Kata "radiasi" di sebagian besar pembaca saat ini menyebabkan ketakutan. Radiasi dikaitkan dengan kematian. Seorang pembunuh yang tak terlihat, tidak terdengar, pembunuh yang tak terlihat, perlahan-lahan membunuh - mungkin Anda juga, pembaca? Haruskah aku takut? Jawabannya ada di artikel ini.
KDPV - dari buku "Fisikawan bercanda."
"Lonceng" pertama
Pemahaman tentang fakta bahwa radiasi pengion memiliki efek fisiologis tertentu pada tubuh sudah ada di antara para peneliti pertamanya. Fakta bahwa sinar-X Conrad menyebabkan luka bakar ditemukan pada kulitnya oleh asistennya V. Grubbe segera setelah penemuan mereka.
Penemu sinar uranium, Henri Becquerel, juga merasakan efeknya pada dirinya sendiri ketika ia meletakkan ampul dengan garam radium di sakunya untuk ditunjukkan kepada murid-muridnya: kulit di sekitar ampul itu memerah dan menyakitkan, dan kemudian bisul yang tidak sembuh untuk waktu yang lama terbentuk. Banyak pasien yang menjalani pajanan sinar-X dan merawat dokter mereka menerima luka bakar dan bisul karena radiasi sinar-X, dan Thomas Edison, seorang pegawai laboratorium yang bekerja untuk waktu yang lama dalam demonstrasi sinar-X publik, kehilangan kakinya karena luka bakar radiasi dan kemudian meninggal karena kanker kulit lebih awal. Pada tahun 1907, setidaknya tujuh kematian akibat radiasi pengion sudah diketahui, dan jumlah total ahli radiologi yang meninggal akibat radiasi pada dekade pertama penggunaannya mencapai ratusan.
Meskipun demikian, para penonton bertemu dengan fenomena baru dengan antusias. Penemuan efek terapi sinar-x dan radium pada penyakit yang mengerikan dan tak tersembuhkan seperti kanker dan penemuan efek stimulasi dari radiasi lemah pada proses kehidupan mengarah pada fakta bahwa orang-orang biasa dalam radium melihat obat mujarab. Air mineral radioaktif, pasta gigi dan kosmetik radioaktif, perangkat untuk air jenuh dengan radon, yang mengandung radium, mulai dijual. Untungnya, dalam banyak kasus, mereka hanya radioaktif dalam periklanan. Namun, obat Raditor, yang telah berada di rak apotek selama sepuluh tahun dari 1918 hingga 1928 dan sebenarnya mengandung
mikrogram radium-226 di setiap botol.
Disarankan untuk mengambil satu hari untuk gelembung.
Untuk referensi: pada jarak 1 cm mikrogram radium menciptakan laju dosis 8,4 mr / jam radiasi gamma saja. Asupan radium-226 yang diizinkan per tahun (NRB-99) adalah 35 nano gram.
Radiator dinyatakan sebagai obat untuk semua penyakit, tidak termasuk impotensi, rematik dan skizofrenia. Tidak diketahui berapa banyak nyawa yang dia klaim - kita hanya tahu tentang kematian Eben Byers, seorang jutawan Amerika dan industrialis dari kanker mulut, yang berkembang setelah mengonsumsi sekitar satu setengah ribu vesikel selama beberapa tahun.
Mungkin korban radiasi paling terkenal pada masa itu adalah salah satu pelopor subyek radioaktif - Maria Skลodowska-Curie, yang meninggal karena leukemia akibat radiasi pada tahun 1934. Mungkin, Henri Becquerel dan Irene Joliot-Curie meninggal lebih awal karena dosis radiasi. Sekarang tidak mungkin menemukan nama semua orang yang meninggal dan menjadi sakit parah, bekerja pada tahun-tahun itu dengan kegiatan besar tanpa perlindungan dan tindakan pencegahan, tetapi ternyata ada banyak dari mereka.
Hanya sedikit lebih dari sepuluh tahun telah berlalu sejak itu, ketika radiasi mematikan menunjukkan dirinya dari semua sisi di Hiroshima dan Nagasaki. Lalu ada banyak segalanya: gadis yang sedang memasang derek, dan ledakan uji, melalui episentrum di mana kompi-kompi tentara diusir, dan Mayak, dan Chernobyl ...
Efek radiasi pada materi dan jaringan hidup
Semuanya dimulai dengan aksi ionisasi - salah satu elektron atom diberi energi yang melebihi energi ikatannya dengan atom dan terbang, meninggalkan atom dengan muatan positif. Tetapi energi dari kuantum radiasi gamma, partikel alfa atau beta terlalu tinggi untuk mengakhiri ini. Energi ionisasi diukur dalam satuan, maksimum sepuluh elektron-volt pertama, dan energi partikel atau kuantum dapat menjadi megaelektron-volt. Karena itu, sebagai akibat dari satu aksi interaksi, ribuan dan puluhan ribu atom terionisasi. Elektron yang dipancarkan darinya juga memperoleh energi yang cukup untuk mengionisasi atom lain dan semuanya berlanjut sampai, pada akhirnya, energi elektron selanjutnya lebih rendah daripada energi ionisasi.
Apa hasilnya? Transformasi atom netral menjadi ion, pertama, melemahkan atau menghancurkan ikatan kimia sebelumnya yang dibentuk atom ini, kedua, menjadikan atom ini pusat reaksi yang sangat aktif, yang langsung membentuk ikatan kimia baru.
Ketika datang ke kristal, ini mengarah pada pembentukan cacat titik di kisi kristal - cacat radiasi, yang secara bertahap, ketika dosis menumpuk, mengubah sifat material. Logam menjadi lebih rapuh, konduktivitas silikon meningkat dan mobilitas muatan berkurang, bahan transparan secara optik menjadi kurang transparan, menjadi berwarna, dielektrik mulai "bocor" - bahan "bosan" dosis dan dihancurkan, berhenti bekerja seperti seharusnya, dan dibuat dari mereka perangkat gagal. Dalam batasnya, kristal berubah menjadi zat amorf. Banyak mineral uranium dan thorium ditemukan dalam keadaan
metamik ini: pada waktu berlalu sejak pembentukannya, radiasi yang dipancarkan oleh mereka sendiri sepenuhnya menghancurkan kisi kristal, sementara bentuk kristal tetap sama.
Dan materi hidup tidak lebih baik dalam pengertian ini. Jika salah satu asam amino dalam molekul protein berubah menjadi apa pun, bahkan jika rantai protein tidak pecah pada saat yang sama, molekul protein seperti itu tidak akan lagi memenuhi fungsinya. Jika salah satu molekul lipid dalam membran, setelah berubah menjadi ion aktif, bereaksi dengan molekul tetangga dan Frankenstein yang dihasilkan berhenti menjadi elemen struktural membran, sebuah lubang akan tetap ada di dalamnya. Molekul ekstra yang tidak lagi menjalankan fungsinya tetap berada di dalam sel dan mengganggu kerjanya, meracuni nya. Dan yang terburuk, jika molekul paling penting dalam sel rusak, molekul DNA yang membawa informasi genetik. Ini akan menyebabkan distorsi yang terakhir, munculnya mutasi.
Ionisasi, diikuti oleh netralisasi fragmen terionisasi yang terbentuk, mengarah pada pembentukan radikal bebas yang berinteraksi dengan molekul-molekul tetangga dan menghancurkannya, melewatinya dengan elektron yang tidak berpasangan dan dengan itu reaktivitasnya. Maka - hingga kedua radikal bertemu ... Karena itu, untuk merusak molekul, tidak perlu jatuh langsung di bawah pengaruh partikel berenergi tinggi - kerja destruktifnya dilanjutkan oleh radikal. Waktu keberadaan mereka kecil - dari nano ke mikrodetik, tetapi jauh lebih lama daripada saat interaksi.
Setelah menerima "hit" radiasi, sel pertama kali mencoba untuk pulih. Mekanisme menghilangkan "puing-puing" molekuler dihidupkan, molekul mati disintesis lagi, membran berlubang ditambal, mekanisme perbaikan berusaha untuk "cross-link" kromosom yang rusak. Jika semuanya sangat buruk - sel meluncurkan program penghancuran diri - apoptosis.
Hal terburuk adalah bagi sel-sel yang secara aktif membelah. Semuanya rentan di dalamnya dan mereka sulit dipulihkan. Oleh karena itu, jaringan di mana pembelahan dan pertumbuhan sel terus menerus terjadi - sumsum tulang, kelenjar seks, jaringan embrionik - adalah yang paling radiosensitif dan merupakan yang pertama menderita selama iradiasi.
Penyakit radiasi
Kematian sel yang sangat besar dan penangguhan orang yang selamat setelah pajanan akut mempengaruhi fungsi organ-organ yang terkena, dan karenanya tubuh secara keseluruhan. Produk toksik dari kerusakan sel, enzim seluler bebas, sitokin dan molekul pensinyalan lainnya, produk radiolisis dilepaskan ke dalam aliran darah, yang memperburuk keparahan lesi. Penyakit radiasi akut berkembang.
Permulaannya seperti keracunan tidak dapat dipahami dengan apa, dan itu benar-benar keracunan dengan segala sesuatu yang segera setelah iradiasi memasuki aliran darah sebagai akibat dari kerusakan sel yang sangat besar. Muntah dimulai, tekanan turun, suhu naik - inilah yang disebut reaksi primer. Itu berlalu dan orang itu menjadi lebih baik. Tampaknya semuanya sudah di belakang - tetapi pada kenyataannya, masalah utama belum muncul sendiri. Tetapi mereka sudah serius: sumsum tulang telah sebagian atau seluruhnya mati. Dengan dosis 100 rem, 20% sel sumsum tulang tidak dapat hidup. Dengan dosis 500-600 rem - sumsum tulang benar-benar mati. Selama sel darah yang tersedia bekerja, semuanya baik-baik saja. Tapi kehidupan pelayanan mereka hanya beberapa hari, dan mereka butuh perubahan. Dan perubahan tidak akan datang - entah dari mana.
Tubuh tidak berdaya melawan infeksi, darah kehilangan koagulabilitasnya, kemampuannya untuk mentransfer oksigen dan karbon dioksida berkurang.
Tanda-tanda pertama penyakit radiasi muncul dengan dosis radiasi gamma yang diserap sekitar 1 Gy. Dosis yang lebih rendah tidak menyebabkan manifestasi klinis, meskipun perubahan patologis tertentu dalam tes darah dan sumsum tulang terdeteksi pada dosis dalam sepersepuluh abu-abu. Pada dosis hingga 5-6 Gy, sementara sel-sel progenitor fisil yang masih ada masih ada di sumsum tulang, ada kemungkinan pemulihan. Pada dosis kurang dari 2 Gy, peluang ini mutlak dan pemulihan selesai, dan hingga 4 Gy tidak mungkin mati, tetapi konsekuensi dalam setengah dari kasus akan tetap selamanya. Lebih dari 6 Gy - ada beberapa kesempatan untuk "meregangkan" seseorang dengan menerapkan transplantasi sumsum tulang dari donor, tetapi ketika dosis melebihi 10 Gy - tidak hanya dia tetapi juga sel-sel nenek moyang epitel usus mati. Ini benar-benar mematikan. Selain itu, setelah reaksi awal terhadap radiasi telah terjadi, fase yang disebut mayat berjalan sering terjadi: seseorang merasa cukup toleran, tidak menyakiti apa pun, kekuatan telah kembali kepadanya: fungsi tubuh pada sel darah tua, pada epitel usus tua. Ketika mereka berakhir, dan itu akan terjadi segera, dalam beberapa hari atau bahkan berjam-jam, dugaan "kesehatan" akan berakhir (diare berdarah, dan kemudian kematian yang menyakitkan).
Pada dosis ratusan abu-abu yang sangat tinggi, sel yang paling tahan radiasi mati. Mereka yang tidak membelah adalah gugup, berotot. Korban radiasi segera mulai memiliki gejala kerusakan otak: kejang-kejang, agitasi psikomotor, diikuti oleh depresi kesadaran hingga koma, dan dalam waktu singkat (dari beberapa jam hingga beberapa hari) - kematian. Literatur populer sering berbicara tentang "kematian di bawah sinar", kematian instan seluruh organisme tepat pada saat iradiasi, tetapi ini adalah asumsi teoretis bahwa dokter belum menemukan.
Saya harus mengatakan bahwa 1000 Gy adalah dosis yang sangat besar dalam hal pengaruhnya terhadap materi hidup, tetapi bahkan dosis seperti itu adalah jumlah yang agak kecil jika Anda melihat energi yang diserap, yang dapat memanaskan jaringan hidup hanya dengan 0,3 ยฐ C.
Efek stokastik atau penyakit dosis rendah
Penyakit radiasi adalah penyakit yang memiliki ambang yang jelas untuk timbulnya manifestasinya, dan tingkat keparahannya sebanding dengan dosis radiasi. Inilah yang disebut efek deterministik radiasi. Namun, jika dosisnya tidak cukup untuk memulai penyakit radiasi, ini tidak berarti bahwa radiasi telah berlalu tanpa jejak. Tetapi manifestasi dari "jejak" yang ditinggalkan oleh radiasi ini menjadi sangat berbeda.
Penyebab utama kematian sel-sel sumsum tulang selama iradiasi biasanya merupakan kerusakan parah pada peralatan genetik mereka - yang disebut penyimpangan kromosom. Potongan-potongan yang dapat bergabung dengan kromosom lain berasal dari kromosom, kromosom berbentuk cincin terbentuk, dll. Tetapi tidak selalu kerusakan seperti itu menyebabkan kematian sel langsung. Sebagai hasil penataan ulang kromosom, dan kadang-kadang bahkan sebagai hasil mutasi titik - penggantian hanya satu atau beberapa nukleotida dalam DNA - satu atau lebih mekanisme pengaturan pembelahan sel dan diferensiasi terganggu. Pembelahan sel menjadi tidak terkendali dan menimbulkan populasi
sel tumor , yang dalam keadaan tertentu berkembang menjadi tumor ganas. Yang paling mudah dan cepat disebabkan oleh iradiasi tumor dari sistem hematopoietik - leukemia, jarang itu adalah kanker di lokasi yang berbeda. Selain itu, biasanya dibutuhkan sedikit waktu dari radiasi untuk pengembangan leukemia - 1-2 tahun, atau bahkan kurang, dan seringkali membutuhkan lebih dari sepuluh tahun untuk mengembangkan kanker sebelum tumor yang terdeteksi atau manifestasi klinis muncul.
Tetapi terjadinya mutasi adalah hasil dari satu tindakan interaksi inti sel dengan kuantum radiasi gamma atau partikel berenergi tinggi. Konsekuensi yang tidak menyenangkan mengikuti dari ini: konsekuensi yang tidak menyenangkan yang mengancam kematian seluruh tubuh dapat menyebabkan
satu partikel memasuki sel. Untungnya, dengan probabilitas yang sangat kecil. Konsekuensi kedua adalah kemandirian tingkat keparahan lesi dari dosis dan fakta bahwa hanya
kemungkinan perkembangannya bergantung padanya. Probabilitas ini diperkirakan sekitar 5% untuk setiap abu-abu dari dosis yang diserap dan, mungkin, sebanding dengan itu.
Selain kanker, ada juga mutasi sel benih. Semuanya sama di sini: keparahan manifestasi mutasi tidak tergantung pada dosis (itu tergantung pada gen mana dan bagaimana ternyata menjadi rusak, tetapi partikel nuklir tidak memilih bagian mana dari molekul DNA untuk memukulnya), hanya kemungkinan munculnya mutasi tergantung padanya.
Efek tersebut, tidak seperti efek deterministik, disebut efek
stokastik , yang menekankan sifat acak dan probabilistik mereka
Apakah ada ambang batas atau tidak?
Dalam radiologi, sejak awal keberadaannya, telah terjadi perdebatan: apakah ada ambang batas untuk efek stokastik atau bahkan latar belakang alami penyebab onkologi? Di satu sisi, mekanisme perbaikan terus beroperasi di dalam sel, yang berhasil dengan cepat memperbaiki semua atau hampir semua kerusakan, dan kerusakan katastropik dengan penyimpangan kromosom sangat jarang terjadi dengan tingkat radiasi alami. Dan sebagian besar penelitian tentang frekuensi manifestasi efek stokastik dilakukan pada dosis akut setidaknya beberapa persepuluh abu-abu, ketika ada kemungkinan tinggi kerusakan ganda pada sel yang sama sampai perbaikan sendiri selesai. Oleh karena itu, ada kemungkinan bahwa di wilayah dosis rendah, frekuensi efek stokastik per abu-abu dari dosis yang diserap dapat secara signifikan lebih rendah daripada di wilayah dosis tinggi. Tetapi apakah demikian, sangat sulit untuk diverifikasi. Alasan untuk ini adalah bahwa seseorang menderita kanker dan tidak terhubung dengan radiasi. Dan sering sakit: dengan kanker, 20% dari populasi dunia menghadapi. Terhadap latar belakang ini, sangat sulit untuk mendeteksi aditif kecil dari dosis urutan latar belakang alami (2,4 mSv / tahun selama 70 tahun kehidupan - 168 mSv, yang memberikan kontribusi kurang dari satu persen terhadap keseluruhan frekuensi onkologi) karena penyebaran statistik: butuh untuk mengumpulkan di masing-masing kelompok (eksperimental dan kontrol) setidaknya satu juta subjek eksperimental yang benar-benar sehat yang hidup dalam kondisi yang persis sama.
Dalam kasus apa pun, dengan cara
langsung - dengan memeriksa frekuensi onkologi dalam kelompok yang hidup di bawah latar belakang radiasi alami yang berbeda (dan bisa dari 3,5 hingga beberapa ratus ฮผR / jam di berbagai titik di Bumi), tidak mungkin untuk mengungkapkan korelasi yang berbeda antara satu dengan yang lainnya. .
Masalah lain yang masih belum terpecahkan adalah pertanyaannya: apakah apa yang disebut hukum saling tukar bekerja dalam fotografi di sini? Yaitu - apakah ada perbedaan antara dosis yang diterima per menit, per tahun atau seumur hidup? Pada dosis tinggi, ketika datang ke penyakit radiasi, tidak diragukan - ada perbedaan. Dengan paparan jangka pendek, dosis yang menyebabkan penyakit radiasi jauh lebih sedikit daripada dosis yang menyebabkan penyakit radiasi kronis dengan paparan jangka panjang.
Sampai masalah ini diselesaikan, mereka dipandu oleh asumsi bahwa frekuensi efek stokastik sebanding dengan dosis hingga nol dan tidak ada perbedaan antara dosis akut dan kronis ketika menyelesaikan masalah keamanan. Ini adalah konsep yang disebut non-ambang batas, menurutnya ada risiko dari dosis apa pun dan kami menetapkan batas paparan berdasarkan
risiko yang dapat diterima .
Hormosis atau penuaan yang dipercepat?
Dalam konsep yang dijelaskan di atas, tidak ada tempat untuk efek tergantung dosis yang ditentukan pada dosis rendah. Namun demikian, hipotesis tentang keberadaan semacam itu telah dikemukakan. Selain itu, baik tentang efek berbahaya dan tentang yang bermanfaat.
Itu sudah diperhatikan oleh para peneliti pertama di bidang radiobiologi: radiasi merangsang pertumbuhan tanaman, mempercepat perkecambahan biji, dan di bawah kondisi radiasi latar yang berkurang tajam dibandingkan dengan alami, pembagian ciliates-paramecium sangat melambat. Fenomena ini disebut hormesis radiasi, dan disarankan bahwa dosis kecil radiasi dapat bertindak pada hewan yang lebih tinggi dan manusia tidak berbahaya, tetapi lebih disukai. Beberapa percobaan mengkonfirmasi hal ini - harapan hidup tikus yang teriradiasi meningkat dibandingkan dengan kontrol, dan peningkatan kekebalan. Eksperimen manusia bertentangan: hasil beberapa menunjukkan adanya hormon, sementara yang lain menyangkal.
โ , , , , , - , . , , โ , . , , .
.
Pendapat instruksi untuk dosimeter rumah tangga, catatan di surat kabar dan pesan TV, dan sumber "terpercaya" berbeda-beda: jumlahnya populer pada 30, 50, 60 ฮผR / jam. Saya tidak menemukan dokumen peraturan tunggal yang menunjukkan angka-angka seperti itu. Selain itu, laju dosis saja tidak masalah - dosis yang direkrut seseorang dalam interval waktu yang lama - bertahun-tahun dan puluhan tahun - penting. Bagaimanapun, situasi radiasi relatif tenang.โ , , , 0,15 / โ , 1,2 / ยซยป โ . 1,2 / โ , , , : , .
Di negara kita, dokumen yang menetapkan standar paparan yang diizinkan adalah Standar Keselamatan Radiasi atau NRB dan Aturan Sanitasi Dasar untuk Keselamatan Radiasi - OSPRB. Versi saat ini dari dokumen-dokumen ini adalah SanPin 2.6.1.2523-09 NRB-99/2009 dan SP 2.6.1.2612-10 OSPORB-99/2010. NRB mempertimbangkan dua kelompok: "warga sipil", populasi yang tidak bekerja dengan sumber radiasi, dan mereka yang pekerjaannya dengan radiasi adalah subjek dari aktivitas profesional mereka. Populasi untuk tahun ini (rata-rata lima tahun) diizinkan untuk mengumpulkan 1 . , โ - 0,11 /, . . , ยซ ยป ( , ). , 0,1 /, , , 0,21 /.
, โ , 5%, , 1 / , โ ( 70 ) 0,35% .
, , , , -40 โ , , . โ .
, : 5 /, 10 / . 5 / โ 0,55 /, , . , , 0,23 /.
, , , 0,2-0,25 / ( 20-25 /) โ , , โ ยซ ยป. โ , .
, โ โ 20 / 5 , 50 /, โ 1 .
,
Tetapi bagaimana jika tingkat radiasi terlalu tinggi? Maka Anda membutuhkan perlindungan. Dan perlindungan yang paling sederhana dan termurah disebut "perlindungan berdasarkan waktu dan jarak" - untuk menjauh dari sumber dan meminimalkan waktu kontak dengannya., , . โ . , . . , 8,4 /. 100 , , 10 , 840 /. , , , , , 0,5 . 400 โ 3360 /! โ ยซ, ยป! โ 30 ,
kali. By the way, tingkat perlindungan ini setara dengan lapisan timah setebal lebih dari dua sentimeter!Sayangnya, ketika sumber tidak sangat mirip dengan sumber titik, hukum kuadrat terbalik berhenti bertindak. Ya, dan tingkat radiasi tidak selalu memungkinkan Anda membatasi diri untuk perlindungan dengan bantuannya, dan kemudian Anda harus menerapkan perlindungan tambahan.Radiasi alfa dan beta secara praktis tidak memiliki daya tembus dan perlindungan terhadap mereka bukanlah masalah. Yang pertama diserap dalam beberapa sentimeter udara, dan kisaran partikel alfa dalam media padat atau cair diukur dalam puluhan, atau bahkan satuan mikron. Partikel beta biasanya lebih panjang jaraknya, tetapi mereka juga tahan terhadap pelat aluminium, kaca atau ketebalan plastik, tergantung pada energi, dari fraksi milimeter ke sentimeter. Jauh lebih sulit untuk bertahan melawan radiasi gamma dan neutron.- . , , . , , (!) , , . . , , , , , , , , . โ , , , , , โ . , , , โ -192, -137 -60. โ - , , .
Tetapi untuk neutron, kebalikannya adalah benar: timbal praktis transparan untuk mereka, tetapi mereka dipertahankan dengan baik oleh zat-zat yang terdiri dari atom-atom cahaya, terutama yang mengandung banyak hidrogen. Ketika neutron bertabrakan dengan proton, ia tetap di tempatnya, dan kemudian proton terbang. Tetapi yang terakhir tidak akan terbang jauh - memiliki muatan, ia mentransfer energi kinetiknya ke elektron dan inti atom di sekitarnya. Daya tembus proton tidak jauh melebihi partikel alfa. Benar, ini tidak cukup untuk melindungi terhadap neutron: berhenti, mereka tidak berhenti sama sekali dan menjadi berbahaya pada khususnya. Tetapi dengan energi rendah seperti itu, apa yang disebut neutron termal memperoleh sifat terefleksikan dengan baik dari bahan ringan - berilium, aluminium, dll Dan elemen penting lainnya dalam melindungi terhadap neutron adalah boron.10 ( 20% ) , - -7. , - 0,48 , . , , โ . (2,18 ) - .
,
.
,
Sumber radiasi radioaktif yang terletak di ampul tertutup rapat atau diisolasi dari output zat aktif ke luar disebut sumber tertutup. Dia (dalam hal apa pun, sampai dihancurkan - dihancurkan, digergaji atau dilebur, seperti bagian yang terjadi dengan sumber yang masuk ke besi tua) adalah sumber hanya radiasi eksternal.
Situasinya berbeda dengan sumber radiasi terbuka. Solusi zat radioaktif dalam gelas atau labu, bijih radioaktif, rontok, aerosol, air limbah di lingkungan - ini semua adalah sumber radioaktif. Mereka berbeda dari yang tertutup karena ada kemungkinan zat radioaktif dapat masuk ke dalam tubuh. Dalam kasus ini, kami memiliki kasus ekstrim yang berlawanan dengan "perlindungan oleh waktu dan jarak": jaraknya nol dan setiap tindakan pembusukan menyebabkan kerusakan, waktu lama atau bahkan cenderung tak terhingga.
Dalam pengertian ini, konsep
radiotoksisitas radionuklida dipertimbangkan. Dengan mempertimbangkan "farmakokinetik" dan "farmakodinamik" dari zat radioaktif yang dimasukkan ke dalam tubuh dan penurunannya karena ekskresi dan pembusukan, serta energi yang dilepaskan selama setiap tindakan pembusukan, dimungkinkan untuk menentukan dosis apa ini atau aktivitas nuklida ini akan diberikan ke berbagai organ sepanjang kehidupan, dan mulai dari ini, nilai risiko efek stokastik dan deterministik tergantung pada jumlah nuklida yang diterima.
Koefisien dosis radionuklida adalah nilai dosis tambahan paparan internal yang akan diterima seseorang, per unit aktivitas radionuklida ini. Berdasarkan nilai ini, Anda dapat menghitung batas tahunan asupan radionuklida ini dalam tubuh. Saya telah memberikan koefisien dosis dan penerimaan tahunan terbatas dari beberapa radionuklida untuk populasi ketika mereka dicerna dengan udara dan makanan dalam tabel.
Isotop alpha-aktif memiliki radiotoksisitas tertinggi. Hal ini disebabkan tingginya energi partikel alfa dan koefisien kualitas partikel alfa yang tinggi - sama dengan 20. Di ujung lain dari skala adalah tritium dan karbon-14, selama peluruhan yang energi yang dikeluarkan kecil (terutama untuk tritium) dan oleh karena itu dosis yang dibuat juga kecil. Selain energi peluruhan, peran penting dimainkan oleh di mana pembusukan ini terjadi. Jadi, cesium-137, yang didistribusikan hampir seragam di seluruh tubuh, memiliki radiotoksisitas yang jauh lebih rendah daripada strontium-90, yang terkonsentrasi di sekitar sumsum tulang atau yodium-131, yang hampir semua terkonsentrasi di kelenjar tiroid.
Sangat menarik bahwa radiotoksisitas uranium (terutama yang terkuras) hampir dapat diabaikan dengan latar belakang toksisitas kimianya, yang sebanding dengan merkuri. Namun, efek toksik yang disebabkan oleh uranium mirip dengan yang disebabkan oleh radiasi: logam berat ini adalah mutagen dan karsinogen.
Artefak berbahaya atau mainan yang aman untuk radiofil?
Anda sering dapat bertemu di internet diskusi tentang pertanyaan: seberapa berbahayanya memiliki subjek radioaktif tertentu. Mari kita cari tahu.
Berbagai benda yang memiliki peningkatan radioaktivitas secara berkala jatuh ke tangan "radiofil", "radiofob" dan warga negara lainnya. Berikut adalah daftar yang tidak lengkap dari apa yang harus saya temui secara langsung:
- Produk yang mengandung komposisi cahaya kontinu, biasanya didasarkan pada radium-226 - jam tangan, kompas Adrianov, sakelar sakelar, perangkat dan indikator pesawat terbang dan tangki, perangkat navigasi laut (khususnya sextant);
- Kaca uranium untuk berbagai keperluan dan keramik dilapisi dengan glasir yang mengandung uranium;
- Mineral uranium dan thorium dan produk dari pengolahan bijih uranium dan thorium;
- Lampu yang mengandung thorium, di antaranya lampu pompa seri DNP dan INP, serta lampu xenon bertekanan sangat tinggi, sangat menonjol;
- Optik dengan kaca thorium (lensa Jepang Takumar, dll.);
- Kisi-kisi untuk lampu gas (berisi thorium - sekitar 1 kBq per kisi)
- Detektor asap yang mengandung americium.
Satu-satunya kategori artefak radioaktif yang secara signifikan dapat meningkatkan radiasi latar pada jarak yang cukup jauh (lebih dari beberapa puluh sentimeter) adalah produk yang mengandung SPD. Di antara mereka ada spesimen yang sangat "bercahaya". Tetapi bahkan di antara mereka saya tidak bertemu orang-orang yang tidak akan cukup untuk menghapus jarak satu meter dari diri Anda (
saya belum bertemu, tetapi
ada seperti itu ). Untuk mereka saya hanya dapat menambahkan seluruh kasus radioaktif "Takumarov", yang dengannya seorang pedagang foto datang untuk bertemu dengan salah satu teman saya. Satu meter dari kasing ini membawa alarm dosimeter dengan percaya diri, menunjukkan kelebihan level 50 ฮผR / jam! Semua benda radioaktif lain yang saya temukan ditemukan oleh dosimeter hampir secara ketat dan sepenuhnya aman dalam arti radiasi eksternal, kecuali benda-benda itu dibawa dalam saku atau di tubuh sebagai perhiasan.
Namun sehubungan dengan paparan internal, hanya kaca uranium, lampu, dan lensa yang dapat dikenali sepenuhnya aman. Radionuklida yang terkandung di dalamnya andal diisolasi dalam massa kaca yang kuat dan inert secara kimia atau tungsten beroriasi (pada lampu). Dan ancaman terbesar adalah komposisi cahaya radioaktif. Hampir semua produk yang mengandungnya adalah
sumber terbuka dan sangat berbahaya. Pada beberapa di antaranya, SPD tidak dilindungi oleh apa pun dan diterapkan langsung ke bagian yang dapat disentuh - biasanya perangkat tersebut dioleskan dengan radium-226. Mereka yang mencoba membuka, memperbaiki, mengeluarkan SPD dari mereka adalah yang paling berisiko. Satu-satunya bintik pada komposisi cahaya ini yang telah memasuki paru-paru kemungkinan menyebabkan kanker. Selain itu, peluruhan radium dalam massa cahaya adalah sumber radon yang kuat.
Mineral berbahaya dan radioaktif. Terutama mereka yang memiliki bentuk tanah, lembut dan mudah runtuh kristal dengan belahan yang sangat sempurna, larut dalam air - ini semua adalah uranium mika yang dicintai oleh kolektor, otenite dan keindahan lainnya. Zirkon, monasit, uraninit tanpa cuaca - kurang mengerikan.
Kesimpulan
Dosis radiasi yang besar dijamin membuat Anda sakit. Anda akan jatuh sakit dan tingkat keparahan penyakit ini akan ditentukan oleh berapa banyak x-ray yang Anda ambil.
Tetapi dari dosis yang lebih rendah, bahkan puluhan kali lebih besar dari batas maksimum yang diizinkan, Anda
kemungkinan besar tidak akan menjadi apa-apa. Tidak ada sama sekali.
Kemungkinan besar , Anda tidak akan menjadi
pahlawan super untuk merasa lebih buruk, Anda tidak akan menjadi sakit lebih sering, Anda akan menua lebih cepat dan Anda tidak akan mati sebelumnya. Satu-satunya konsekuensi adalah
peningkatan risiko - terkena kanker atau menularkan mutasi buruk kepada anak-anak. Dan kemungkinan besar - sangat kecil (tetapi sebanding dengan dosis!).
Namun demikian, risiko ini ada, Anda tidak boleh melupakannya dan karena itu - jika Anda tidak bisa masuk ke sorotan, Anda tidak perlu melakukan ini.
Tidak mungkin untuk mencakup semua aspek keselamatan radiasi dalam satu artikel. Saya sengaja tidak membahas topik bahaya radon, serta topik kritikalitas dan SCR - karena saya berencana untuk menulis artikel terpisah tentang hal itu.
Semua artikel dalam seri
Radiasi: Laboratorium radiokimia hari kerjaRadiasi: unitRadiasi: sumber