذه الذرة مركز تفاعل نشط للغاية ، والذي يشكل روابط كيميائية جديدة على الفور.
عندما يتعلق الأمر بالبلورات ، يؤدي هذا إلى تكوين عيوب نقطية في الشبكة البلورية - عيوب الإشعاع ، والتي تتغير تدريجياً ، مع تراكم الجرعة ، في خواص المادة. يصبح المعدن أكثر هشاشة ، ويزداد توصيل السيليكون ويتناقص تنقل الشحنات ، وتصبح المواد الشفافة بصريًا أقل شفافية ، وتصبح ملونة ، وتبدأ المواد العازلة في "التسرب" - المواد "تتعب" من الجرعة وتدمر ، وتتوقف عن العمل بالطريقة التي ينبغي لها ، وتتوقف عن العمل فشل الأجهزة. في الحد ، يتحول الكريستال إلى مادة غير متبلورة. توجد العديد من معادن اليورانيوم والثوريوم في هذه الحالة
المتقلبة : في الوقت الذي انقضى منذ تكوينها ، يدمر الإشعاع المنبعث منها بنفسها تمامًا الشبكة البلورية ، بينما يظل شكل البلورات كما هو.
والمادة الحية ليست أفضل بهذا المعنى. إذا تحول أحد الأحماض الأمينية في جزيء البروتين إلى أي شيء ، حتى لو لم تنكسر سلسلة البروتين في نفس الوقت ، فلن ينجز جزيء البروتين هذا وظيفته بعد الآن. إذا كان أحد جزيئات الدهون في الغشاء ، بعد أن تحول إلى أيون نشط ، يتفاعل مع الجزيء المجاور وتوقف فرانكشتاين الناتج عن أن يكون عنصرًا هيكليًا في الغشاء ، فستبقى حفرة فيه. تبقى الجزيئات الإضافية التي لم تعد تؤدي وظائفها في الخلية وتتداخل مع عملها ، وتسممها. والأسوأ من ذلك كله ، إذا تلف الجزيء الأكثر أهمية في الخلية ، فإن جزيء الحمض النووي يحمل معلومات وراثية. سيؤدي هذا إلى تشويه الأخير ، ظهور الطفرات.
يؤدي التأين ، يليه تحييد الشظايا المتأينة ، إلى تكوين جذور حرة تتفاعل مع الجزيئات المجاورة وتدمّرها ، مما يعطيها إلكترونًا غير متزاوج ، بالإضافة إلى تفاعلها. وهكذا - إلى أن يجتمع الراديكاليون ... لذلك ، لتدمير الجزيء ، ليس من الضروري أن يقع مباشرة تحت تأثير جسيم عالي الطاقة - يواصل الراديكاليون أعمالهم المدمرة. وقت وجودها صغير - من النانو إلى الجزئية ، لكنه أطول بكثير من وقت فعل التفاعل ذاته.
بعد تلقي الإشعاع "إصابة" ، تحاول الخلية أولاً التعافي. يتم تشغيل آليات التخلص من "الحطام" الجزيئي ، وتصنيع الجزيئات الميتة من جديد ، وتصحيح أغشية الهولي ، وتحاول آليات الإصلاح "كروموسومات مكسورة". إذا كان كل شيء سيئًا للغاية - تطلق الخلية برنامجًا لتدمير الذات - موت الخلايا المبرمج.
أسوأ شيء هو لتلك الخلايا التي تنقسم بنشاط. كل شيء ضعيف فيها ومن الصعب استردادها. لذلك ، فإن الأنسجة التي يحدث فيها الانقسام والنمو المستمران للخلايا - نخاع العظام والغدد الجنسية والأنسجة الجنينية - هي الأكثر حساسية للإشعاع وهي أول من يعاني عند التعرض للإشعاع.
مرض الإشعاع
إن الوفاة الهائلة للخلايا وتعليق الناجين بعد التعرض الحاد يؤثر سلبًا على عمل الأعضاء المصابة ، وبالتالي على الجسم ككل. يتم إطلاق منتجات التحلل الإشعاعي في مجرى الدم ، مما يؤدي إلى تفاقم شدة الآفة ، المنتجات السامة لانهيار الخلايا والإنزيمات الخلوية المجانية والسيتوكينات وغيرها من جزيئات الإشارة. داء الإشعاع الحاد يتطور.
بدايتها وكأن التسمم غير مفهوم مع أي شيء ، وهو في الحقيقة تسمم بكل شيء بعد دخول التشعيع إلى مجرى الدم مباشرة نتيجة للتلف الهائل للخلايا. يبدأ القيء ، وانخفاض الضغط ، وارتفاع درجة الحرارة - وهذا هو ما يسمى رد الفعل الأولي. يمر والشخص يصبح أفضل. يبدو أن كل شيء متأخر بالفعل - لكن في الواقع ، لم تظهر المشكلات الرئيسية بعد. لكنها خطيرة بالفعل: لقد توفي نقي العظم جزئيًا أو كليًا. بجرعة 100 rem 20٪ من خلايا نخاع العظم غير قابلة للحياة. بجرعة تتراوح بين 500 و 600 متر - نقي النخاع العظمي ميت تمامًا ، وطالما أن خلايا الدم المتوفرة تعمل ، كل شيء على ما يرام. لكن مدة خدمتهم هي بضعة أيام ، وهم بحاجة إلى التغيير. ولن يأتي التغيير - من العدم.
الجسم بلا مقاومة ضد العدوى ، يفقد الدم قابليته للتجلط ، وقدرته على نقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.
تظهر العلامات الأولى لمرض الإشعاع مع جرعة ممتصة من إشعاع جاما حوالي 1 غراي. لا تسبب الجرعات المنخفضة مظاهر سريرية ، على الرغم من أن بعض التغيرات المرضية في اختبارات نخاع الدم والعظام يتم اكتشافها بجرعات في أعشار الرمادي. عند الجرعات التي تصل إلى 5-6 غراي ، بينما لا تزال الخلايا الأصلية القابلة للانشطار موجودة في النخاع العظمي ، هناك فرصة للشفاء. عند تناول جرعات تقل عن 2 غراي ، تكون هذه الفرصة مطلقة ويكتمل الشفاء ، ومن غير المرجح أن يموت 4 غراي ، ولكن الآثار في نصف الحالات ستبقى إلى الأبد. أكثر من 6 غراي - هناك بعض الفرص "لتمديد" الشخص عن طريق إجراء عملية زرع نخاع العظم من متبرع ، ولكن عندما تتجاوز الجرعة 10 غراي - ليس فقط هو ولكن أيضًا تموت خلايا السلف الظهارية المعوية. هذا قاتل تماما. علاوة على ذلك ، بعد انقضاء التفاعل الأولي للإشعاع ، غالبًا ما تحدث المرحلة المزعومة من جثة المشي: شعور الشخص محتمل تمامًا ولا يؤذي أي شيء ، وقد عادت قوته إليه: يعمل الجسم في خلايا الدم القديمة ، على ظهارة الأمعاء القديمة. عندما تنتهي ، وسيحدث قريبًا جدًا ، في غضون بضعة أيام أو حتى ساعات ، ستنتهي "الصحة" المزعومة (الإسهال الدموي ، ثم الوفاة المؤلمة).
في جرعات عالية جدا من مئات الرمادي ، تموت أكثر الخلايا مقاومة للإشعاع. تلك التي لا تقسم هي عصبية ، عضلية. تبدأ ضحية الإشعاع فورًا في ظهور أعراض تلف في الدماغ: التشنجات ، والإثارة الحركية النفسية ، تليها اكتئاب الوعي حتى الغيبوبة ، وفي وقت قصير (من عدة ساعات إلى عدة أيام) - وهي نتيجة مميتة. غالباً ما يتحدث الأدب الشعبي عن "الموت تحت الشعاع" ، وعن الموت الفوري للكائن الحي بالكامل في وقت التشعيع ، لكن هذا افتراض نظري لم يصادفه الأطباء بعد.
يجب أن أقول إن 1000 Gy هي جرعة كبيرة جدًا من حيث تأثيرها على المادة الحية ، ولكن حتى هذه الجرعة هي كمية صغيرة إلى حد ما إذا نظرت إلى الطاقة الممتصة ، والتي يمكن أن تسخن الأنسجة الحية بمقدار 0.3 درجة مئوية فقط.
الآثار العشوائية أو الأمراض منخفضة الجرعة
مرض الإشعاع هو مرض له عتبة واضحة لبداية ظهوره ، وتتناسب شدته مع جرعة الإشعاع. هذا هو ما يسمى تأثير حتمية للإشعاع. ومع ذلك ، إذا كانت الجرعة غير كافية لبدء مرض الإشعاع ، فإن هذا لا يعني أن الإشعاع قد مر دون أثر. لكن مظهر هذا "التتبع" الذي خلفه الإشعاع يصبح مختلفًا اختلافًا جذريًا.
عادةً ما يكون السبب الجذري لوفاة خلايا نخاع العظم أثناء التشعيع ضررًا فادحًا لجهازها الوراثي - ما يسمى بالانحرافات الصبغي. القطع التي يمكن أن تنضم إلى الكروموسومات الأخرى تأتي من الكروموسومات ، ويتم تشكيل الكروموسومات على شكل حلقة ، إلخ. ولكن ليس هذا الضرر دائمًا يؤدي إلى موت الخلايا فورًا. نتيجة لإعادة ترتيب الكروموسومات ، وأحيانًا نتيجة طفرة في نقطة - استبدال واحد أو أكثر من النيوكليوتيدات في الحمض النووي - تعطلت واحدة أو أكثر من آليات تنظيم انقسام الخلايا والتمايز. لا يمكن السيطرة على انقسام الخلايا ، ويؤدي إلى ظهور مجموعة من
الخلايا السرطانية ، والتي تتطور في بعض الحالات إلى ورم خبيث. السبب الأكثر سهولة وسرعة بسبب تشعيع ورم في نظام المكونة للدم - سرطان الدم ، وغالبا ما يكون سرطان في مكان مختلف. بالإضافة إلى ذلك ، عادة ما يستغرق الأمر بعض الوقت من الإشعاع إلى تطور سرطان الدم - 1-2 سنوات ، أو حتى أقل من ذلك ، وعادة ما يستغرق أكثر من عشر سنوات لتطوير السرطان قبل ظهور ورم أو مظاهر سريرية قابلة للاكتشاف.
لكن حدوث طفرة ما هو نتيجة فعل فردي للتفاعل بين نواة الخلية وكمية من إشعاع جاما أو جسيم ذو طاقة عالية. يترتب على هذا نتيجة غير سارة: العواقب غير السارة التي تهدد بموت الجسم كله يمكن أن تسبب جزيئة
واحدة تدخل الخلية. لحسن الحظ ، مع احتمال صغير جدا. والنتيجة الثانية هي استقلال شدة الآفة عن الجرعة وحقيقة أن
احتمال تطورها فقط يعتمد عليها. ويقدر هذا الاحتمال بحوالي 5٪ لكل رمادي من الجرعة الممتصة ، ويفترض أنه يتناسب مع ذلك.
بالإضافة إلى السرطان ، هناك أيضًا طفرات في الخلايا الجرثومية. كل شيء هو نفسه هنا: لا تعتمد شدة مظاهر الطفرة على الجرعة (يعتمد على الجين وكيف تبين أنه تالف ، لكن الجسيم النووي لا يختار أي جزء من جزيء الحمض النووي الذي يصيبه) ، فقط احتمال ظهور الطفرات يعتمد عليه.
مثل هذه التأثيرات ، على عكس التأثيرات الحتمية ، تسمى التأثيرات
العشوائية ، وتؤكد طبيعتها الاحتمالية العشوائية
هل هناك عتبة أم لا عتبة؟
في علم الأشعة ، منذ بداية وجوده ، كان هناك نقاش مستمر: هل هناك عتبة للتأثيرات العشوائية أم أن الخلفية الطبيعية هي سبب الأورام؟ فمن ناحية ، تعمل آليات الإصلاح باستمرار في الخلية ، التي تعمل على إصلاح جميع الأضرار تقريبًا أو كلها تقريبًا ، كما أن الأضرار الكارثية الناجمة عن الانحرافات الصبغية نادرة للغاية مع وجود مستوى طبيعي من الإشعاع. وقد أجريت الغالبية العظمى من الدراسات المتعلقة بتكرار ظهور التأثيرات العشوائية بجرعات حادة لا تقل عن بضعة أعشار الرمادي ، عندما يكون هناك احتمال كبير بحدوث أضرار متعددة للخلية نفسها حتى تكتمل عملية الإصلاح الذاتي. لذلك ، من المحتمل أنه في المنطقة ذات الجرعة المنخفضة ، يمكن أن يكون تواتر التأثيرات العشوائية للرمادي للجرعة الممتصة أقل بشكل ملحوظ من المنطقة ذات الجرعة العالية. ولكن هل هو كذلك ، فمن الصعب للغاية التحقق. السبب في ذلك هو أن الشخص مصاب بالسرطان ويفتقر إلى الإشعاع. وغالبا ما تكون مريضة: مع السرطان ، 20 ٪ من سكان العالم يواجهون. على هذه الخلفية ، من الصعب للغاية اكتشاف مادة مضافة صغيرة من جرعة من الخلفية الطبيعية (2.4 ملي سيفرت / سنة لمدة 70 عامًا - 168 مللي سيف ، مما يسهم بأقل من نسبة مئوية في إجمالي تكرار الأورام) بسبب الانتشار الإحصائي: لجمع في كل مجموعة من المجموعات (التجريبية والسيطرة) ما لا يقل عن مليون المواضيع التجريبية صحية تماما الذين يعيشون في نفس الظروف بالضبط.
على أي حال ، بطريقة
مباشرة - من خلال فحص وتيرة علم الأورام في مجموعات تعيش تحت خلفيات إشعاع طبيعية مختلفة (ويمكن أن تتراوح من 3.5 إلى عدة مئات من الجرعة في الساعة في نقاط مختلفة على الأرض) ، لم يكن من الممكن الكشف عن أي ارتباط واضح بين الآخر والآخر .
هناك مشكلة أخرى لم يتم حلها وهي السؤال: هل ما يسمى قانون التبادلية يعمل في التصوير الفوتوغرافي هنا؟ هذا هو - هل هناك فرق بين الجرعة الواردة في الدقيقة ، في السنة أو لمدى الحياة؟ في الجرعات العالية ، عندما يتعلق الأمر بمرض الإشعاع ، لا شك - هناك فرق. مع التعرض على المدى القصير ، تكون الجرعة التي تسبب مرض الإشعاع أقل بكثير من الجرعة التي تسبب مرض الإشعاع المزمن مع التعرض على المدى الطويل.
وإلى أن يتم حل هذه المشكلات ، يتم توجيهها بافتراض أن تواتر التأثيرات العشوائية يتناسب مع الجرعة التي تصل إلى الصفر ولا يوجد فرق بين الجرعات الحادة والمزمنة عند حل مشكلات السلامة. هذا هو ما يسمى مفهوم غير عتبة ، وفقا لذلك هناك خطر من أي جرعة ونحن وضع حدود التعرض على أساس
خطر مقبول .
هرم أم تسارع الشيخوخة؟
في المفهوم الموصوف أعلاه ، لا يوجد مكان للآثار المحددة التي تعتمد على الجرعة بجرعات منخفضة. ومع ذلك ، تم طرح فرضيات حول وجود مثل هذه. علاوة على ذلك ، سواء عن الآثار الضارة أو عن الآثار المفيدة.
لقد لاحظه بالفعل أول مجربون في مجال البيولوجيا الإشعاعية: الإشعاع يحفز نمو النبات ، ويسرع من إنبات البذور ، وفي ظل ظروف إشعاعات خلفية مخفضة بشكل حاد ، يتباطأ تقسيم infusoria-paramecia إلى حد كبير. كانت هذه الظاهرة تسمى هرمز الإشعاع ، واقترح أن جرعات صغيرة من الإشعاع يمكن أن تعمل على الحيوانات والبشر أعلى غير ضارة ، ولكن بشكل إيجابي. تؤكد بعض التجارب هذا - لوحظ زيادة في متوسط العمر المتوقع للقوارض المشععة مقارنةً بالتحكم ، وزيادة في المناعة. التجارب البشرية متناقضة: تظهر بعض النتائج وجود هرم ، بينما ينكرها البعض.الفرضية المعاكسة هي أن الجرعات الصغيرة ، التي تتجاوز فقط الخلفية الطبيعية ، تقصر من متوسط العمر المتوقع ، وتقلل مناعة المناعة ، وتسبب أمراض القلب والأوعية الدموية وحتى الأمراض العصبية ، وتبطئ نمو الأطفال وتدهور صحتهم. تحتوي هذه الفرضية على مؤيديها ، وقد تم نشر عدد من المقالات التي يبدو أنها تؤكد ذلك - ولكن دائمًا في عينات صغيرة جدًا ، يمكن للإحصائيات أن تلعب مزحة سيئة للغاية. في العينات الكبيرة ، مرة أخرى ، لا يوجد ارتباط بين خلفية الإشعاع الطبيعي في المنطقة والعمر المتوقع.بهذا ننتهي من مناقشة تأثيرات الإشعاع على الجسم وسنتولى الحماية والأمان.حول مستوى الإشعاع مقبول
تتباين آراء التعليمات الخاصة بمقاييس الجرعات المنزلية والملاحظات في الصحف والرسائل التلفزيونية وغيرها من المصادر "الموثوقة": كانت الأرقام شائعة في 30 و 50 و 60 ميكرون / ساعة. لم أجد وثيقة تنظيمية واحدة تشير إلى هذه الأرقام. علاوة على ذلك ، فإن معدل الجرعة وحده لا يهم - الجرعة التي يعينها الشخص على فترات زمنية طويلة - سنوات وعقود - مهمة. في أي حال ، في حين أن حالة الإشعاع هادئة نسبيا.هذا - لا يوجد شيء من هذا القبيل إذا أظهر مقياس الجرعات ، على سبيل المثال ، 0.15 5Sv / h - يمكنك المشي بأمان هنا ، وفجأة أظهرت 1.2 vSv / h واللوحة الحمراء الرهيبة "Danger" - تحتاج إلى شطفه بسرعة. في الواقع ، 1.2 vSv / h - الأرقام ، بالطبع ، ليست جيدة للغاية ، ولكن فقط في حالة الإقامة الطويلة: لعدة أشهر ، لسنوات.في بلدنا ، فإن الوثيقة التي تحدد معايير التعرض المقبولة هي معايير السلامة من الإشعاع أو NRB والقواعد الصحية الأساسية للسلامة الإشعاعية - OSPRB. الإصدارات الحالية الحالية من هذه الوثائق هي SanPin 2.6.1.2523-09 NRB-99/2009 و SP 2.6.1.2612-10 OSPORB-99/2010. ينظر NRB إلى مجموعتين: "المدنيون" ، السكان الذين لا يعملون مع مصادر الإشعاع ، والذين يعتبر عملهم مع الإشعاع موضوع نشاطهم المهني. يُسمح للسكان لمدة عام (في المتوسط لمدة خمس سنوات) بالتجميع من مصادر الإشعاع التي يصنعها الإنسانفقط 1 مللي ثانية. من حيث معدل الجرعة ، إذا عدت ، فستكون 0.11 μSv / h فقط ، والتي لا تشمل الخلفية الطبيعية. وهذا الأخير يمكن أن يكون أي شيء على الإطلاق. في هذا الصدد ، يغسل NRB يديه ، ويعرض فقط "الحد من التعرض لمصادر طبيعية فردية" (بادئ ذي بدء ، هذه هي القيود المفروضة على تركيز الرادون في الهواء والنشاط المحدد للنويدات المشعة الطبيعية في المواد المستخدمة في البناء). لذلك ، إذا تم اعتبار الخلفية الطبيعية تقريبًا على أنها 0.1 vSv / h ، فيمكن اعتبار المستوى المقبول للإشعاع الذي يعمل بشكل مستمر ومستمر 0.21 vSv / h.مع العلم أن كل سيفر يمثل فرصة بنسبة 5 ٪ للإصابة بالسرطان ، نحصل على 1 مللي سيفرت / سنة من مصادر بشرية ، يسمح بها UXR ، وهو خطر إضافي بنسبة 0.35 ٪ للأورام مدى الحياة (حوالي 70 ملي سيف).
من ناحية ، هذا النهج مفهوم ، بمعنى أن إشعاع الخلفية الطبيعية ، وكذلك الإشعاع الداخلي المرتبط بالبوتاسيوم - 40 ، هو إعطاء ليس هناك ما يجب القيام به ، ومن الضروري تقليل هذا الجزء من الجرعة التي يمكن أن تتأثر بها. ولكن من ناحية أخرى - في هذا النهج هناك خداع معين.ومع ذلك ، في OSPRB ، يتم إيلاء المزيد من الاهتمام لحماية السكان من المصادر الطبيعية: فهناك 5 mSv / year على أنها مستوى مقبول من التعرض لهذا الأخير ، وعلى مستوى أعلى من 10 mSv / year ، يلزم اتخاذ تدابير ذات أولوية للحد منه. تبلغ 5 مللي سيفرت في السنة 0.55 سيفرت / ساعة ، لكن لا تنس أن هذا يشمل التعرض الداخلي. إذا افترضنا أنها سوف تمثل حوالي نصف الجرعة ، فسيظهر مقياس الجرعات 0.23 μSv / h.وهذا هو ، إذا كانت قراءات الجرعات ، حيث تعيش ، تتجاوز 0.2-0.25 μSv / ساعة (أو 20-25 ميكرون / ساعة) - هذه مناسبة للتفكير في تغيير مكان إقامتك ، ولكن إذا تجولت فجأة في نزهة مكان أظهر فيه مقياس الجرعات قيمًا أكبر بعشر أو عشرين مرة - لا يجب عليك الذعر والاندفاع إلى المنزل لشرب الفودكا في النظارات "لإزالة الإشعاع". إليك ما يجب فعله هو التحقق مما إذا كان هناك أي ترابية مشعة متبقية على باطنك.لا تنطبق جميع هذه المعايير على الأفراد العاملين بمصادر الإشعاعات المؤينة - معايير التعرض المسموح بها أعلى من ذلك بكثير - ما يصل إلى 20 ملي سيفرت / سنة في المتوسط لمدة 5 سنوات ، لكن لا تزيد عن 50 ملي سيفرت / سنويًا ، ولا تزيد عن مهنة واحدة - .حول الوقت ، الفضاء والطوب الرصاص
ولكن ماذا لو كان مستوى الإشعاع مرتفعًا جدًا؟ فأنت بحاجة إلى الحماية. وتسمى الحماية الأبسط والأرخص "الحماية بالوقت والمسافة" - للبقاء بعيدا عن المصدر وتقليل وقت الاتصال به.دور الوقت ، كما أعتقد ، لا يتطلب أي تفسير. مع المسافة - أكثر إثارة للاهتمام. إذا كان حجم المصدر صغيرًا مقارنةً بالبعد ، فإن شدة الإشعاع الصادرة منه تطيع قانون التربيع العكسي. خذ على سبيل المثال أمبولة مع ملليجرام من الراديوم. كما نعلم ، على مسافة سنتيمتر واحد منه ، فإن معدل جرعة التعرض هو 8.4 R / ساعة. بزيادة هذه المسافة بمقدار 100 مرة ، أي إلى متر ، سنخفض مستوى الإشعاع بمقدار 10 آلاف مرة ، إلى 840 μR / ساعة. ولكن إذا خرقنا جميع قواعد السل ، فإننا نأخذ هذه الأمبولة في متناول اليد ، وسوف نخفض المسافة إلى سمك جدار الأمبول ، على سبيل المثال ، إلى 0.5 مم. وستكون أصابعنا في مجال الإشعاع بمعدل جرعة أكبر 400 مرة - 3360 دورة / ساعة! هذا حقًا - "شيء لا يحتاج إلى أن يلمس"! للمقارنة ، إذا كنت تأخذ نفس أمبولة مع ملقط بطول مقبض 30 سم ، وهذا سوف يقلل من مستوى الإشعاع فيإشعاع ألفا وبيتا ليس له عمليا أي قوة اختراق وحماية ضدهم ليست مشكلة. يتم امتصاص الأول في عدة سنتيمترات من الهواء ، ويتم قياس مدى جسيمات ألفا في الوسط الصلب أو السائل بعشرات ، أو حتى وحدات من الميكرونات. عادة ما تكون جسيمات بيتا بعيدة المدى ، ولكن حتى بالنسبة لها لوحة غير منفذة من الألمنيوم أو الزجاج أو سمك البلاستيك ، اعتمادًا على الطاقة ، من كسور من ملليمتر إلى سنتيمتر. من الصعب الدفاع عن أشعة جاما والنيوترونات.يتم امتصاص إشعاع جاما في المقام الأول عن طريق الإلكترونات. وكلما زاد مسارها ، أي أنه كلما زاد العدد الذري للمادة ، كلما كان الامتصاص أقوى. في المنطقة منخفضة الطاقة ، حيث يكون التأثير الكهروضوئي هو آلية الامتصاص الرئيسية ، يتناسب مع العدد الذري إلى الدرجة الخامسة (!) ؛ مع زيادة الطاقة ، يزداد جزء امتصاص Compton تدريجياً ، والذي يعتمد خطيًا على العدد الذري. لهذا السبب ، لحماية من الإشعاع ، يحاولون تناول مواد ذات أعلى عدد ذري. يعتبر الرصاص من أشهر المواد المستخدمة في الحماية من الإشعاع ، ولكن يتم استخدام الخرسانة وحتى الماء ، لأن الطبقة الخاصة بها يمكن أن تكون أكثر سماكة من طبقة الرصاص ، والتي رغم أنها ليست أغلى المعادن ، فإنها لا تزال باهظة الثمن ومضرة. والعكس بالعكس - للحماية من المصادر الصغيرة ولكن الشريرة المستخدمة في الكشف عن الخلل ،غالبًا ما يستخدم اليورانيوم المنضب في محطات التعقيم وأجهزة العلاج الإشعاعي و RTGs ؛ بالطبع ، إنه أيضًا مشع ، لكن خطر الإشعاع لا يمكن مقارنته بإشعاع محتوياته - أمبولة قاتلة صغيرة تحتوي على الإيريديوم 192 أو السيزيوم 137 أو الكوبالت 60. في بعض الأحيان يستخدمون التنغستن - يمتص إشعاع جاما أضعف من الرصاص ، لكن ضعف الكثافة تقريبًا يلغي هذا الاختلاف.ولكن بالنسبة للنيوترونات فإن العكس هو الصحيح: الرصاص شفاف عملياً بالنسبة لهم ، لكن يتم الاحتفاظ بها جيدًا بواسطة مواد تتكون من ذرات ضوئية ، خاصة تلك التي تحتوي على الكثير من الهيدروجين. عندما يصطدم نيوترون مع بروتون ، يبقى في مكانه ، ثم يطير بروتون. لكن هذا الأخير لن يطير بعيدًا - بوجود شحنة ، فإنه ينقل طاقته الحركية إلى الإلكترونات ونواة الذرات المحيطة بها. لا تتجاوز قوة اختراق البروتونات قدرة جسيمات ألفا. صحيح ، هذا لا يكفي للحماية من النيوترونات: التوقف ، فهي لا تتوقف عن أن تكون على الإطلاق وأن تكون ضارة بشكل خاص. ولكن هذه الطاقة المنخفضة ، التي تسمى النيوترونات الحرارية ، تمتلك خاصية الانعكاس الجيد من المواد الخفيفة - البريليوم ، الألومنيوم ، إلخ. والعنصر المهم الآخر في الحماية من النيوترونات هو البورون.جوهرها مع عدد كتل 10 (أي حوالي 20 ٪ من جميع ذرات البورون) يلتقط الجشع نيوترون ، وبعد ذلك تتحلل النواة الناتجة مباشرة إلى جسيم ألفا وليثيوم 7 ثابت. صحيح أن النتيجة لا تزال تشكل إشعاع جاما بطاقة 0.48 ميجا فولت ، والتي يجب حمايتها أيضًا. لذلك ، تشمل المواد المركبة الحديثة لحماية النيوترون البلاستيك ، والذي يشمل البورون ، والحشو هو أكسيد الرصاص. كما تمتص إشعاعات جاما الصلبة (2.18 MeV) من ردود الفعل التي نادراً ما تحدث من التصادم غير المرن للنيوترون مع بروتون مع تكوين نواة الديوتيريوم.في الختام ، سأوفر رابطًا مفيدًا لآلة حاسبة لحساب معدل الجرعة على مسافة واحدة أو أخرى من المصدر وراء وبدون حماية.,
يُطلق على مصدر الإشعاع المشع الموجود في أمبولات محكمة الغلق أو معزولة بطريقة موثوق بها عن ناتج المادة الفعالة إلى الخارج اسم مصدر مغلق. هو (على أي حال ، حتى يتم تدميره - سحقه أو نشره أو ذوبانه ، كما يحدث مع أجزاء حصلت على مصادر خردة المعادن) هو مصدر الإشعاع الخارجي فقط.
الوضع مختلف مع المصادر المفتوحة للإشعاع. محلول مادة مشعة في كوب أو قارورة ، خام مشع ، تداعيات ، هباء ، مياه الصرف الصحي في البيئة - هذه كلها مصادر مشعة. وهي تختلف عن تلك المغلقة في أنه من الممكن أن تدخل مادة مشعة إلى الجسم. في هذه الحالة ، لدينا الحالة القصوى المعاكسة لـ "الحماية بواسطة الوقت والمسافة": المسافة صفرية وكل فعل من أضمحلال يسبب الضرر أو الوقت طويل أو حتى يميل إلى ما لا نهاية.
في هذا المعنى ، يعتبر مفهوم
السمية الإشعاعية للنويدات المشعة. مع الأخذ في الاعتبار "الحرائك الدوائية" و "الديناميكا الدوائية" للمادة المشعة التي يتم إدخالها في الجسم وانخفاضه بسبب الإفراز والتحلل ، فضلاً عن الطاقة المنبعثة خلال كل عملية تحلل ، من الممكن تحديد الجرعة التي سيوفرها هذا النشاط أو هذا النشاط للنوى المختلفة للأعضاء المختلفة طوال الحياة ، و انطلاقا من ذلك ، تقييم خطر الآثار العشوائية والحتمية اعتمادا على كمية النوكليدات الواردة.
إن معامل جرعة النويدات المشعة هو قيمة الجرعة الإضافية من التعرض الداخلي الذي سيتلقاه الشخص ، لكل نشاط وحدة من هذا النويدات المشعة. بناءً على هذه القيمة ، يمكنك حساب الحد السنوي لاستهلاك هذا النويدات المشعة في الجسم. لقد أعطيت معاملات الجرعة والإيصالات السنوية المحددة لبعض النويدات المشعة للسكان عند تناولها بالهواء والغذاء في الجدول.
تتمتع نظائر الفا النشطة بأكبر سمية إشعاعية. ويرجع ذلك إلى الطاقة العالية لجزيئات ألفا ومعامل ذي جودة عالية يساوي 20 - لجزيئات ألفا. في الطرف الآخر من المقياس ، يوجد التريتيوم والكربون 14 ، حيث تكون الطاقة المنبعثة صغيرة الحجم (خاصة بالنسبة للتريتيوم) ، وبالتالي فإن الجرعة الناتجة صغيرة أيضًا. بالإضافة إلى تسوس الطاقة ، يتم لعب دور مهم في مكان حدوث هذا التحلل. لذلك ، فإن مادة السيزيوم 137 ، التي يتم توزيعها بشكل موحد تقريبًا في جميع أنحاء الجسم ، لها سمية إشعاعية أقل بكثير من السترونتيوم -90 ، الذي يركز حول نخاع العظم أو اليود 131 ، والذي يركز جميعها تقريبًا في الغدة الدرقية.
ومن المثير للاهتمام أن السمية الإشعاعية لليورانيوم (خاصة المستنفدة) يمكن إهمالها تقريبًا على خلفية سميتها الكيميائية ، والتي تقارن بها الزئبق. ومع ذلك ، فإن الآثار السامة الناجمة عن اليورانيوم تشبه تلك الناتجة عن الإشعاع: هذا المعدن الثقيل هو طفرات ومسرطن.
قطعة أثرية خطيرة أو لعبة آمنة لل radiophile؟
يمكنك في كثير من الأحيان مقابلة على الشبكة مناقشة للسؤال: ما مدى خطورة حيازة مادة مشعة معينة. دعونا معرفة ذلك.
الكائنات المختلفة التي تمتلك نشاطًا إشعاعيًا متزايدًا تقع في أيدي "المشعّين" و "المشعّين" وغيرهم من المواطنين. فيما يلي قائمة غير كاملة بما اضطررت إلى مقابلته مباشرةً:
- المنتجات التي تحتوي على إضاءة مستمرة ، تعتمد عادة على radium-226 - الساعات وبوابات Adrianov ومفاتيح التبديل وأجهزة ومؤشرات الطائرات والدبابات وأجهزة الملاحة البحرية (على وجه الخصوص ، sextant) ؛
- زجاج اليورانيوم لمختلف الأغراض والسيراميك المطلي بالتزجيج المحتوي على اليورانيوم ؛
- معادن اليورانيوم والثوريوم ومنتجات معالجة خامات اليورانيوم والثوريوم ؛
- المصابيح التي تحتوي على الثوريوم ، ومن بينها مصابيح المضخة من سلسلة DNP و INP ، وكذلك مصابيح زينون ذات الضغط العالي ، تبرز بشكل خاص ؛
- البصريات مع زجاج الثوريوم (العدسات اليابانية Takumar ، وما إلى ذلك) ؛
- شبكات لمصابيح الغاز (تحتوي على الثوريوم - حوالي 1 كيلو بايت لكل شبكة)
- كاشفات الدخان التي تحتوي على الأمريسيوم.
الفئة الوحيدة من هذه المصنوعات المشعة التي يمكن أن تزيد بشكل كبير من إشعاع الخلفية على مسافة كبيرة (أكثر من بضع عشرات من السنتيمترات) هي المنتجات التي تحتوي على SPD. من بينها هناك عينات "مشع" جدا. لكن حتى من بينهم ، لم أقابل أشخاصًا لن يكون ذلك كافيًا لإزالة مسافة متر من نفسك (لم أقابل ، ولكن
هناك مثل هذا ). بالنسبة إليهم ، لا يمكنني سوى إضافة حالة كاملة من "Takumarov" المشعة ، والتي أتى بها تاجر صور للقاء أحد أصدقائي. حمل متر من هذه الحالة ناقوس الجرعات بثقة ، مما يدل على فائض من مستوى 50 μR / ساعة! تم العثور على جميع الأجسام المشعة الأخرى التي عثرت عليها بواسطة مقياس الجرعات عن قرب تقريبًا وهي آمنة تمامًا بمعنى الإشعاع الخارجي ، إلا إذا كانت تحمل في جيوب أو على الجسم كحلي.
ولكن فيما يتعلق بالتعرض الداخلي ، يمكن التعرف على زجاج اليورانيوم والمصابيح والعدسات فقط باعتبارها آمنة تمامًا. يتم عزل النويدات المشعة الموجودة فيها بشكل موثوق في كتلة قوية وخاملة كيميائيًا من الزجاج أو التنجستن الثوري (في المصابيح). وأكبر تهديد هو تركيب الضوء المشع. تقريبا جميع المنتجات التي تحتوي عليها هي
مصادر مفتوحة وخطيرة جدا. في بعضها ، لا يتم حماية SPD بأي شيء ويتم تطبيقه مباشرةً على الأجزاء التي يمكن الوصول إليها للمس - وعادةً ما يتم تشويه هذه الأجهزة حرفيًا باستخدام radium-226. أولئك الذين يحاولون فتح ، إصلاح ، إزالة SPD منهم هم الأكثر عرضة للخطر. من المحتمل أن تتسبب البقعة الوحيدة من هذه التركيبة الخفيفة التي دخلت الرئتين في حدوث السرطان. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر انحلال الراديوم في الكتلة الضوئية مصدرًا قويًا للرادون.
المعادن الخطرة والمشعة. لا سيما تلك التي لها شكل ترابي ، بلورات ناعمة وسهلة الانهيار مع انشقاق مثالي للغاية ، قابل للذوبان في الماء - كل هذه هي ميكا اليورانيوم المحبوب من قبل جامعي ، الأوتينيت وغيرها من الجمال. الزركون ، المونازيت ، اليوريانيت غير المصقول - أقل فظاعة.
استنتاج
ويضمن جرعات كبيرة من الإشعاع لتجعلك مريضا. سوف تمرض وستتحدد شدة هذا المرض بعدد الأشعة السينية التي تتناولها.
ولكن من الجرعات المنخفضة ، وحتى عشرات المرات أكبر من الحد الأقصى المسموح به ، لن تكون على
الأرجح شيئًا. لا شيء على الاطلاق.
على الأرجح ، لن تصبح
بطلًا خارقًا ستشعر أنك أسوأ ، ولن تصاب بالمرض أكثر من أي وقت مضى ، وسوف تقدم في العمر بشكل أسرع ولن تموت في وقت مبكر. وستكون النتيجة الوحيدة
زيادة الخطر - الإصابة بالسرطان أو نقل طفرة سيئة للأطفال. وعلى الأرجح - صغيرة جدا (ولكن متناسبة مع الجرعة!).
ومع ذلك ، يوجد هذا الخطر ، لا ينبغي أن تنسى ذلك ، وبالتالي - إذا لم تتمكن من الدخول إلى الحزمة ، فأنت لست بحاجة إلى القيام بذلك.
من المستحيل تغطية جميع جوانب السلامة من الإشعاع في مقال واحد. لم أتعامل مع موضوع خطر الرادون ، وكذلك موضوع الأهمية و SCR - لأنني أخطط لكتابة مقالات منفصلة حول هذا الموضوع.
جميع المقالات في السلسلة
الإشعاع: مختبر أيام الكيمياء الإشعاعيةالإشعاع: الوحداتالإشعاع: المصادر