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Thema 5. Schutz vor ionisierender Strahlung.

Auswirkungen ionisierender Strahlung auf den Menschen.
Ionisierende Strahlung

Ionenpaare

Molekulare Verbindungen aufbrechen

(freie Radikale).

Biologische Wirkung

Unter Radioaktivität versteht man den Selbstzerfall von Atomkernen, begleitet von der Emission von Gammastrahlen und dem Ausstoß von - und -Teilchen. Bei täglicher Bestrahlungsdauer (mehrere Monate oder Jahre) mit Dosen, die die maximal zulässigen Grenzwerte überschreiten, entwickelt eine Person eine chronische Strahlenkrankheit (Stadium 1 – Funktionsstörung des Zentralnervensystems). nervöses System, erhöhte Müdigkeit, Kopfschmerzen, verminderter Appetit). Bei einmaliger Einwirkung hoher Dosen (>100 rem) auf den gesamten Körper kommt es zur akuten Strahlenkrankheit. Dosis 400–600 rem – bei 50 % der Exponierten tritt der Tod ein. Die primäre Stufe der Exposition des Menschen ist die Ionisierung lebender Gewebe, Jodmoleküle. Durch die Ionisierung zerfallen molekulare Verbindungen. Es entstehen freie Radikale (H, OH), die mit anderen Molekülen reagieren, was den Körper zerstört und die Funktion des Nervensystems stört. Im Körper reichern sich radioaktive Stoffe an. Sie werden äußerst langsam freigesetzt. Anschließend kommt es zu einer akuten oder chronischen Strahlenkrankheit bzw. Strahlenverbrennung. Langfristige Folgen – Strahlenkatarakt der Augen, bösartiger Tumor, genetische Folgen. Natürlicher Hintergrund (kosmische Strahlung und Strahlung radioaktiver Stoffe in der Atmosphäre, auf der Erde, im Wasser). Die Äquivalentdosisleistung beträgt 0,36–1,8 mSv/Jahr, was einer Expositionsdosisleistung von 40–200 mR/Jahr entspricht. Röntgenaufnahmen: Schädel - 0,8 - 6 R; Wirbelsäule - 1,6 - 14,7 R; Lunge (Fluorographie) - 0,2 - 0,5 R; Durchleuchtung – 4,7 – 19,5 R; Magen-Darm-Trakt - 12,82 R; Zähne -3-5 R.

Verschiedene Arten von Strahlung haben unterschiedliche Auswirkungen auf lebendes Gewebe. Die Wirkung wird anhand der Eindringtiefe und der Anzahl der pro cm des Partikel- oder Strahlweges gebildeten Ionenpaare beurteilt. - und -Partikel dringen nur in die Oberflächenschicht des Körpers ein, - um mehrere zehn Mikrometer und bilden auf einer Wegstrecke von einem cm mehrere Zehntausend Ionenpaare. - um 2,5 cm und bilden mehrere Dutzend Ionenpaare Paare auf einer Wegstrecke von 1 cm. Röntgen- und -Strahlung hat eine hohe Durchdringungskraft und eine geringe ionisierende Wirkung.  - Quanten, Röntgenstrahlung, Neutronenstrahlung mit Bildung von Rückstoßkernen und Sekundärstrahlung. Bei gleichen absorbierten Dosen D absorbierend Unterschiedliche Strahlungsarten haben nicht die gleiche biologische Wirkung. Dies wird berücksichtigt Äquivalentdosis

D Gl =  D absorbierend * ZU ich , 1 C/kg =3,876 * 10 3 R

ich=1

wo D absorbieren - absorbierte Dosis verschiedene Strahlungen, Rad;

K i - Strahlungsqualitätsfaktor.

Expositionsdosis X- wird verwendet, um eine Strahlungsquelle anhand ihrer Ionisierungsfähigkeit zu charakterisieren. Die Maßeinheit ist Coulomb pro kg (C/kg). Eine Dosis von 1 P entspricht der Bildung von 2,083 * 10 9 Ionenpaaren pro 1 cm 3 Luft 1 P = 2,58 * 10 -4 C/kg.

Maßeinheit Äquivalentdosis Strahlung ist sievert (SV), besonders Die Einheit dieser Dosis ist biologisches Äquivalent der Röntgenstrahlung (BER) 1 ZV = 100 Rem. 1 Rem ist eine Dosis äquivalenter Strahlung, die den gleichen biologischen Schaden verursacht wie 1 Rad Röntgen- oder -Strahlung (1 Rem = 0,01 J/kg). Rad – extrasystemische Einheit der absorbierten Dosis entspricht der Energie von 100 Erg, die von einem Stoff mit einer Masse von 1 g absorbiert wird (1 rad = 0,01 J/kg = 2,388 * 10 -6 cal/g). Einheit absorbierte Dosis (SI) – Grau- charakterisiert die absorbierte Energie von 1 J pro Masse von 1 kg bestrahlter Substanz (1 Gray = 100 rad).
Standardisierung ionisierender Strahlung

Gemäß Strahlenschutznormen (NRB-76) wurden für den Menschen maximal zulässige Strahlendosen (MADs) festgelegt. Verkehrsregeln- Dies ist die jährliche Strahlendosis, die bei gleichmäßiger Anhäufung über 50 Jahre keine nachteiligen Veränderungen im Gesundheitszustand der bestrahlten Person und ihrer Nachkommen hervorruft.

Die Standards legen drei Expositionskategorien fest:

A – Exposition von Personen, die mit Quellen radioaktiver Strahlung arbeiten (Personal von Kernkraftwerken);

B – Exposition von Personen, die in angrenzenden Räumlichkeiten arbeiten (ein begrenzter Teil der Bevölkerung);

B – Exposition der Bevölkerung jeden Alters.

Maximale Expositionsgrenzwerte (über dem natürlichen Hintergrund)

Eine Einzeldosis externer Strahlung darf 3 Rem pro Quartal betragen, sofern die Jahresdosis 5 Rem nicht überschreitet. In jedem Fall sollte die bis zum 30. Lebensjahr akkumulierte Dosis 12 MDA nicht überschreiten, d. h. 60 Rem.

Der natürliche Hintergrund auf der Erde beträgt 0,1 rem/Jahr (von 00,36 bis 0,18 rem/Jahr).

Belichtungskontrolle(Strahlenschutzdienst oder Sonderarbeiter).

Führen Sie eine systematische Messung der Dosen ionisierender Strahlungsquellen an Arbeitsplätzen durch.

Geräte Strahlungsüberwachung bezogen auf Ionisationsszintillation und fotografische Registrierungsmethoden.

Ionisationsmethode- basiert auf der Fähigkeit von Gasen, unter dem Einfluss radioaktiver Strahlung elektrisch leitfähig zu werden (durch Bildung von Ionen).

Szintillationsmethode- basiert auf der Fähigkeit einiger lumineszierender Substanzen, Kristalle und Gase, bei der Absorption radioaktiver Strahlung (Phosphor, Fluor, Phosphor) sichtbare Lichtblitze auszusenden.

Fotografische Methode- basierend auf der Wirkung radioaktiver Strahlung auf die Fotoemulsion (Schwärzung des Fotofilms).

Geräte: Effizienz - 6 (Taschen-Einzeldosimeter 0,02-0,2R); Geigerzähler (0,2-2P).

Radioaktivität ist die spontane Umwandlung instabiler Atomkerne in Kerne von Elementen, begleitet von der Emission nuklearer Strahlung.

Es sind 4 Arten von Radioaktivität bekannt: Alpha-Zerfall, Beta-Zerfall, spontane Spaltung von Atomkernen, Protonenradioaktivität.

Zur Messung der Expositionsdosisleistung: DRG-0,1; DRG3-0,2;SGD-1

Dosisdosimeter vom kumulativen Typ: IFK-2,3; IFK-2,3M; KIND -2; TDP - 2.
Schutz vor ionisierender Strahlung

Ionisierende Strahlung wird von jedem Material absorbiert, jedoch in unterschiedlichem Maße. Folgende Materialien werden verwendet:

k - Koeffizient Proportionalität, k  0,44 * 10 -6

Die Quelle ist ein elektrisches Vakuumgerät. Spannung U = 30-800 kV, Anodenstrom I = mehrere zehn mA.

Daher die Bildschirmdicke:

d = 1/ * ln ((P 0 /P add)*B)

Basierend auf dem Ausdruck wurden Nomonogramme erstellt, die es ermöglichen, die Dicke des Bleischirms für den erforderlichen Dämpfungsfaktor und eine gegebene Spannung zu bestimmen.

Zu osl = P 0 /P zusätzlich nach Zu osl und U -> d

k = I*t*100/36*x 2 P zus.

I - (mA) - Strom in der Röntgenröhre

t (h) pro Woche

P extra – (mR/Woche).

Für schnelle Neutronen mit Energie.
J x =J 0 /4x 2 wobei J 0 die absolute Neutronenausbeute pro Sekunde ist.

Schutz mit Wasser oder Paraffin (aufgrund des großen Wasserstoffanteils)

Behälter für Lagerung und Transport bestehen aus einer Mischung von Paraffin und einer Substanz, die langsame Neutronen stark absorbiert (z. B. verschiedene Borverbindungen).

Methoden und Mittel zum Schutz vor radioaktiver Strahlung.

Radioaktive Stoffe als potenzielle Quellen innerer Strahlung werden je nach Gefährdungsgrad in 4 Gruppen eingeteilt – A, B, C, D (in absteigender Reihenfolge nach Gefährdungsgrad).

Gegründet durch die „Grundlegenden Hygieneregeln für die Arbeit mit radioaktiven Stoffen und Quellen ionisierender Strahlung“ – OSP-72. Alle Arbeiten mit offenen radioaktiven Stoffen werden in 3 Klassen eingeteilt (siehe Tabelle). Die Normen und Schutzmaßnahmen für Arbeiten mit offenen radioaktiven Stoffen werden in Abhängigkeit von der Strahlengefährdungsklasse (I, II, III) der Arbeit mit Isotopen festgelegt.
Aktivität des Arzneimittels am Arbeitsplatz mCi

Arbeiten mit offenen Quellen der Klasse I, II erfordern besondere Schutzmaßnahmen und werden in separaten, isolierten Räumen durchgeführt. Nicht bedacht. Arbeiten mit Quellen III. Klasse finden in Gemeinschaftsräumen an speziell ausgestatteten Orten statt. Für diese Arbeiten wurden folgende Schutzmaßnahmen festgelegt:

1) Auf dem Gerätegehäuse sollte die Belichtungsdosisleistung 10 mr/h betragen;

In einem Abstand von 1 m vom Gerät beträgt die Expositionsdosisleistung  0,3 mr/h;

Die Geräte werden in einem speziellen Schutzbehälter in einer Schutzhülle untergebracht;

Reduzieren Sie die Arbeitsdauer;

Schild zur Strahlengefahr angebracht

Die Arbeiten werden einzeln von einem Team aus 2 Personen mit einer Qualifikationsgruppe von 4 Personen durchgeführt.

Es dürfen nur Personen über 18 Jahren arbeiten, die eine besondere Ausbildung haben und sich mindestens alle 12 Monate einer ärztlichen Untersuchung unterziehen.

PSA wird verwendet: Kittel, Hüte, aus Baumwolle. Stoffe, Bleiglasgläser, Manipulatoren, Werkzeuge.

Die Wände des Raumes sind bis zu einer Höhe von über 2 Metern mit Ölfarbe gestrichen, die Böden sind reinigungsmittelbeständig.

THEMA 6.

Ergonomische Grundlagen des Arbeitsschutzes.
Während des Arbeitsprozesses wird eine Person durch psychophysische Faktoren, körperliche Aktivität, Lebensraum usw. beeinflusst.

Untersuchung der kumulativen Wirkung dieser Faktoren, Koordination mit menschlichen Fähigkeiten und Optimierung der Arbeitsbedingungen Ergonomie.
Berechnung der Kategorie der Arbeitsschwere.

Abhängig von der Veränderung des Funktionszustands einer Person im Vergleich zum Ausgangsruhezustand wird der Arbeitsschweregrad in 6 Kategorien eingeteilt. Die Kategorie der Arbeitsschwere wird durch ärztliche Begutachtung oder ergonomische Berechnung ermittelt (die Ergebnisse liegen nahe beieinander).

Das Berechnungsverfahren ist wie folgt:

Es wird eine „Landkarte der Arbeitsbedingungen am Arbeitsplatz“ erstellt, in der alle biologisch bedeutsamen Indikatoren (Faktoren) der Arbeitsbedingungen erfasst und auf einer 6-Punkte-Skala bewertet werden. Bewertung anhand von Normen und Kriterien. „Kriterien zur Beurteilung der Arbeitsbedingungen anhand eines Sechs-Punkte-Systems.“

Die Bewertungen der betrachteten Faktoren k i werden aufsummiert und die durchschnittliche Bewertung ermittelt:

k av = 1/n  i =1 n k i

Bestimmen Sie den integralen Indikator für die Auswirkung aller Faktoren auf eine Person:

k  = 19,7 k im Durchschnitt - 1,6 k im Durchschnitt 2

Leistungsindikator:

k funktioniert = 100-((k  - 15,6)/0,64)

Anhand des Integralindikators aus der Tabelle wird die Kategorie der Arbeitsschwere ermittelt.

1 Kategorie - optimal Arbeitsbedingungen, d.h. diejenigen, die den normalen Zustand des menschlichen Körpers gewährleisten. Es gibt keine gefährlichen oder schädlichen Faktoren. k   18 Die Effizienz ist hoch, es gibt keine funktionellen Veränderungen nach medizinischen Indikatoren.

3 Kategorie- am Rande akzeptabel. Wenn sich nach Berechnungen herausstellt, dass die Kategorie der Arbeitsschwere höher als Kategorie 2 ist, müssen technische Entscheidungen getroffen werden, um die schwierigsten Faktoren zu rationalisieren und auf ein normales Niveau zu bringen.

die Schwere der Wehen.

Indikatoren für psychophysiologische Belastung: Anspannung der Seh-, Hör-, Aufmerksamkeits- und Gedächtnisorgane; die Menge an Informationen, die durch die Hör- und Sehorgane gelangen.

Körperliche Arbeit wird beurteilt nach Energieverbrauch in W:

Umweltbedingungen(Mikroklima, Lärm, Vibration, Luftzusammensetzung, Beleuchtung usw.). Sie werden nach den GOST SSBT-Standards bewertet.

Sicherheit(elektrische Sicherheit, Strahlung, Explosions- und Brandschutz). Sie werden nach den Standards der PTB und GOST SSBT bewertet.

Die Informationslast des Betreibers wird wie folgt bestimmt. Afferent (Operationen ohne Einfluss), efferent (Kontrolloperationen).

Die Entropie (d. h. die Informationsmenge pro Nachricht) jeder Informationsquelle wird bestimmt:

Hj = -  pi log 2 pi, Bit/Signal

wobei j Informationsquellen mit jeweils n Signalen (Elementen) sind;

Hj ist die Entropie einer (j-ten) Informationsquelle;

pi = k i /n – Wahrscheinlichkeit des i-ten Signals der betrachteten Informationsquelle;

n – Anzahl der Signale von 1 Informationsquelle;

ki ist die Anzahl der Wiederholungen gleichnamiger Signale oder gleichartiger Arbeitselemente.

Die Entropie des gesamten Systems wird bestimmt

Anzahl der Informationsquellen.

Der geschätzte Informationsfluss wird ermittelt

Frasch = H  * N/t,

wobei N die Gesamtzahl der Signale (Elemente) der gesamten Operation (des Systems) ist;

t - Dauer der Operation, Sek.

Die Bedingung Fmin  Frasch  Fmax wird geprüft, wobei Fmin = 0,4 Bits/Sek., Fmax = 3,2 Bits/Sek. – die kleinsten und größten zulässigen Informationsmengen, die vom Bediener verarbeitet werden.

Strahlung im 20. Jahrhundert. stellt eine wachsende Bedrohung für die gesamte Menschheit dar. Radioaktive Stoffe, die zur Kernenergie verarbeitet werden, in Baumaterialien gelangen und schließlich für militärische Zwecke eingesetzt werden, haben schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Daher ist der Schutz vor ionisierender Strahlung ( Strahlenschutz) wird zu einer der wichtigsten Aufgaben, um die Sicherheit des menschlichen Lebens zu gewährleisten.

Radioaktive Substanzen(oder Radionuklide) sind Stoffe, die ionisierende Strahlung aussenden können. Seine Ursache ist die Instabilität des Atomkerns, die zu einem spontanen Zerfall führt. Dieser Prozess der spontanen Umwandlung der Atomkerne instabiler Elemente wird als radioaktiver Zerfall bezeichnet Radioaktivität.

Ionisierende Strahlung - Strahlung, die beim radioaktiven Zerfall entsteht und bei Wechselwirkung mit der Umgebung Ionen unterschiedlichen Vorzeichens bildet.

Der Zerfallsvorgang geht mit der Emission von Strahlung in Form von Gammastrahlen, Alpha-, Betateilchen und Neutronen einher.

Radioaktive Strahlung zeichnet sich durch unterschiedliche Durchdringungs- und ionisierende (schädigende) Fähigkeiten aus. Alphateilchen haben eine so geringe Durchschlagskraft, dass sie von einem Blatt Normalpapier zurückgehalten werden. Ihre Reichweite in der Luft beträgt 2-9 cm, im Gewebe eines lebenden Organismus Bruchteile eines Millimeters. Mit anderen Worten: Diese Partikel sind nicht in der Lage, die Hautschicht zu durchdringen, wenn sie einem lebenden Organismus von außen ausgesetzt werden. Gleichzeitig ist die Ionisierungsfähigkeit solcher Partikel extrem hoch und die Gefahr ihrer Exposition steigt, wenn sie mit Wasser, Nahrung, Atemluft oder durch eine offene Wunde in den Körper gelangen, da sie die Organe und Gewebe schädigen können, in die sie eindringen sie sind eingedrungen.

Beta-Partikel haben eine größere Durchschlagskraft als Alpha-Partikel, aber eine geringere Ionisierungsfähigkeit; Ihre Reichweite in der Luft beträgt 15 m und im Körpergewebe 1-2 cm.

Gammastrahlung breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus, hat die größte Eindringtiefe und kann nur durch eine dicke Blei- oder Betonwand abgeschwächt werden. Beim Durchdringen von Materie reagiert radioaktive Strahlung mit ihr und verliert dabei ihre Energie. Darüber hinaus gilt: Je höher die Energie der radioaktiven Strahlung, desto größer ist ihre Schädigungswirkung.

Als Strahlungsenergie bezeichnet man die Menge der von einem Körper oder Stoff absorbierten Strahlungsenergie absorbierte Dosis. Die Maßeinheit der absorbierten Strahlungsdosis im SI-System ist Grau (Gr). In der Praxis wird eine nicht systemische Einheit verwendet - froh(1 rad = 0,01 Gy). Allerdings haben Alphateilchen bei gleicher absorbierter Dosis eine deutlich größere schädigende Wirkung als Gammastrahlung. Daher ist die schädigende Wirkung zu beurteilen verschiedene Arten ionisierende Strahlung auf biologische Objekte wird eine spezielle Maßeinheit verwendet - rem(biologisches Äquivalent einer Röntgenaufnahme). Die SI-Einheit für diese Äquivalentdosis ist sievert(1 Sv = 100 rem).

Zur Beurteilung der Strahlungssituation am Boden, in einem Arbeits- oder Wohnraum, verursacht durch die Einwirkung von Röntgen- oder Gammastrahlung, verwenden Sie Expositionsdosis. Die Einheit der Expositionsdosis im SI-System ist Coulomb pro Kilogramm (C/kg). In der Praxis wird es am häufigsten in Röntgen (R) gemessen. Die Expositionsdosis in Röntgenstrahlen charakterisiert ziemlich genau die potenzielle Gefahr einer Exposition gegenüber ionisierender Strahlung bei allgemeiner und gleichmäßiger Bestrahlung des menschlichen Körpers. Eine Expositionsdosis von 1 R entspricht einer absorbierten Dosis von etwa 0,95 rad.

Unter sonst gleichen Bedingungen ist die Dosis ionisierender Strahlung umso größer, je länger die Bestrahlung dauert, d. h. Die Dosis erhöht sich mit der Zeit. Die auf eine Zeiteinheit bezogene Dosis wird als Dosisleistung oder Dosisleistung bezeichnet Strahlungsniveau. Wenn also die Strahlenbelastung in einem Gebiet 1 R/h beträgt, bedeutet dies, dass eine Person in einer Stunde, in der sie sich in einem bestimmten Gebiet aufhält, eine Dosis von 1 R erhält.

Die Röntgenstrahlung ist eine sehr große Maßeinheit, und Strahlungswerte werden normalerweise in Teilen eines Röntgens ausgedrückt – Tausendstel (Milliröntgen pro Stunde – mR/h) und Millionstel (Mikroröntgen pro Stunde – μR/h).

Um ionisierende Strahlung zu erkennen, ihre Energie und andere Eigenschaften zu messen, werden dosimetrische Instrumente verwendet: Radiometer und Dosimeter.

Radiometer ist ein Gerät zur Bestimmung der Menge radioaktiver Stoffe (Radionuklide) oder des Strahlungsflusses.

Dosimeter- ein Gerät zur Messung der Exposition oder absorbierten Dosisleistung.

Ein Mensch ist sein ganzes Leben lang ionisierender Strahlung ausgesetzt. Das ist zunächst einmal natürlicher Strahlungshintergrund Länder kosmischen und irdischen Ursprungs. Im Durchschnitt beträgt die Strahlungsdosis aller natürlichen Quellen ionisierender Strahlung etwa 200 mR pro Jahr, obwohl dieser Wert in verschiedenen Regionen der Erde im Bereich von 50-1000 mR/Jahr oder mehr schwanken kann.

Natürlicher Strahlungshintergrund– Strahlung, die durch kosmische Strahlung, natürliche Radionuklide, die natürlicherweise in der Erde, im Wasser, in der Luft und in anderen Elementen der Biosphäre (z. B. Nahrung) vorkommen, entsteht.

Darüber hinaus stößt der Mensch auf künstliche Strahlungsquellen (vom Menschen verursachter Strahlungshintergrund). Hierzu zählt beispielsweise ionisierende Strahlung, die für medizinische Zwecke eingesetzt wird. Einen gewissen Beitrag zum technogenen Hintergrund leisten Unternehmen des Kernbrennstoffkreislaufs und Kohlekraftwerke, Flugflüge in großen Höhen, das Ansehen von Fernsehprogrammen, die Verwendung von Uhren mit Leuchtzifferblättern usw. Im Allgemeinen liegt der vom Menschen verursachte Hintergrund zwischen 150 und 200 mrem.

Technogene Hintergrundstrahlung – natürliche Hintergrundstrahlung, die durch menschliche Aktivitäten verändert wird.

Somit lebt im Durchschnitt jedes Jahr ein Erdbewohner erhält Strahlendosis von 250-400 mrem. Dies ist bereits ein normaler Zustand der menschlichen Umwelt. Es wurden keine schädlichen Auswirkungen dieser Strahlung auf die menschliche Gesundheit festgestellt.

Eine völlig andere Situation ergibt sich bei nuklearen Explosionen und Unfällen in Kernreaktoren, wenn sich ausgedehnte Zonen radioaktiver Kontamination (Kontamination) mit hoher Strahlung bilden.

Jeder Organismus (Pflanze, Tier oder Mensch) lebt nicht isoliert, sondern ist irgendwie mit der gesamten lebenden und unbelebten Natur verbunden. In dieser Kette verläuft der Weg radioaktiver Stoffe ungefähr wie folgt: Pflanzen nehmen sie mit Blättern direkt aus der Atmosphäre, Wurzeln aus dem Boden (Bodenwasser) auf, d.h. reichern sich an und daher ist die Konzentration radioaktiver Stoffe in Pflanzen höher als in der Umwelt. Alle Nutztiere nehmen radioaktive Substanzen aus der Nahrung, dem Wasser und der Atmosphäre auf. Radioaktive Substanzen, die mit Nahrung, Wasser und Luft in den menschlichen Körper gelangen, werden in die Moleküle des Knochengewebes und der Muskeln eingeschlossen und bestrahlen den Körper weiterhin von innen. Daher wird die Sicherheit des Menschen bei radioaktiver Kontamination (Kontamination) der Umwelt durch den Schutz vor äußerer Strahlung, Kontamination durch radioaktiven Niederschlag sowie den Schutz der Atemwege und des Magen-Darm-Trakts vor dem Eindringen radioaktiver Substanzen in den Körper mit der Nahrung erreicht , Wasser und Luft. Generell kommt es beim Handeln der Bevölkerung im Infektionsgebiet vor allem auf die Einhaltung entsprechender Verhaltensregeln und die Umsetzung sanitärer und hygienischer Maßnahmen an. Wenn Sie eine Strahlengefahr melden, wird empfohlen, sofort Folgendes zu tun:

1. Suchen Sie Schutz in Wohngebäuden oder Büroräumen. Es ist wichtig zu wissen, dass die Wände eines Holzhauses ionisierende Strahlung um das Zweifache und die eines Backsteinhauses um das Zehnfache dämpfen. Einbauunterstände (Keller) reduzieren die Strahlendosis zusätzlich: mit einer Holzabdeckung um das Siebenfache, mit Ziegeln oder Beton um das 40- bis 100-fache.

2. Ergreifen Sie Maßnahmen zum Schutz vor dem Eindringen radioaktiver Stoffe in die Wohnung (Haus) mit Luft: Schließen Sie Fenster, Lüftungsluken, Lüftungsschlitze, dichten Sie Rahmen und Türen ab.

3. Sorgen Sie für einen Trinkwasservorrat: Wasser in geschlossenen Behältern sammeln, einfache Hygieneartikel vorbereiten (z. B. Seifenlösungen zur Handreinigung), Wasserhähne schließen.

4. Notfall-Jodprophylaxe durchführen (so früh wie möglich, aber nach besonderer Benachrichtigung!). Die Jodprophylaxe besteht in der Einnahme stabiler Jodpräparate: Kaliumjodidtabletten oder einer wässrig-alkoholischen Jodlösung. Kaliumjodid sollte 7 Tage lang einmal täglich nach den Mahlzeiten mit Tee oder Wasser eingenommen werden, eine Tablette (0,125 g) pro Dosis. Eine Wasser-Alkohol-Jodlösung sollte 7 Tage lang dreimal täglich nach den Mahlzeiten eingenommen werden, 3-5 Tropfen pro Glas Wasser.

Sie sollten wissen, dass eine Überdosis Jod mit einer Reihe von Nebenwirkungen verbunden ist, wie zum Beispiel einer allergischen Erkrankung und entzündlichen Veränderungen im Nasopharynx.

5. Beginnen Sie mit den Vorbereitungen für eine mögliche Evakuierung. Bereiten Sie Dokumente und Geld vor, das Nötigste, packen Sie Medikamente ein, die Sie häufig verwenden, und ein Minimum an Wäsche und Kleidung (1-2 Wechsel). Sammeln Sie einen Vorrat an Konserven, den Sie für 2-3 Tage haben. All dies sollte in Plastiktüten und Tüten verpackt sein. Schalten Sie das Radio ein, um Informationsnachrichten der Notfallkommission anzuhören.

6. Versuchen Sie, die Regeln des Strahlenschutzes und der persönlichen Hygiene zu befolgen, nämlich:

Verwenden Sie nur Milchkonserven und Lebensmittel, die in Innenräumen gelagert wurden und keiner radioaktiven Kontamination ausgesetzt waren. Trinken Sie keine Milch von Kühen, die weiterhin auf kontaminierten Feldern grasen: Radioaktive Substanzen haben bereits begonnen, durch die sogenannten biologischen Ketten zu zirkulieren;

Essen Sie kein Gemüse, das im Freiland wuchs und gepflückt wurde, nachdem radioaktive Stoffe in die Umwelt gelangten;

Essen Sie nur in geschlossenen Räumen, waschen Sie Ihre Hände vor dem Essen gründlich mit Seife und spülen Sie Ihren Mund mit einer 0,5-prozentigen Natronlösung aus.

Trinken Sie kein Wasser aus offenen Quellen oder Leitungswasser, nachdem eine Strahlengefahr offiziell bekannt gegeben wurde; Decken Sie die Vertiefungen mit Folie oder Deckeln ab.

Vermeiden Sie lange Fahrten durch kontaminierte Gebiete, insbesondere auf staubigen Straßen oder im Gras, gehen Sie nicht in den Wald und schwimmen Sie nicht im nächstgelegenen Gewässer.

Wechseln Sie Ihre Schuhe, wenn Sie das Gelände von der Straße aus betreten („schmutzige“ Schuhe sollten Sie auf dem Treppenabsatz oder auf der Veranda zurücklassen);

7. Beim Bewegen in offenen Bereichen ist es notwendig, die verfügbare Schutzausrüstung zu verwenden:

Atmungsorgane – Bedecken Sie Mund und Nase mit einem mit Wasser angefeuchteten Mullverband, einem Taschentuch, einem Handtuch oder einem anderen Kleidungsstück;

Haut und Haare – bedecken Sie sich mit allen Kleidungsstücken – Mützen, Schals, Umhänge, Handschuhe. Wenn Sie unbedingt nach draußen gehen müssen, empfehlen wir das Tragen von Gummistiefeln.

Nachfolgend finden Sie Vorsichtsmaßnahmen bei hoher Strahlenbelastung, die vom berühmten amerikanischen Arzt Gale, einem Strahlenschutzspezialisten, empfohlen wurden.

NOTWENDIG:

1. Gute Ernährung.

2. Täglicher Stuhlgang.

3. Abkochungen aus Leinsamen, Pflaumen, Brennnesseln und abführenden Kräutern.

4. Trinken Sie viel Flüssigkeit und schwitzen Sie häufiger.

5. Säfte mit Farbstoffpigmenten (Traube, Tomate).

6. Apfelbeere, Granatäpfel, Rosinen.

7. Vitamine P, C, B, Rübensaft, Karotten, Rotwein (3 Esslöffel täglich).

8. Geriebener Rettich (morgens reiben, abends essen und umgekehrt).

9. 4-5 Walnüsse täglich.

10. Meerrettich, Knoblauch.

11. Buchweizen, Haferflocken.

12. Brotkwas.

13. Ascorbinsäure mit Glukose (3-mal täglich).

14. Aktivkohle(1-2 Stück vor den Mahlzeiten).

15. Vitamin A (nicht länger als zwei Wochen).

16. Quademit (3-mal täglich).

Die besten Milchprodukte sind Hüttenkäse, Sahne, Sauerrahm und Butter. Gemüse und Obst bis auf 0,5 cm schälen, mindestens drei Blätter von den Kohlköpfen entfernen. Zwiebeln und Knoblauch haben eine erhöhte Fähigkeit, radioaktive Elemente aufzunehmen. Zu den Fleischprodukten zählen hauptsächlich Schweine- und Geflügelfleisch. Vermeiden Sie Fleischbrühen. Bereiten Sie das Fleisch folgendermaßen zu: Die erste Brühe abgießen, erneut Wasser hinzufügen und garen.

PRODUKTE MIT ANTI-RADIOAKTIVER WIRKUNG:

1. Karotten.

2. Pflanzenöl.

3. Hüttenkäse.

4. Kalziumtabletten.

NICHT MIT LEBENSMITTELN VERZEHREN:

2. Geliertes Fleisch, Knochen, Knochenfett.

3. Kirschen, Aprikosen, Pflaumen.

4. Rindfleisch: Es ist am wahrscheinlichsten kontaminiert.

Ziele: Konzepte über Strahlung, Radioaktivität und radioaktiven Zerfall bilden; die Arten radioaktiver Strahlung untersuchen; Berücksichtigen Sie Quellen radioaktiver Strahlung.

Methoden: Geschichte, Gespräch, Erklärung.

Veranstaltungort: Klassenzimmer.

Zeit verbringen: 45 Min.

Planen:

1.Einführungsteil:

• org. Moment;
• Umfrage

2. Hauptteil:

• neues Material lernen

3. Fazit:

• Wiederholung;

Der Begriff „Strahlung“ kommt vom lateinischen Wort Radius und bedeutet Strahl. Im sehr Im weitem Sinne Das Wort Strahlung umfasst alle Arten von Strahlung, die in der Natur vorkommen – Radiowellen, Infrarotstrahlung, sichtbares Licht, ultraviolette und schließlich ionisierende Strahlung. Alle diese Strahlungsarten elektromagnetischer Natur unterscheiden sich in Wellenlänge, Frequenz und Energie.

Es gibt auch Strahlungen, die anderer Natur sind und Ströme verschiedener Teilchen sind, zum Beispiel Alphateilchen, Betateilchen, Neutronen usw.

Jedes Mal, wenn eine Barriere im Weg der Strahlung erscheint, überträgt sie einen Teil oder die gesamte Energie auf diese Barriere. Und die endgültige Wirkung der Strahlung hängt davon ab, wie viel Energie im Körper übertragen und absorbiert wurde. Jeder kennt das Vergnügen einer bronzefarbenen Bräune und die Frustration eines starken Sonnenbrands. Es liegt auf der Hand, dass eine übermäßige Strahlenexposition jeglicher Art unangenehme Folgen hat.

Ionisierende Strahlenarten sind für die menschliche Gesundheit am wichtigsten. Wenn ionisierende Strahlung das Gewebe durchdringt, überträgt sie Energie und ionisiert Atome in Molekülen, die wichtige biologische Rollen spielen. Daher kann jede Art von ionisierender Strahlung die Gesundheit auf die eine oder andere Weise beeinträchtigen. Diese beinhalten:

Alphastrahlung- Dabei handelt es sich um schwere positiv geladene Teilchen, die aus zwei fest miteinander verbundenen Protonen und zwei Neutronen bestehen. In der Natur entstehen Alphateilchen durch den Zerfall von Atomen schwerer Elemente wie Uran, Radium und Thorium. In der Luft breitet sich Alphastrahlung nicht weiter als fünf Zentimeter aus und wird in der Regel vollständig von einem Blatt Papier oder der äußeren abgestorbenen Hautschicht abgeschirmt. Gelangt jedoch ein Stoff, der Alphateilchen abgibt, über die Nahrung oder die Atemluft in den Körper, bestrahlt er innere Organe und wird potenziell gefährlich.

Betastrahlung- das sind Elektronen, die viel kleiner als Alphateilchen sind und mehrere Zentimeter tief in den Körper eindringen können. Sie können sich mit einer dünnen Metallplatte, Fensterglas und sogar normaler Kleidung davor schützen. Wenn Betastrahlung ungeschützte Bereiche des Körpers erreicht, wirkt sie sich meist auf die oberen Hautschichten aus. Beim Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl im Jahr 1986 erlitten Feuerwehrleute Hautverbrennungen infolge der sehr starken Belastung durch Betapartikel. Wenn eine Substanz, die Beta-Partikel aussendet, in den Körper gelangt, bestrahlt sie das innere Gewebe.

Gammastrahlung- das sind Photonen, d.h. elektromagnetische Welle, die Energie trägt. In der Luft kann es weite Strecken zurücklegen und verliert dabei durch Kollisionen mit Atomen des Mediums allmählich Energie. Intensive Gammastrahlung kann, wenn sie nicht davor geschützt wird, nicht nur die Haut, sondern auch das innere Gewebe schädigen. Dichte und schwere Materialien wie Eisen und Blei sind hervorragende Barrieren für Gammastrahlung.

Röntgenstrahlungähnelt der von Kernen emittierten Gammastrahlung, wird jedoch künstlich in einer Röntgenröhre erzeugt, die selbst nicht radioaktiv ist. Da die Röntgenröhre mit Strom betrieben wird, kann die Emission von Röntgenstrahlen über einen Schalter ein- oder ausgeschaltet werden.

Neutronenstrahlung entsteht bei der Spaltung des Atomkerns und hat ein hohes Durchdringungsvermögen. Neutronen können durch eine dicke Beton-, Wasser- oder Paraffinbarriere gestoppt werden. Glücklicherweise gibt es im friedlichen Leben praktisch keine Neutronenstrahlung, außer in der unmittelbaren Nähe von Kernreaktoren.

Im Zusammenhang mit Röntgen- und Gammastrahlung werden häufig folgende Definitionen verwendet: "hart" Und "weich". Dies ist ein relatives Merkmal seiner Energie und der damit verbundenen Durchdringungskraft der Strahlung („hart“ – größere Energie und Durchdringungskraft, „weich“ – weniger).

Ionisierende Strahlung und ihre Durchdringungsfähigkeit

Radioaktivität

Die Anzahl der Neutronen in einem Kern bestimmt, ob ein bestimmter Kern radioaktiv ist. Damit sich der Kern in einem stabilen Zustand befindet, muss die Zahl der Neutronen in der Regel etwas höher sein als die Zahl der Protonen. In einem stabilen Kern sind Protonen und Neutronen durch Kernkräfte so fest aneinander gebunden, dass kein einziges Teilchen entkommen kann. Ein solcher Kern wird immer in einem ausgeglichenen und ruhigen Zustand bleiben. Ganz anders verhält es sich jedoch, wenn die Anzahl der Neutronen das Gleichgewicht stört. In diesem Fall verfügt der Kern über überschüssige Energie und kann einfach nicht intakt gehalten werden. Früher oder später wird es seine überschüssige Energie abgeben.

Verschiedene Kerne geben ihre Energie auf unterschiedliche Weise ab: in Form elektromagnetischer Wellen oder Teilchenströme. Diese Energie nennt man Strahlung.

Radioaktiver Zerfall

Der Vorgang, bei dem instabile Atome ihre überschüssige Energie abgeben, nennt man radioaktiver Zerfall, und solche Atome selbst - Radionuklid. Leichte Kerne mit wenigen Protonen und Neutronen werden nach einem Zerfall stabil. Wenn schwere Kerne wie Uran zerfallen, ist der resultierende Kern noch instabil und zerfällt wiederum weiter, wodurch ein neuer Kern entsteht usw. Die Kette der Kernumwandlungen endet mit der Bildung eines stabilen Kerns. Solche Ketten können radioaktive Familien bilden. Die radioaktiven Familien Uran und Thorium sind in der Natur bekannt.

Eine Vorstellung von der Intensität des Zerfalls gibt das Konzept Halbwertszeit- der Zeitraum, in dem die Hälfte der instabilen Kerne einer radioaktiven Substanz zerfällt. Die Halbwertszeit jedes Radionuklids ist einzigartig und unverändert. Ein Radionuklid, zum Beispiel Krypton-94, entsteht in einem Kernreaktor und zerfällt sehr schnell. Seine Halbwertszeit beträgt weniger als eine Sekunde. Ein anderes, zum Beispiel Kalium-40, wurde bei der Geburt des Universums gebildet und ist noch immer auf dem Planeten erhalten. Seine Halbwertszeit wird in Milliarden von Jahren gemessen.

Strahlungsquellen.

IN Alltagsleben Eine Person ist verschiedenen Quellen ionisierender Strahlung ausgesetzt, sowohl natürlichen als auch künstlichen (vom Menschen verursachten) Ursprungs. Alle Quellen lassen sich in vier Gruppen einteilen:

• natürliche Hintergrundstrahlung;
• technogener Hintergrund durch natürliche Radionuklide;
• medizinische Belastung durch Röntgen- und Radioisotopendiagnostik;
• Globale Folgen von Atomtestexplosionen

Zu diesen Quellen kommen noch die Belastung durch den Betrieb von Kernenergie- und Industrieunternehmen sowie die radioaktive Kontamination der Umwelt infolge von Strahlenunfällen und -vorfällen hinzu, obwohl diese Quellen nur begrenzter lokaler Natur sind.

Die natürliche Hintergrundstrahlung wird durch kosmische Strahlung und natürliche Radionuklide gebildet, die in Gesteinen, Böden, Nahrungsmitteln und dem menschlichen Körper vorkommen.

Unter menschengemachter Exposition versteht man üblicherweise die Exposition durch natürliche Radionuklide, die in Produkten konzentriert sind Menschliche Aktivität, Zum Beispiel, Baumaterial, Mineraldünger, Emissionen aus Wärmekraftwerken usw., d.h. technogen veränderter natürlicher Hintergrund.

Medizinische Quellen ionisierender Strahlung sind einer der bedeutendsten Faktoren für die Exposition des Menschen. Dies liegt zum einen daran, dass diagnostische und präventive Röntgenverfahren weit verbreitet sind. Darüber hinaus hängen die Strahlungswerte von der Gestaltung der Verfahren und der Qualität der Ausrüstung ab. Die übrigen Quellen menschengemachter Strahlung – Wärmekraftwerke, Kernkraftwerke, Mineraldünger, Konsumgüter etc. – bilden in ihrer Summe eine Strahlungsdosis der Bevölkerung von mehreren μSv pro Jahr (siehe Anhang Nr. 6).

Literatur:

1. Landau-Tylkina S.P. Strahlung und Leben. M. Atomizdat, 1974

2. Tutoshina L.M. Petrova I.D. Strahlung und Mensch. M. Wissen, 1987

3. Belousova I.M. Natürliche Radioaktivität.M. Medgiz, 1960

4. Petrov N.N. „Mann in Notsituationen.“ Lernprogramm- Tscheljabinsk: South Ural Book Publishing House, 1995.

IONISIERENDE STRAHLUNG, IHRE NATUR UND AUSWIRKUNG AUF DEN MENSCHLICHEN KÖRPER

Strahlung und ihre Varianten

Ionisierende Strahlung

Strahlungsgefahrenquellen

Entwurf ionisierender Strahlungsquellen

Wege des Eindringens von Strahlung in den menschlichen Körper

Ionisierende Expositionsmaßnahmen

Wirkmechanismus ionisierender Strahlung

Folgen der Strahlung

Strahlenkrankheit

Gewährleistung der Sicherheit beim Arbeiten mit ionisierender Strahlung

Strahlung und ihre Varianten

Unter Strahlung versteht man alle Arten elektromagnetischer Strahlung: Licht, Radiowellen, Sonnenenergie und viele andere Strahlungen um uns herum.

Die Quellen durchdringender Strahlung, die die natürliche Hintergrundstrahlung erzeugen, sind galaktische und Sonnenstrahlung, das Vorhandensein radioaktiver Elemente im Boden, in der Luft und in Materialien, die für wirtschaftliche Aktivitäten verwendet werden, sowie Isotope, hauptsächlich Kalium, im Gewebe eines lebenden Organismus. Eine der bedeutendsten natürlichen Strahlungsquellen ist Radon, ein geschmacks- und geruchloses Gas.

Von Interesse ist nicht irgendeine Strahlung, sondern ionisierende Strahlung, die, wenn sie durch die Gewebe und Zellen lebender Organismen dringt, ihre Energie auf diese übertragen kann, chemische Bindungen innerhalb von Molekülen aufbricht und gravierende Veränderungen in ihrer Struktur verursacht. Ionisierende Strahlung entsteht beim radioaktiven Zerfall, bei Kernumwandlungen, bei der Hemmung geladener Teilchen in der Materie und bildet bei Wechselwirkung mit der Umgebung Ionen unterschiedlichen Vorzeichens.

Ionisierende Strahlung

Alle ionisierende Strahlung wird in Photonen- und Korpuskularstrahlung unterteilt.

Photonenionisierende Strahlung umfasst:

a) Y-Strahlung, die beim Zerfall radioaktiver Isotope oder bei der Vernichtung von Teilchen emittiert wird. Gammastrahlung ist ihrer Natur nach kurzwellige elektromagnetische Strahlung, d. h. ein Strom hochenergetischer Quanten elektromagnetischer Energie, deren Wellenlänge deutlich kleiner als die interatomaren Abstände ist, d.h. j< 10 см. Не имея массы, Y-кванты двигаются со скоростью света, не теряя её в окружающей среде. Они могут лишь поглощаться ею или отклоняться в сторону, порождая пары ионов: частица- античастица, причём последнее наиболее значительно при поглощении Y- квантов в среде. Таким образом, Y- кванты при прохождении через вещество передают энергию электронам и, следовательно, вызывают ионизацию среды. Благодаря отсутствию массы, Y- кванты обладают большой проникающей способностью (до 4- 5 км в Luftumgebung);

b) Röntgenstrahlung, die entsteht, wenn die kinetische Energie geladener Teilchen abnimmt und/oder wenn sich der Energiezustand der Elektronen des Atoms ändert.

Korpuskulare ionisierende Strahlung besteht aus einem Strom geladener Teilchen (Alpha-, Beta-Teilchen, Protonen, Elektronen), deren kinetische Energie ausreicht, um Atome bei Kollision zu ionisieren. Neutronen und andere Elementarteilchen erzeugen keine direkte Ionisierung, sondern setzen bei der Wechselwirkung mit der Umgebung geladene Teilchen (Elektronen, Protonen) frei, die in der Lage sind, Atome und Moleküle des Mediums, durch das sie wandern, zu ionisieren:

a) Neutronen sind die einzigen ungeladenen Teilchen, die bei bestimmten Spaltungsreaktionen der Kerne von Uran- oder Plutoniumatomen entstehen. Da diese Partikel elektrisch neutral sind, dringen sie tief in jede Substanz ein, auch in lebendes Gewebe. Besonderheit Neutronenstrahlung ist ihre Fähigkeit, Atome umzuwandeln stabile Elemente in ihre radioaktiven Isotope, d.h. erzeugen induzierte Strahlung, die die Gefahr von Neutronenstrahlung stark erhöht. Die Durchdringungskraft von Neutronen ist vergleichbar mit der Y-Strahlung. Je nach Höhe der transportierten Energie unterscheidet man zwischen schnellen Neutronen (mit einer Energie von 0,2 bis 20 MeV) und thermischen Neutronen (von 0,25 bis 0,5 MeV). Dieser Unterschied wird bei der Durchführung von Schutzmaßnahmen berücksichtigt. Schnelle Neutronen werden durch Stoffe mit geringem Atomgewicht (sog. wasserstoffhaltige Stoffe: Paraffin, Wasser, Kunststoffe etc.) unter Verlust von Ionisierungsenergie abgebremst. Thermische Neutronen werden von Materialien absorbiert, die Bor und Cadmium enthalten (Borstahl, Boral, Borgraphit, Cadmium-Blei-Legierung).

Alpha-, Beta- und Gammaquanten haben eine Energie von nur wenigen Megaelektronenvolt und können keine induzierte Strahlung erzeugen;

b) Betateilchen – Elektronen, die beim radioaktiven Zerfall von Kernelementen emittiert werden, mit mittlerer Ionisierungs- und Durchdringungskraft (Reichweite in der Luft bis zu 10–20 m).

c) Alphateilchen – positiv geladene Kerne von Heliumatomen und im Weltraum Atome anderer Elemente, die beim radioaktiven Zerfall von Isotopen emittiert werden schwere Elemente– Uran oder Radium. Sie haben eine geringe Durchdringungsfähigkeit (Entfernung in der Luft beträgt nicht mehr als 10 cm), selbst die menschliche Haut ist für sie ein unüberwindbares Hindernis. Sie sind nur dann gefährlich, wenn sie in den Körper gelangen, da sie in der Lage sind, Elektronen aus der Hülle eines neutralen Atoms einer beliebigen Substanz, einschließlich des menschlichen Körpers, herauszuschlagen und es in ein positiv geladenes Ion umzuwandeln, mit allen daraus resultierenden Konsequenzen wird weiter unten besprochen. Somit bildet ein Alphateilchen mit einer Energie von 5 MeV 150.000 Ionenpaare.

Eigenschaften der Durchdringungsfähigkeit verschiedener Arten ionisierender Strahlung

Der mengenmäßige Gehalt an radioaktivem Material in einem menschlichen Körper oder Stoff wird mit dem Begriff „radioaktive Quellenaktivität“ (Radioaktivität) definiert. Die Einheit der Radioaktivität im SI-System ist Becquerel (Bq), was einem Zerfall in 1 s entspricht. In der Praxis wird manchmal die alte Aktivitätseinheit verwendet – der Curie (Ci). Dies ist die Aktivität einer solchen Materiemenge, in der 37 Milliarden Atome in 1 s zerfallen. Für die Übersetzung wird die folgende Beziehung verwendet: 1 Bq = 2,7 x 10 Ci oder 1 Ci = 3,7 x 10 Bq.

Jedes Radionuklid hat eine konstante, einzigartige Halbwertszeit (die Zeit, die ein Stoff benötigt, um die Hälfte seiner Aktivität zu verlieren). Für Uran-235 beträgt sie beispielsweise 4.470 Jahre, während sie für Jod-131 nur 8 Tage beträgt.

Strahlungsgefahrenquellen

1. Die Hauptgefahrenursache ist ein Strahlenunfall. Strahlenunfall – Verlust der Kontrolle über eine Quelle ionisierender Strahlung (IRS), verursacht durch eine Fehlfunktion der Ausrüstung, falsche Handlungen des Personals, Naturkatastrophen oder andere Gründe, die zu einer Exposition von Personen über den festgelegten Standards oder zu einer radioaktiven Kontamination der Quelle führen könnten oder geführt haben Umfeld. Bei Unfällen, die durch die Zerstörung des Reaktorbehälters oder durch Kernschmelze verursacht werden, werden freigesetzt:

1) Fragmente der aktiven Zone;

2) Brennstoff (Abfall) in Form von hochaktivem Staub, der in Form von Aerosolen lange Zeit in der Luft verbleiben kann und dann nach dem Durchgang der Hauptwolke in Form von Regen (Schnee) ausfällt. Ausfällungen, die bei Verschlucken einen schmerzhaften Husten verursachen, der manchmal in seiner Schwere einem Asthmaanfall ähnelt;

3) Laven bestehend aus Siliziumdioxid sowie durch Kontakt mit heißem Brennstoff geschmolzener Beton. Die Dosisleistung in der Nähe solcher Laven erreicht 8000 R/Stunde, und selbst ein fünfminütiger Aufenthalt in der Nähe ist für den Menschen schädlich. In der ersten Zeit nach radioaktiven Niederschlägen geht die größte Gefahr von Jod-131 aus, das eine Quelle für Alpha- und Betastrahlung ist. Seine Halbwertszeit aus der Schilddrüse beträgt: biologisch – 120 Tage, wirksam – 7,6. Dies erfordert eine schnellstmögliche Umsetzung der Jodprophylaxe für die gesamte Bevölkerung im Unfallgebiet.

2. Unternehmen zur Erschließung von Lagerstätten und zur Urananreicherung. Uran hat ein Atomgewicht von 92 und drei natürlich vorkommende Isotope: Uran-238 (99,3 %), Uran-235 (0,69 %) und Uran-234 (0,01 %). Alle Isotope sind Alphastrahler mit unbedeutender Radioaktivität (2800 kg Uran entsprechen in ihrer Aktivität 1 g Radium-226). Halbwertszeit von Uran-235 = 7,13 x 10 Jahre. Die künstlichen Isotope Uran-233 und Uran-227 haben Halbwertszeiten von 1,3 und 1,9 Minuten. Uran ist ein weiches Metall, aber Aussehenähnlich wie Stahl. Einige enthalten Uran natürliche Materialien erreicht 60 %, übersteigt jedoch bei den meisten Uranerzen nicht 0,05–0,5 %. Während des Abbauprozesses entstehen bei der Aufnahme von 1 Tonne radioaktivem Material bis zu 10-15.000 Tonnen Abfall und bei der Verarbeitung 10 bis 100.000 Tonnen. Der Abfall (der geringe Mengen Uran, Radium, Thorium und andere radioaktive Zerfallsprodukte enthält) setzt radioaktives Gas Radon-222 frei, das beim Einatmen eine Bestrahlung des Lungengewebes verursacht. Bei der Anreicherung von Erzen können radioaktive Abfälle in nahegelegene Flüsse und Seen gelangen. Bei der Anreicherung von Urankonzentrat kann es zu einem gewissen Austritt von Uranhexafluoridgas aus der Kondensations-Verdampfungsanlage in die Atmosphäre kommen. Einige Uranlegierungen, Späne und Sägespäne, die bei der Herstellung von Brennelementen anfallen, können sich während des Transports oder der Lagerung entzünden, wodurch erhebliche Mengen verbrannter Uranabfälle in die Umwelt gelangen können.

3. Atomterrorismus. Fälle von Diebstahl von Nuklearmaterial, das für die Herstellung von Nuklearwaffen geeignet ist, auch in behelfsmäßiger Weise, sind häufiger geworden, ebenso wie Drohungen, Nuklearunternehmen, Schiffe mit Nuklearanlagen und Kernkraftwerke lahmzulegen, um Lösegeld zu erpressen. Die Gefahr des Atomterrorismus besteht auch auf alltäglicher Ebene.

4. Atomwaffentests. Kürzlich wurde eine Miniaturisierung von Nuklearladungen für Tests erreicht.

Entwurf ionisierender Strahlungsquellen

Je nach Design gibt es zwei Arten von Strahlungsquellen – geschlossene und offene.

Versiegelte Quellen werden in versiegelten Behältern untergebracht und stellen nur dann eine Gefahr dar, wenn ihr Betrieb und ihre Lagerung nicht ordnungsgemäß kontrolliert werden. Auch Militäreinheiten leisten ihren Beitrag, indem sie ausgemusterte Geräte an geförderte Bildungseinrichtungen spenden. Verlust abgeschriebener Gegenstände, Vernichtung als unnötig, Diebstahl mit anschließender Migration. Beispielsweise wurden in Bratsk in einem Bauwerk Strahlungsquellen, die in einer Bleihülle eingeschlossen waren, zusammen mit Edelmetallen in einem Safe aufbewahrt. Und als die Räuber in den Tresor einbrachen, stellten sie fest, dass dieser massive Bleiblock ebenfalls wertvoll war. Sie stahlen es und teilten es dann gerecht auf, indem sie das Bleihemd und die Ampulle mit einem darin eingeschlossenen radioaktiven Isotop in zwei Hälften sägten.

Der Umgang mit offenen Strahlungsquellen kann tragische Folgen haben, wenn die entsprechenden Hinweise zu den Regeln zum Umgang mit diesen Quellen nicht bekannt sind oder missachtet wird. Daher ist es notwendig, vor Beginn aller Arbeiten mit Strahlenquellen alle Stellenbeschreibungen und Sicherheitsvorschriften sorgfältig zu studieren und deren Anforderungen strikt einzuhalten. Diese Anforderungen sind in den „Sanitärregeln für die Entsorgung radioaktiver Abfälle (SPO GO-85)“ festgelegt. Das Radon-Unternehmen führt auf Wunsch individuelle Überwachungen von Personen, Territorien, Objekten, Inspektionen, Dosierungen und Reparaturen von Geräten durch. Arbeiten im Bereich Umgang mit Strahlenquellen, Strahlenschutzgeräten, Gewinnung, Produktion, Transport, Lagerung, Nutzung, Wartung, Entsorgung, Entsorgung werden nur auf Grundlage einer Genehmigung durchgeführt.

Wege des Eindringens von Strahlung in den menschlichen Körper

Um den Mechanismus von Strahlenschäden richtig zu verstehen, ist es notwendig, ein klares Verständnis über die Existenz zweier Wege zu haben, über die Strahlung in das Körpergewebe eindringt und diese beeinflusst.

Der erste Weg ist die externe Bestrahlung von einer Quelle außerhalb des Körpers (im umgebenden Raum). Bei dieser Belastung kann es sich um Röntgenstrahlen, Gammastrahlen und einige hochenergetische Betapartikel handeln, die in die oberflächlichen Hautschichten eindringen können.

Der zweite Weg ist die innere Bestrahlung, die durch das Eindringen radioaktiver Stoffe in den Körper auf folgende Weise verursacht wird:

In den ersten Tagen nach einem Strahlenunfall sind radioaktive Jodisotope, die mit Nahrung und Wasser in den Körper gelangen, am gefährlichsten. Davon sind viele in der Milch enthalten, was besonders für Kinder gefährlich ist. Radioaktives Jod reichert sich hauptsächlich in der nur 20 g schweren Schilddrüse an. Die Konzentration von Radionukliden in diesem Organ kann 200-mal höher sein als in anderen Teilen des menschlichen Körpers;

Durch Schäden und Schnitte auf der Haut;

Aufnahme durch gesunde Haut bei längerer Einwirkung radioaktiver Stoffe (RS). In Gegenwart organischer Lösungsmittel (Ether, Benzol, Toluol, Alkohol) erhöht sich die Durchlässigkeit der Haut für radioaktive Stoffe. Darüber hinaus gelangen einige radioaktive Stoffe, die über die Haut in den Körper gelangen, in den Blutkreislauf und werden je nach ihren chemischen Eigenschaften absorbiert und reichern sich in kritischen Organen an, was zur Aufnahme hoher lokaler Strahlungsdosen führt. Beispielsweise absorbieren wachsende Gliedmaßenknochen radioaktives Kalzium, Strontium und Radium gut und Nieren absorbieren Uran. Andere chemische Elemente wie Natrium und Kalium werden mehr oder weniger gleichmäßig im Körper verteilt, da sie in allen Körperzellen vorkommen. Darüber hinaus bedeutet das Vorhandensein von Natrium-24 im Blut, dass der Körper zusätzlich einer Neutronenbestrahlung ausgesetzt war (d. h. die Kettenreaktion im Reaktor wurde zum Zeitpunkt der Bestrahlung nicht unterbrochen). Es ist besonders schwierig, einen Patienten zu behandeln, der einer Neutronenbestrahlung ausgesetzt ist. Daher ist es notwendig, die induzierte Aktivität der körpereigenen Bioelemente (P, S usw.) zu bestimmen.

Durch die Lunge beim Atmen. Der Eintrag fester radioaktiver Stoffe in die Lunge hängt vom Grad der Dispersion dieser Partikel ab. Aus Tierversuchen wurde festgestellt, dass sich Staubpartikel, die kleiner als 0,1 Mikrometer sind, genauso verhalten wie Gasmoleküle. Beim Einatmen gelangen sie mit der Luft in die Lunge, beim Ausatmen werden sie mit der Luft wieder abtransportiert. Es darf nur eine geringe Menge Feinstaub in der Lunge verbleiben. Große Partikel, die größer als 5 Mikrometer sind, werden von der Nasenhöhle zurückgehalten. Inerte radioaktive Gase (Argon, Xenon, Krypton usw.), die über die Lunge ins Blut gelangen, sind keine Verbindungen, die Teil des Gewebes sind und mit der Zeit aus dem Körper entfernt werden. Radionuklide der gleichen Art wie Elemente, aus denen Gewebe bestehen und die der Mensch mit der Nahrung aufnimmt (Natrium, Chlor, Kalium usw.), verbleiben nicht lange im Körper. Sie werden im Laufe der Zeit vollständig aus dem Körper entfernt. Einige Radionuklide (z. B. im Knochengewebe abgelagertes Radium, Uran, Plutonium, Strontium, Yttrium, Zirkonium) gehen eine chemische Bindung mit Elementen des Knochengewebes ein und sind schwer aus dem Körper zu entfernen. Bei der Durchführung einer ärztlichen Untersuchung von Bewohnern der vom Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl betroffenen Gebiete in der All-Union Hämatologisches Zentrum AMS stellte fest, dass bei einer allgemeinen Bestrahlung des Körpers mit einer Dosis von 50 Rad seine einzelnen Zellen mit einer Dosis von 1.000 oder mehr Rad bestrahlt wurden. Derzeit wurden für verschiedene kritische Organe Standards entwickelt, die den maximal zulässigen Gehalt jedes Radionuklids in ihnen festlegen. Diese Standards sind in Abschnitt 8 „Zahlenwerte der zulässigen Werte“ der Strahlenschutznormen NRB – 76/87 festgelegt.

Innere Strahlung ist aus folgenden Gründen gefährlicher und hat schwerwiegendere Folgen:

Die Strahlendosis steigt stark an, bestimmt durch die Verweildauer des Radionuklids im Körper (Radium-226 oder Plutonium-239 ein Leben lang);

Der Abstand zum ionisierten Gewebe ist nahezu unendlich klein (sog. Kontaktbestrahlung);

Bei der Bestrahlung handelt es sich um Alphateilchen, die aktivsten und daher gefährlichsten;

Radioaktive Stoffe verteilen sich nicht gleichmäßig im Körper, sondern konzentrieren sich selektiv auf einzelne (kritische) Organe und erhöhen die lokale Exposition;

Bei äußerer Einwirkung dürfen keine Schutzmaßnahmen angewendet werden: Evakuierung, persönliche Schutzausrüstung (PSA) usw.

Ionisierende Expositionsmaßnahmen

Ein Maß für die ionisierende Wirkung äußerer Strahlung ist Expositionsdosis, bestimmt durch Luftionisation. Als Einheit der Expositionsdosis (De) gilt Röntgen (R) – die Strahlungsmenge, die 1 Kubikzentimeter beträgt. Luft mit einer Temperatur von 0 C und einem Druck von 1 atm werden 2,08 x 10 Ionenpaare gebildet. Entsprechend maßgebliche Dokumente Die International Company for Radiological Units (ICRU) RD - 50-454-84 Nach dem 1. Januar 1990 wird die Verwendung von Größen wie der Expositionsdosis und ihrer Leistung in unserem Land nicht empfohlen (es wird angenommen, dass die Expositionsdosis die absorbierte ist). Dosis in der Luft). Die meisten dosimetrischen Geräte in der Russischen Föderation sind in Röntgen, Röntgen/Stunden, kalibriert, und diese Einheiten wurden noch nicht aufgegeben.

Ein Maß für die ionisierende Wirkung innerer Strahlung ist absorbierte Dosis. Die Einheit der absorbierten Dosis wird als Rad angenommen. Dabei handelt es sich um die Strahlungsdosis, die auf eine Masse bestrahlter Substanz von 1 kg übertragen wird und anhand der Energie einer ionisierenden Strahlung in Joule gemessen wird. 1 rad = 10 J/kg. Im SI-System ist die Einheit der absorbierten Dosis Gray (Gy), was der Energie von 1 J/kg entspricht.

1 Gy = 100 rad.

1 Rad = 10 Gy.

Um die Menge an ionisierender Energie im Raum (Expositionsdosis) in die von den Weichteilen des Körpers absorbierte Menge umzurechnen, wird ein Proportionalitätskoeffizient K = 0,877 verwendet, d. h.:

1 Röntgen = 0,877 rad.

Aufgrund der Tatsache, dass verschiedene Strahlungsarten unterschiedliche Wirkungsgrade haben (bei gleichen Energiekosten für die Ionisierung erzeugen sie unterschiedliche Wirkungen), wurde das Konzept der „Äquivalentdosis“ eingeführt. Seine Maßeinheit ist rem. 1 Rem ist eine Strahlungsdosis jeglicher Art, deren Wirkung auf den Körper der Wirkung von 1 Rad Gammastrahlung entspricht. Daher wird bei der Beurteilung der Gesamtwirkung der Strahlung auf lebende Organismen bei Gesamtexposition gegenüber allen Arten von Strahlung ein Qualitätsfaktor (Q) berücksichtigt, der für Neutronenstrahlung 10 beträgt (Neutronen sind in Bezug auf Strahlung etwa zehnmal wirksamer). Schaden) und 20 für Alphastrahlung. Die SI-Einheit der Äquivalentdosis ist Sievert (Sv), gleich 1 Gy x Q.

Ein wichtiger Faktor ist neben der Energiemenge, der Art der Bestrahlung, dem Material und der Masse des Organs das sogenannte biologische Halbwertszeit Radioisotop – die Zeitspanne, die erforderlich ist, um die Hälfte der radioaktiven Substanz aus dem Körper zu entfernen (mit Schweiß, Speichel, Urin, Kot usw.). Innerhalb von 1-2 Stunden, nachdem radioaktive Substanzen in den Körper gelangt sind, werden sie in seinen Sekreten gefunden. Die Kombination der physikalischen Halbwertszeit mit der biologischen Halbwertszeit ergibt das Konzept der „effektiven Halbwertszeit“ – das wichtigste bei der Bestimmung der resultierenden Strahlungsmenge, der der Körper, insbesondere kritische Organe, ausgesetzt ist.

Neben dem Begriff „Aktivität“ gibt es den Begriff der „induzierten Aktivität“ (künstliche Radioaktivität). Es entsteht, wenn langsame Neutronen (Produkte einer Kernexplosion oder Kernreaktion) von den Atomkernen nicht radioaktiver Substanzen absorbiert werden und diese in radioaktives Kalium-28 und Natrium-24 umwandeln, die hauptsächlich im Boden gebildet werden.

Somit hängen Grad, Tiefe und Form der Strahlenschäden, die bei biologischen Objekten (einschließlich Menschen) entstehen, wenn sie Strahlung ausgesetzt werden, von der Menge der absorbierten Strahlungsenergie (Dosis) ab.

Wirkmechanismus ionisierender Strahlung

Ein grundlegendes Merkmal der Wirkung ionisierender Strahlung ist ihre Fähigkeit, in biologische Gewebe, Zellen und subzelluläre Strukturen einzudringen und durch die sofortige Ionisierung von Atomen diese durch chemische Reaktionen zu schädigen. Jedes Molekül kann ionisiert werden und damit alle strukturellen und funktionellen Zerstörungen in somatischen Zellen, genetische Mutationen, Auswirkungen auf den Embryo, menschliche Krankheiten und den Tod verursachen.

Der Mechanismus dieses Effekts ist die Aufnahme von Ionisierungsenergie durch den Körper und das Aufbrechen chemischer Bindungen seiner Moleküle unter Bildung hochaktiver Verbindungen, der sogenannten freien Radikale.

Der menschliche Körper besteht zu 75 % aus Wasser, daher wird in diesem Fall die indirekte Wirkung der Strahlung durch die Ionisierung des Wassermoleküls und nachfolgende Reaktionen mit freien Radikalen von entscheidender Bedeutung sein. Bei der Ionisierung eines Wassermoleküls entstehen ein positives Ion HO und ein Elektron, die sich unter Energieverlust bilden können negatives Ion HO. Beide Ionen sind instabil und zerfallen in ein Paar stabiler Ionen, die sich rekombinieren (reduzieren), um ein Wassermolekül und zwei freie Radikale, OH und H, zu bilden, die äußerst reaktiv sind. Direkt oder durch eine Kette von Sekundärumwandlungen, wie der Bildung eines Peroxidradikals (Wasseroxidhydrat) und anschließendem Wasserstoffperoxid HO und anderen aktiven Oxidationsmitteln der OH- und H-Gruppen, die mit Proteinmolekülen interagieren, führen sie zu Gewebe Zerstörung hauptsächlich durch heftig ablaufende Prozesse Oxidation. In diesem Fall beteiligt ein aktives Molekül mit hoher Energie Tausende von Molekülen lebender Materie an der Reaktion. Im Körper beginnen oxidative Reaktionen gegenüber Reduktionsreaktionen die Oberhand zu gewinnen. Die aerobe Methode der Bioenergie – die Sättigung des Körpers mit freiem Sauerstoff – hat ihren Preis.

Die Auswirkungen ionisierender Strahlung auf den Menschen beschränken sich nicht nur auf Veränderungen in der Struktur von Wassermolekülen. Die Struktur der Atome, aus denen unser Körper besteht, verändert sich. Infolgedessen kommt es zur Zerstörung des Zellkerns und der Zellorganellen sowie zum Bruch der Außenmembran. Da die Hauptfunktion wachsender Zellen die Teilungsfähigkeit ist, führt ihr Verlust zum Tod. Bei reifen, sich nicht teilenden Zellen führt die Zerstörung zum Verlust bestimmter spezialisierter Funktionen (Produktion bestimmter Produkte, Erkennung fremder Zellen, Transportfunktionen usw.). Es kommt zum strahleninduzierten Zelltod, der im Gegensatz zum physiologischen Tod irreversibel ist, da die Umsetzung des genetischen Programms der terminalen Differenzierung in diesem Fall vor dem Hintergrund mehrfacher Veränderungen im normalen Ablauf biochemischer Prozesse nach der Bestrahlung erfolgt.

Darüber hinaus stört die zusätzliche Aufnahme von Ionisierungsenergie in den Körper das Gleichgewicht Energieprozesse, darin vorkommend. Denn das Vorhandensein von Energie in organischen Stoffen hängt in erster Linie nicht von ihrer elementaren Zusammensetzung ab, sondern von der Struktur, Lage und Art der Bindungen der Atome, d.h. diejenigen Elemente, die einer energetischen Beeinflussung am leichtesten zugänglich sind.

Folgen der Strahlung

Eine der frühesten Manifestationen der Strahlung ist das massive Absterben von Lymphgewebezellen. Im übertragenen Sinne sind diese Zellen die ersten, die die Hauptlast der Strahlung tragen. Der Tod von Lymphoiden schwächt eines der wichtigsten lebenserhaltenden Systeme des Körpers – das Immunsystem, da Lymphozyten Zellen sind, die auf das Auftreten körperfremder Antigene reagieren können, indem sie streng spezifische Antikörper gegen sie produzieren.

Durch die Einwirkung geringer Strahlungsenergie kommt es in Zellen zu Veränderungen im Erbgut (Mutationen), die deren Lebensfähigkeit gefährden. Als Folge davon kommt es zu einem Abbau (Schädigung) der Chromatin-DNA (Molekülbrüche, Schädigung), die die Funktion des Genoms teilweise oder vollständig blockiert oder verzerrt. Es liegt eine Verletzung der DNA-Reparatur vor – ihrer Fähigkeit, Zellschäden wiederherzustellen und zu heilen, wenn die Körpertemperatur steigt oder der Exposition ausgesetzt ist Chemikalien usw.

Genetische Mutationen in Keimzellen beeinflussen das Leben und die Entwicklung künftiger Generationen. Typisch ist dieser Fall beispielsweise dann, wenn eine Person bei einer Exposition zu medizinischen Zwecken geringen Strahlendosen ausgesetzt war. Es gibt ein Konzept: Wenn die vorherige Generation eine Dosis von 1 Rem erhält, führt dies zu zusätzlichen 0,02 % der genetischen Anomalien bei den Nachkommen, d. h. bei 250 Babys pro Million. Diese Tatsachen und langjährige Forschung zu diesen Phänomenen haben Wissenschaftler zu dem Schluss geführt, dass es keine sicheren Strahlungsdosen gibt.

Die Einwirkung ionisierender Strahlung auf die Gene von Keimzellen kann schädliche Mutationen verursachen, die von Generation zu Generation weitergegeben werden und die „Mutationslast“ der Menschheit erhöhen. Erkrankungen, die die „genetische Belastung“ verdoppeln, sind lebensbedrohlich. Diese Verdopplungsdosis beträgt nach den Schlussfolgerungen des UN-Wissenschaftlichen Ausschusses für Atomstrahlung eine Dosis von 30 Rad bei akuter Exposition und 10 Rad bei chronischer Exposition (während der Fortpflanzungsperiode). Mit zunehmender Dosis nimmt nicht der Schweregrad zu, sondern die Häufigkeit möglicher Manifestationen.

Mutationsveränderungen treten auch in pflanzlichen Organismen auf. In den Wäldern in der Nähe von Tschernobyl, die dem radioaktiven Niederschlag ausgesetzt waren, entstanden durch Mutation neue absurde Pflanzenarten. Es entstanden rostrote Nadelwälder. In einem Weizenfeld in der Nähe des Reaktors entdeckten Wissenschaftler zwei Jahre nach dem Unfall etwa tausend verschiedene Mutationen.

Auswirkungen auf Embryo und Fötus durch mütterliche Bestrahlung während der Schwangerschaft. Die Strahlenempfindlichkeit einer Zelle verändert sich in verschiedenen Phasen des Teilungsprozesses (Mitose). Am empfindlichsten ist die Zelle am Ende der Ruhephase und zu Beginn des ersten Monats der Teilung. Die Zygote, eine embryonale Zelle, die nach der Verschmelzung eines Spermiums mit einer Eizelle entsteht, ist besonders strahlungsempfindlich. Darüber hinaus lässt sich die Entwicklung des Embryos in diesem Zeitraum und der Einfluss von Strahlung, einschließlich Röntgenstrahlen, auf ihn in drei Phasen einteilen.

Stufe 1 – nach der Empfängnis und bis zum neunten Tag. Der neu gebildete Embryo stirbt unter dem Einfluss der Strahlung. Der Tod bleibt in den meisten Fällen unbemerkt.

Stufe 2 – vom neunten Tag bis zur sechsten Woche nach der Empfängnis. Dies ist die Zeit der Bildung innerer Organe und Gliedmaßen. Gleichzeitig entwickelt der Embryo unter dem Einfluss einer Strahlendosis von 10 Rem eine ganze Reihe von Defekten – Gaumenspalte, Stillstand der Gliedmaßenentwicklung, beeinträchtigte Gehirnbildung usw. Gleichzeitig wird das Wachstum des Körpers beeinträchtigt möglich, was sich in einer Abnahme der Körpergröße bei der Geburt äußert. Die Folge einer mütterlichen Exposition während dieser Schwangerschaftsperiode kann auch der Tod des Neugeborenen zum Zeitpunkt der Geburt oder einige Zeit danach sein. Allerdings ist die Geburt eines lebenden Kindes mit groben Defekten wahrscheinlich das größte Unglück, viel schlimmer als der Tod des Embryos.

Stadium 3 – Schwangerschaft nach sechs Wochen. Die Strahlendosen, denen die Mutter ausgesetzt ist, führen zu einer anhaltenden Wachstumsverzögerung. Das Kind einer bestrahlten Mutter ist bei der Geburt kleiner als normal und bleibt sein ganzes Leben lang unterdurchschnittlich groß. Mögliche pathologische Veränderungen im Nervensystem, endokrine Systeme usw. Viele Radiologen gehen davon aus, dass die hohe Wahrscheinlichkeit, ein defektes Kind zu bekommen, ein Grund für einen Schwangerschaftsabbruch ist, wenn die vom Embryo in den ersten sechs Wochen nach der Empfängnis aufgenommene Dosis 10 Rad übersteigt. Diese Dosis wurde in die Gesetzgebung einiger skandinavischer Länder aufgenommen. Zum Vergleich: Bei der Durchleuchtung des Magens werden die Hauptbereiche Knochenmark, Bauch und Brustkorb einer Strahlendosis von 30–40 rad ausgesetzt.

Manchmal entsteht ein praktisches Problem: Eine Frau unterzieht sich einer Reihe von Röntgenaufnahmen, darunter auch Bildern des Magens und der Beckenorgane, und stellt anschließend fest, dass sie schwanger ist. Verschärft wird die Situation, wenn die Bestrahlung in den ersten Wochen nach der Empfängnis erfolgt und die Schwangerschaft möglicherweise unentdeckt bleibt. Die einzige Lösung für dieses Problem besteht darin, die Frau während des angegebenen Zeitraums keiner Strahlung auszusetzen. Dies kann erreicht werden, wenn sich eine Frau im gebärfähigen Alter nur in den ersten zehn Tagen nach Beginn der Menstruation einer Röntgenaufnahme des Magens oder der Bauchhöhle unterzieht, wenn kein Zweifel daran besteht, dass keine Schwangerschaft vorliegt. In der medizinischen Praxis wird dies als „Zehn-Tage-Regel“ bezeichnet. Im Notfall können Röntgenuntersuchungen nicht um Wochen oder Monate verschoben werden, es wäre jedoch ratsam, dass eine Frau vor einer Röntgenuntersuchung ihren Arzt über eine mögliche Schwangerschaft informiert.

Die Zellen und Gewebe des menschlichen Körpers sind unterschiedlich empfindlich gegenüber ionisierender Strahlung.

Zu den besonders empfindlichen Organen zählen die Hoden. Eine Dosis von 10–30 Rad kann die Spermatogenese innerhalb eines Jahres reduzieren.

Das Immunsystem reagiert sehr empfindlich auf Strahlung.

Im Nervensystem erwies sich die Netzhaut des Auges als am empfindlichsten, da während der Bestrahlung eine Verschlechterung des Sehvermögens beobachtet wurde. Während der Strahlentherapie des Brustkorbs kam es zu Störungen der Geschmacksempfindlichkeit und bei wiederholter Bestrahlung mit Dosen von 30–500 R kam es zu einer verminderten Tastempfindlichkeit.

Veränderungen in Körperzellen können zur Entstehung von Krebs beitragen. Ein Krebstumor entsteht im Körper in dem Moment, in dem eine Körperzelle, die der Kontrolle des Körpers entgangen ist, beginnt, sich schnell zu teilen. Die Ursache dafür sind Mutationen in Genen, die durch wiederholte oder starke Einzelbestrahlung verursacht werden und dazu führen, dass Krebszellen auch bei einem Ungleichgewicht die Fähigkeit verlieren, physiologisch bzw. programmiert zu sterben. Sie werden sozusagen unsterblich, teilen sich ständig, vermehren sich und sterben nur an Nährstoffmangel. So kommt es zum Tumorwachstum. Besonders schnell entwickelt sich Leukämie (Blutkrebs) – eine Krankheit, die mit dem übermäßigen Auftreten defekter weißer Blutkörperchen – Leukozyten – im Knochenmark und dann im Blut einhergeht. In jüngster Zeit wurde jedoch klar, dass der Zusammenhang zwischen Strahlung und Krebs komplexer ist als bisher angenommen. So heißt es in einem Sonderbericht der Japanese-American Association of Scientists, dass nur einige Krebsarten: Tumoren der Brust- und Schilddrüse sowie Leukämie als Folge von Strahlenschäden entstehen. Darüber hinaus zeigten die Erfahrungen von Hiroshima und Nagasaki, dass Schilddrüsenkrebs bei einer Bestrahlung von 50 Rad oder mehr beobachtet wird. Brustkrebs, an dem etwa 50 % der Fälle sterben, wird bei Frauen beobachtet, die sich wiederholten Röntgenuntersuchungen unterzogen haben.

Ein charakteristisches Merkmal von Strahlenschäden ist, dass Strahlenschäden mit schwerwiegenden Funktionsstörungen einhergehen und komplexe und langfristige (mehr) erfordern drei Monate) Behandlung. Die Lebensfähigkeit bestrahlter Gewebe wird deutlich reduziert. Darüber hinaus treten Komplikationen erst viele Jahre und Jahrzehnte nach der Verletzung auf. So wurden Fälle des Auftretens gutartiger Tumoren 19 Jahre nach der Bestrahlung beobachtet, und die Entwicklung von strahleninduziertem Haut- und Brustkrebs bei Frauen wurde nach 25–27 Jahren beobachtet. Häufig werden Verletzungen vor dem Hintergrund oder nach Einwirkung zusätzlicher Faktoren nicht-strahlenbedingter Natur (Diabetes, Arteriosklerose, eitrige Infektion, thermische oder chemische Verletzungen in der Strahlungszone) festgestellt.

Es muss auch berücksichtigt werden, dass Menschen, die einen Strahlenunfall überleben, noch mehrere Monate und sogar Jahre danach einer zusätzlichen Belastung ausgesetzt sind. Zu solchen Belastungen kann gehören biologischer Mechanismus, was zum Auftreten bösartiger Erkrankungen führt. So wurde in Hiroshima und Nagasaki zehn Jahre nach dem Atombombenabwurf ein großer Ausbruch von Schilddrüsenkrebs beobachtet.

Von Radiologen auf der Grundlage von Daten des Unfalls von Tschernobyl durchgeführte Studien deuten auf eine Verringerung der Schwelle der Folgen einer Strahlenexposition hin. So wurde festgestellt, dass eine Bestrahlung von 15 rem zu Funktionsstörungen des Immunsystems führen kann. Bereits bei einer Dosis von 25 REM stellten die Unfallliquidatoren eine Abnahme der Lymphozyten im Blut fest – Antikörper gegen bakterielle Antigene, und bei 40 REM steigt die Wahrscheinlichkeit infektiöser Komplikationen. Bei einer konstanten Strahlendosis von 15 bis 50 Rem wurden häufig Fälle von neurologischen Störungen gemeldet, die durch Veränderungen der Gehirnstrukturen verursacht wurden. Darüber hinaus wurden diese Phänomene auch langfristig nach der Bestrahlung beobachtet.

Strahlenkrankheit

Abhängig von der Dosis und der Bestrahlungszeit werden drei Krankheitsgrade beobachtet: akut, subakut und chronisch. In den betroffenen Gebieten kommt es (bei Aufnahme hoher Dosen) meist zur akuten Strahlenkrankheit (ARS).

Es gibt vier ARS-Grade:

Licht (100 – 200 rad). Die Anfangsphase – die primäre Reaktion, wie bei ARS aller anderen Schweregrade – ist durch Übelkeitsanfälle gekennzeichnet. Es treten Kopfschmerzen, Erbrechen, allgemeines Unwohlsein, leichter Anstieg der Körpertemperatur, in den meisten Fällen Anorexie (Appetitmangel, sogar Abneigung gegen Nahrungsmittel) auf, und infektiöse Komplikationen sind möglich. Die Primärreaktion erfolgt 15–20 Minuten nach der Bestrahlung. Seine Manifestationen verschwinden nach einigen Stunden oder Tagen allmählich oder können ganz fehlen. Dann kommt eine versteckte Periode, die sogenannte Periode des imaginären Wohlbefindens, deren Dauer von der Strahlendosis und dem Allgemeinzustand des Körpers bestimmt wird (bis zu 20 Tage). Während dieser Zeit erschöpfen die roten Blutkörperchen ihre Lebensdauer und versorgen die Körperzellen nicht mehr mit Sauerstoff. Leichtes ARS ist heilbar. Mögliche negative Folgen – Blutleukozytose, Rötung der Haut, verminderte Leistungsfähigkeit bei 25 % der Betroffenen 1,5 – 2 Stunden nach der Bestrahlung. Innerhalb eines Jahres nach der Bestrahlung wird ein hoher Hämoglobingehalt im Blut beobachtet. Die Erholungszeit beträgt bis zu drei Monate. Sehr wichtig gleichzeitig haben sie die persönliche Einstellung und soziale Motivation des Opfers sowie seinen rationalen Einsatz;

Mittel (200 – 400 rad). Kurze Übelkeitsanfälle, die 2-3 Tage nach der Bestrahlung verschwinden. Die Latenzzeit beträgt 10-15 Tage (kann fehlen), während der die von den Lymphknoten produzierten Leukozyten absterben und die in den Körper eindringende Infektion nicht mehr abstoßen. Blutplättchen stoppen die Blutgerinnung. All dies ist darauf zurückzuführen, dass das durch Strahlung abgetötete Knochenmark, die Lymphknoten und die Milz keine neuen roten Blutkörperchen, Leukozyten und Blutplättchen produzieren, um die verbrauchten zu ersetzen. Es kommt zu einer Schwellung der Haut und Blasenbildung. Dieser als „Knochenmarksyndrom“ bezeichnete Zustand des Körpers führt bei 20 % der Betroffenen zum Tod, der auf eine Schädigung des Gewebes der blutbildenden Organe zurückzuführen ist. Die Behandlung besteht in der Isolierung des Patienten von der äußeren Umgebung, der Verabreichung von Antibiotika und Bluttransfusionen. Junge und ältere Männer sind anfälliger für mittelschweres ARS als Männer und Frauen mittleren Alters. Der Verlust der Arbeitsfähigkeit tritt bei 80 % der Betroffenen 0,5 – 1 Stunde nach der Bestrahlung ein und bleibt nach der Genesung noch lange bestehen. Es ist möglich, dass sich ein Katarakt am Auge und lokale Gliedmaßendefekte entwickeln;

Schwer (400 – 600 rad). Für eine Magen-Darm-Störung typische Symptome: Schwäche, Schläfrigkeit, Appetitlosigkeit, Übelkeit, Erbrechen, anhaltender Durchfall. Die Latenzzeit kann 1–5 Tage dauern. Nach einigen Tagen treten Anzeichen einer Dehydrierung auf: Gewichtsverlust, Erschöpfung und völlige Erschöpfung. Diese Phänomene sind das Ergebnis des Absterbens der Zotten der Darmwände, die absorbieren Nährstoffe aus eingehenden Lebensmitteln. Ihre Zellen werden durch Strahlung sterilisiert und verlieren ihre Teilungsfähigkeit. Es kommt zur Perforation der Magenwände und Bakterien gelangen aus dem Darm in die Blutbahn. Es treten primär Strahlengeschwüre und eitrige Infektionen durch Strahlenverbrennungen auf. Bei 100 % der Opfer wird ein Verlust der Arbeitsfähigkeit 0,5–1 Stunde nach der Bestrahlung beobachtet. Bei 70 % der Betroffenen kommt es innerhalb eines Monats zum Tod durch Dehydrierung und Magenvergiftung (Magen-Darm-Syndrom) sowie durch Strahlenverbrennungen durch Gammabestrahlung;

Extrem schwerwiegend (mehr als 600 Rad). Innerhalb von Minuten nach der Exposition kommt es zu schwerer Übelkeit und Erbrechen. Durchfall – 4-6 mal täglich, in den ersten 24 Stunden – Bewusstseinsstörungen, Schwellung der Haut, starke Kopfschmerzen. Diese Symptome gehen mit Orientierungslosigkeit, Koordinationsverlust, Schluckbeschwerden, gestörtem Stuhlgang, Krampfanfällen und schließlich dem Tod einher. Die unmittelbare Todesursache ist ein Anstieg der Flüssigkeitsmenge im Gehirn aufgrund ihrer Freisetzung aus kleinen Gefäßen, was zu einem erhöhten Hirndruck führt. Dieser Zustand wird als „Syndrom der Störung des Zentralnervensystems“ bezeichnet.

Es ist zu beachten, dass die absorbierte Dosis, die zu Schäden an einzelnen Körperteilen und zum Tod führt, die tödliche Dosis für den gesamten Körper übersteigt. Die tödlichen Dosen für einzelne Körperteile betragen: Kopf – 2000 rad, Unterleib – 3000 rad, Oberer Teil Bauch – 5000 rad, Brust – 10.000 rad, Gliedmaßen – 20.000 rad.

Die heute erreichte Wirksamkeit der ARS-Behandlung gilt als Grenze, da sie auf einer passiven Strategie basiert – der Hoffnung auf eine unabhängige Erholung von Zellen in strahlenempfindlichen Geweben (hauptsächlich Knochenmark und Lymphknoten) zur Unterstützung anderer Körpersysteme , Transfusion von Blutplättchenmasse zur Vorbeugung von Blutungen, rote Blutkörperchen – zur Vorbeugung von Sauerstoffmangel. Danach müssen wir nur noch darauf warten, dass alle Zellerneuerungssysteme ihre Arbeit aufnehmen und die verheerenden Folgen der Strahlenexposition beseitigen. Der Ausgang der Krankheit wird nach 2-3 Monaten bestimmt. In diesem Fall kann Folgendes eintreten: vollständige klinische Genesung des Opfers; Genesung, bei der seine Arbeitsfähigkeit in gewissem Maße eingeschränkt sein wird; ungünstiger Ausgang mit Fortschreiten der Krankheit oder Entwicklung von Komplikationen, die zum Tod führen.

Die Transplantation von gesundem Knochenmark wird durch einen immunologischen Konflikt erschwert, der in einem bestrahlten Körper besonders gefährlich ist, da er das ohnehin geschwächte Immunsystem schwächt. Russische Radiologen schlagen vor neuer Weg Behandlung von Patienten mit Strahlenkrankheit. Entnimmt man einer bestrahlten Person einen Teil des Knochenmarks, so beginnen im hämatopoetischen System nach diesem Eingriff die Genesungsprozesse früher als im natürlichen Ablauf. Der entnommene Teil des Knochenmarks wird in künstliche Bedingungen gebracht und dann nach einer bestimmten Zeit in denselben Körper zurückgeführt. Es liegt kein immunologischer Konflikt (Abstoßung) vor.

Derzeit führen Wissenschaftler Arbeiten durch und haben erste Ergebnisse zum Einsatz pharmazeutischer Strahlenschutzmittel erzielt, die es einer Person ermöglichen, Strahlungsdosen zu tolerieren, die etwa das Doppelte der tödlichen Dosis betragen. Dies sind Cystein, Cystamin, Cystophos und eine Reihe anderer Substanzen, die Sulfidhydrylgruppen (SH) am Ende eines langen Moleküls enthalten. Diese Stoffe entfernen als „Fänger“ die entstehenden freien Radikale, die maßgeblich für die Steigerung oxidativer Prozesse im Körper verantwortlich sind. Ein großer Nachteil dieser Protektoren ist jedoch die Notwendigkeit, sie intravenös in den Körper zu verabreichen, da die ihnen zur Reduzierung der Toxizität zugesetzte Sulfidhydrylgruppe im sauren Milieu des Magens zerstört wird und der Protektor seine schützenden Eigenschaften verliert.

Ionisierende Strahlung wirkt sich auch negativ auf die im Körper enthaltenen Fette und Lipoide (fettähnliche Substanzen) aus. Die Bestrahlung stört den Prozess der Emulgierung und Bewegung von Fetten in den Kryptalbereich der Darmschleimhaut. Dadurch gelangen Tropfen von nicht emulgiertem und grob emulgiertem Fett, das vom Körper aufgenommen wird, in das Lumen der Blutgefäße.

Eine erhöhte Oxidation von Fettsäuren in der Leber führt bei Insulinmangel zu einer erhöhten Ketogenese der Leber, d.h. Ein Überschuss an freien Fettsäuren im Blut verringert die Insulinaktivität. Und dies wiederum führt heute zur Volkskrankheit Diabetes mellitus.

Zu den häufigsten Erkrankungen, die mit Strahlenschäden einhergehen, gehören bösartige Neubildungen (Schilddrüse, Atemwege, Haut, hämatopoetische Organe), Stoffwechsel- und Immunstörungen, Atemwegserkrankungen, Schwangerschaftskomplikationen, angeborene Anomalien und psychische Störungen.

Die Wiederherstellung des Körpers nach der Bestrahlung ist ein komplexer Prozess und verläuft ungleichmäßig. Wenn die Wiederherstellung der roten Blutkörperchen und Lymphozyten im Blut nach 7–9 Monaten beginnt, beginnt die Wiederherstellung der Leukozyten nach 4 Jahren. Die Dauer dieses Prozesses wird nicht nur durch die Bestrahlung beeinflusst, sondern auch durch psychogene, soziale, alltägliche, berufliche und andere Faktoren der Zeit nach der Bestrahlung, die in einem Konzept „Lebensqualität“ als das umfangreichste und vollständigste zusammengefasst werden können Ausdruck der Natur der menschlichen Interaktion mit biologischen Umweltfaktoren, sozialen und wirtschaftlichen Bedingungen.

Gewährleistung der Sicherheit beim Arbeiten mit ionisierender Strahlung

Bei der Arbeitsorganisation gelten folgende Grundprinzipien zur Gewährleistung des Strahlenschutzes: Auswahl oder Reduzierung der Leistung von Quellen auf Mindestwerte; Reduzierung des Zeitaufwands für die Arbeit mit Quellen; Vergrößerung des Abstands von der Quelle zum Arbeiter; Abschirmung von Strahlungsquellen mit Materialien, die ionisierende Strahlung absorbieren oder abschwächen.

In Räumen, in denen mit radioaktiven Stoffen und Radioisotopengeräten gearbeitet wird, wird die Intensität verschiedener Strahlungsarten überwacht. Diese Räume müssen von anderen Räumen isoliert und mit Zu- und Abluft ausgestattet sein. Weitere kollektive Mittel zum Schutz vor ionisierender Strahlung gemäß GOST 12.4.120 sind stationäre und mobile Schutzschirme, Spezialbehälter zum Transport und zur Lagerung von Strahlungsquellen sowie zum Sammeln und Lagern radioaktiver Abfälle, Schutztresore und -boxen.

Stationäre und mobile Schutzschirme sollen die Strahlenbelastung am Arbeitsplatz auf ein akzeptables Maß reduzieren. Der Schutz vor Alphastrahlung wird durch den Einsatz von mehrere Millimeter dickem Plexiglas erreicht. Zum Schutz vor Betastrahlung bestehen Schirme aus Aluminium oder Plexiglas. Wasser, Paraffin, Beryllium, Graphit, Borverbindungen und Beton schützen vor Neutronenstrahlung. Blei und Beton schützen vor Röntgen- und Gammastrahlung. Für Sichtfenster wird Bleiglas verwendet.

Bei der Arbeit mit Radionukliden ist besondere Kleidung zu tragen. Wenn der Arbeitsbereich mit radioaktiven Isotopen kontaminiert ist, sollte Filmkleidung über einem Baumwolloverall getragen werden: Morgenmantel, Anzug, Schürze, Hose, Ärmelüberzieher.

Filmkleidung besteht aus Kunststoff- oder Gummigeweben, die sich leicht von radioaktiver Kontamination reinigen lassen. Bei Verwendung von Folienkleidung ist eine Luftzufuhrmöglichkeit unter dem Anzug vorzusehen.

Zu den Arbeitskleidungssets gehören Atemschutzmasken, pneumatische Helme und weitere persönliche Schutzausrüstung. Um Ihre Augen zu schützen, verwenden Sie eine Brille mit Linsen, die Wolframphosphat oder Blei enthalten. Bei der Verwendung persönlicher Schutzausrüstung ist die strikte Einhaltung der Reihenfolge beim An- und Ausziehen sowie die dosimetrische Überwachung erforderlich.

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Ionisierende Strahlung

Ionisierende Strahlung ist elektromagnetische Strahlung, die beim radioaktiven Zerfall, bei Kernumwandlungen und bei der Hemmung geladener Teilchen in der Materie entsteht und bei Wechselwirkung mit der Umgebung Ionen unterschiedlichen Vorzeichens bildet.

Quellen ionisierender Strahlung. In der Produktion können Quellen ionisierender Strahlung radioaktive Isotope (Radionuklide) natürlichen oder künstlichen Ursprungs sein, die in technologischen Prozessen, Beschleunigeranlagen, Röntgengeräten und Radiolampen verwendet werden.

In der Wirtschaft des Landes werden künstliche Radionuklide als Ergebnis nuklearer Umwandlungen in den Brennelementen von Kernreaktoren nach spezieller radiochemischer Trennung eingesetzt. In der Industrie werden künstliche Radionuklide zur Fehlererkennung von Metallen, zur Untersuchung der Struktur und des Verschleißes von Materialien, in Geräten und Geräten mit Kontroll- und Signalfunktionen, zum Löschen statischer Elektrizität usw. eingesetzt.

Natürliche radioaktive Elemente sind Radionuklide, die aus natürlich vorkommendem radioaktivem Thorium, Uran und Aktinium gebildet werden.

Arten ionisierender Strahlung. Bei der Lösung von Produktionsproblemen gibt es Arten ionisierender Strahlung wie (korpuskuläre Flüsse von Alphateilchen, Elektronen (Betateilchen), Neutronen) und Photonen (Bremsstrahlung, Röntgenstrahlung und Gammastrahlung).

Alphastrahlung ist ein Strom von Heliumkernen, der hauptsächlich von natürlichen Radionukliden beim radioaktiven Zerfall emittiert wird. Die Reichweite von Alphateilchen in der Luft erreicht 8-10 cm, in biologischem Gewebe mehrere zehn Mikrometer. Da die Reichweite von Alphateilchen in der Materie klein und die Energie sehr hoch ist, ist ihre Ionisationsdichte pro Weglängeneinheit sehr hoch.

Betastrahlung ist ein Strom von Elektronen oder Positronen beim radioaktiven Zerfall. Die Energie der Betastrahlung überschreitet nicht mehrere MeV. Die Reichweite in der Luft beträgt 0,5 bis 2 m, in lebendem Gewebe 2 bis 3 cm. Ihre Ionisierungsfähigkeit ist geringer als die von Alphateilchen.

Neutronen sind neutrale Teilchen mit der Masse eines Wasserstoffatoms. Bei der Wechselwirkung mit Materie verlieren sie ihre Energie bei elastischen (wie die Wechselwirkung von Billardkugeln) und inelastischen Stößen (eine Kugel trifft auf ein Kissen).

Gammastrahlung ist Photonenstrahlung, die entsteht, wenn sich der Energiezustand von Atomkernen ändert, bei Kernumwandlungen oder bei der Vernichtung von Teilchen. In der Industrie verwendete Gammastrahlungsquellen haben Energien im Bereich von 0,01 bis 3 MeV. Gammastrahlung hat eine hohe Durchdringungskraft und eine geringe ionisierende Wirkung.

Röntgenstrahlung – Photonenstrahlung, bestehend aus Bremsstrahlung und (oder) charakteristischer Strahlung, tritt in Röntgenröhren, Elektronenbeschleunigern, mit einer Photonenenergie von nicht mehr als 1 MeV auf. Röntgenstrahlung hat wie Gammastrahlung ein hohes Durchdringungsvermögen und eine geringe Ionisationsdichte des Mediums.

Ionisierende Strahlung zeichnet sich durch eine Reihe besonderer Eigenschaften aus. Die Menge an Radionukliden wird üblicherweise als Aktivität bezeichnet. Aktivität ist die Anzahl der spontanen Zerfälle eines Radionuklids pro Zeiteinheit.

Die SI-Einheit der Aktivität ist Becquerel (Bq).

1Bq = 1 Zerfall/s.

Die extrasystemische Aktivitätseinheit ist der bisher verwendete Curie-Wert (Ci). 1Ci = 3,7 * 10 10 Bq.

Strahlungsdosen. Wenn ionisierende Strahlung einen Stoff durchdringt, wird sie nur von dem Teil der Strahlungsenergie beeinflusst, der auf den Stoff übertragen und von diesem absorbiert wird. Der durch Strahlung auf einen Stoff übertragene Energieanteil wird Dosis genannt. Ein quantitatives Merkmal der Wechselwirkung ionisierender Strahlung mit einem Stoff ist die absorbierte Dosis.

Die absorbierte Dosis D n ist das Verhältnis der durchschnittlichen Energie? E, die durch ionisierende Strahlung auf einen Stoff in einem Elementarvolumen übertragen wird, zu einer Masseneinheit? m des Stoffes in diesem Volumen

Im SI-System ist die Einheit der absorbierten Dosis Gray (Gy), benannt nach dem englischen Physiker und Strahlenbiologen L. Gray. 1 Gy entspricht der Absorption von durchschnittlich 1 J ionisierender Strahlungsenergie in einer Materiemasse von 1 kg; 1 Gy = 1 J/kg.

Äquivalentdosis H T,R – absorbierte Dosis in einem Organ oder Gewebe D n, multipliziert mit dem entsprechenden Gewichtungsfaktor für eine gegebene Strahlung W R

Н T,R = W R * D n ,

Die Maßeinheit für die Äquivalentdosis ist J/kg, die einen speziellen Namen hat – Sievert (Sv).

Die WR-Werte für Photonen, Elektronen und Myonen beliebiger Energie betragen 1 und für B-Teilchen und Fragmente schwerer Kerne 20.

Biologische Wirkungen ionisierender Strahlung. Die biologische Wirkung von Strahlung auf einen lebenden Organismus beginnt auf zellulärer Ebene. Ein lebender Organismus besteht aus Zellen. Der Zellkern gilt als der empfindlichste lebenswichtige Teil der Zelle und als ihr wichtigster Teil Strukturelemente sind Chromosomen. Die Struktur der Chromosomen basiert auf dem Dioxyribonukleinsäure (DNA)-Molekül, das die Erbinformationen des Organismus enthält. Gene befinden sich in einer streng definierten Reihenfolge auf den Chromosomen, und jeder Organismus verfügt in jeder Zelle über einen bestimmten Chromosomensatz. Beim Menschen enthält jede Zelle 23 Chromosomenpaare. Ionisierende Strahlung führt zum Bruch von Chromosomen, gefolgt von der Verbindung der gebrochenen Enden zu neuen Kombinationen. Dies führt zu einer Veränderung des Genapparates und zur Bildung von Tochterzellen, die sich von den ursprünglichen unterscheiden. Kommt es zu anhaltenden Chromosomenschäden in Keimzellen, kommt es zu Mutationen, also zum Auftreten von Nachkommen mit unterschiedlichen Merkmalen bei bestrahlten Individuen. Mutationen sind nützlich, wenn sie zu einer Steigerung der Vitalität des Organismus führen, und schädlich, wenn sie sich in Form verschiedener angeborener Defekte äußern. Die Praxis zeigt, dass bei Einwirkung ionisierender Strahlung die Wahrscheinlichkeit des Auftretens vorteilhafter Mutationen gering ist.

Neben genetischen Auswirkungen, die sich auf nachfolgende Generationen auswirken können (angeborene Missbildungen), werden auch sogenannte somatische (körperliche) Auswirkungen beobachtet, die nicht nur für den jeweiligen Organismus selbst (somatische Mutation), sondern auch für seine Nachkommen gefährlich sind. Eine somatische Mutation erstreckt sich nur auf einen bestimmten Zellkreis, der durch normale Teilung einer Primärzelle entsteht, die eine Mutation durchlaufen hat.

Somatische Schäden am Körper durch ionisierende Strahlung sind das Ergebnis der Einwirkung von Strahlung auf einen großen Komplex – Zellgruppen, die bestimmte Gewebe oder Organe bilden. Strahlung hemmt oder stoppt sogar den Prozess der Zellteilung, in dem sich ihr Leben tatsächlich manifestiert, und ausreichend starke Strahlung tötet letztendlich Zellen ab. Zu den somatischen Auswirkungen zählen lokale Schädigungen der Haut (Strahlenverbrennung), Katarakte des Auges (Trübung der Linse), Schädigungen der Genitalien (kurzzeitige oder dauerhafte Sterilisation) usw.

Es wurde festgestellt, dass es kein Mindeststrahlungsniveau gibt, unterhalb dessen keine Mutation auftritt. Die Gesamtzahl der durch ionisierende Strahlung verursachten Mutationen ist proportional zur Bevölkerungsgröße und der durchschnittlichen Strahlendosis. Die Ausprägung genetischer Wirkungen hängt wenig von der Dosisleistung ab, sondern wird durch die akkumulierte Gesamtdosis bestimmt, unabhängig davon, ob sie an einem Tag oder in 50 Jahren eingenommen wurde. Es wird angenommen, dass genetische Wirkungen keinen Dosisschwellenwert haben. Genetische Wirkungen werden nur durch die effektive Kollektivdosis von Mann-Sievert (Man-Sv) bestimmt, und der Nachweis der Wirkung bei einem Individuum ist nahezu unvorhersehbar.

Im Gegensatz zu genetischen Wirkungen, die durch geringe Strahlungsdosen verursacht werden, beginnen somatische Wirkungen immer ab einer bestimmten Schwellendosis: Bei niedrigeren Dosen treten keine Schäden für den Körper auf. Ein weiterer Unterschied zwischen somatischen Schäden und genetischen Schäden besteht darin, dass der Körper die Auswirkungen der Strahlung im Laufe der Zeit überwinden kann, während zelluläre Schäden irreversibel sind.

Zu den wichtigsten Rechtsnormen im Bereich Strahlenschutz zählen das Bundesgesetz „Über den Strahlenschutz der Bevölkerung“ Nr. 3-FZ vom 01.09.96, das Bundesgesetz „Über die gesundheitliche und epidemiologische Wohlfahrt der Bevölkerung“ Nr. 52 -FZ vom 30.03.99. , Bundesgesetz „Über die Nutzung der Atomenergie“ Nr. 170-FZ vom 21. November 1995 sowie Strahlenschutznormen (NRB-99). Das Dokument gehört zur Kategorie der Hygienevorschriften (SP 2.6.1.758 – 99), die vom Chief State Sanitary Doctor genehmigt wurden Russische Föderation 2. Juli 1999 und trat am 1. Januar 2000 in Kraft.

Strahlenschutznormen umfassen Begriffe und Definitionen, die zur Lösung von Strahlenschutzproblemen verwendet werden müssen. Sie legen außerdem drei Klassen von Standards fest: Basisdosisgrenzwerte; zulässige Werte, die sich aus Dosisgrenzwerten ableiten; Grenzwerte der jährlichen Aufnahme, volumetrisch zulässige durchschnittliche jährliche Aufnahme, spezifische Tätigkeiten, zulässige Verschmutzungsgrade von Arbeitsflächen usw.; Kontrollebenen.

Die Regulierung ionisierender Strahlung wird durch die Art der Wirkung ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper bestimmt. Dabei werden zwei Arten von krankheitsbezogenen Wirkungen in der medizinischen Praxis unterschieden: deterministische Schwelleneffekte (Strahlenkrankheit, Strahlenverbrennung, Strahlenkatarakt, fetale Entwicklungsstörungen usw.) und stochastische (wahrscheinliche) Nichtschwelleneffekte (bösartige Tumoren, Leukämie, Erbkrankheiten).

Die Gewährleistung des Strahlenschutzes wird durch folgende Grundprinzipien bestimmt:

1. Der Grundsatz der Rationierung besteht darin, die zulässigen Grenzwerte der individuellen Expositionsdosen der Bürger aus allen Quellen ionisierender Strahlung nicht zu überschreiten.

2. Rechtfertigungsgrundsatz – Verbot aller Arten von Tätigkeiten mit Quellen ionisierender Strahlung, bei denen der erzielte Nutzen für Mensch und Gesellschaft das Risiko nicht übersteigt möglicher Schaden zusätzlich zur natürlichen Hintergrundstrahlung verursacht.

3. Das Prinzip der Optimierung – Aufrechterhaltung des niedrigstmöglichen und erreichbaren Niveaus unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und sozialer Faktoren, individueller Strahlungsdosen und der Anzahl der exponierten Personen bei Verwendung einer beliebigen Quelle ionisierender Strahlung.

Geräte zur Überwachung ionisierender Strahlung. Alle derzeit verwendeten Instrumente lassen sich in drei Hauptgruppen einteilen: Radiometer, Dosimeter und Spektrometer. Radiometer dienen zur Messung der Flussdichte ionisierender Strahlung (Alpha oder Beta) sowie von Neutronen. Diese Instrumente werden häufig zur Messung der Kontamination von Arbeitsflächen, Geräten, Haut und Kleidung des Personals eingesetzt. Dosimeter dienen dazu, die Dosis und Dosisleistung zu verändern, die das Personal bei äußerer Exposition, hauptsächlich gegenüber Gammastrahlung, erhält. Spektrometer dienen dazu, Schadstoffe anhand ihrer Energieeigenschaften zu identifizieren. In der Praxis werden Gamma-, Beta- und Alpha-Spektrometer eingesetzt.

Gewährleistung der Sicherheit beim Arbeiten mit ionisierender Strahlung. Alle Arbeiten mit Radionukliden werden in zwei Arten unterteilt: Arbeiten mit geschlossenen Quellen ionisierender Strahlung und Arbeiten mit offenen radioaktiven Quellen.

Umschlossene Quellen ionisierender Strahlung sind alle Quellen, deren Konstruktion das Eindringen radioaktiver Stoffe in die Luft des Arbeitsbereichs verhindert. Offene Quellen ionisierender Strahlung können die Luft im Arbeitsbereich verunreinigen. Daher wurden Anforderungen für sicheres Arbeiten mit geschlossenen und offenen Quellen ionisierender Strahlung in der Produktion gesondert entwickelt.

Die Hauptgefahr geschlossener Quellen ionisierender Strahlung ist die äußere Einwirkung, die durch die Art der Strahlung, die Aktivität der Quelle, die Strahlungsflussdichte und die von ihr erzeugte Strahlendosis sowie die absorbierte Dosis bestimmt wird. Grundprinzipien zur Gewährleistung des Strahlenschutzes:

Reduzierung der Leistung von Quellen auf Mindestwerte (Schutz, Menge); Reduzierung des Zeitaufwands für die Arbeit mit Quellen (Zeitschutz); Vergrößerung des Abstands von der Quelle zu den Arbeitnehmern (Abstandsschutz) und Abschirmung von Strahlungsquellen mit Materialien, die ionisierende Strahlung absorbieren (Schutz durch Abschirmungen).

Eine Abschirmung ist der wirksamste Schutz vor Strahlung. Abhängig von der Art der ionisierenden Strahlung werden unterschiedliche Materialien zur Herstellung von Bildschirmen verwendet, deren Dicke durch die Strahlungsleistung bestimmt wird. Die besten Schirme zum Schutz vor Röntgen- und Gammastrahlung sind Bleischirme, mit denen Sie mit der geringsten Schirmdicke den gewünschten Effekt hinsichtlich des Dämpfungsfaktors erzielen können. Billigere Schirme werden aus Bleiglas, Eisen, Beton, Barrytbeton, Stahlbeton und Wasser hergestellt.

Der Schutz vor offenen Quellen ionisierender Strahlung bietet sowohl Schutz vor äußerer Belastung als auch Schutz des Personals vor innerer Belastung, die mit dem möglichen Eindringen radioaktiver Stoffe in den Körper über die Atemwege, die Verdauung oder die Haut verbunden ist. In diesem Fall gibt es folgende Methoden zum Schutz des Personals.

1. Anwendung der Schutzprinzipien beim Arbeiten mit Strahlungsquellen in geschlossener Form.

2. Versiegelung von Produktionsanlagen, um Prozesse zu isolieren, die Quellen für das Eindringen radioaktiver Stoffe in die äußere Umgebung sein können.

3. Planungsaktivitäten. Die Raumaufteilung setzt eine maximale Isolierung der Arbeiten mit radioaktiven Stoffen von anderen Räumen und Bereichen mit einem anderen funktionalen Zweck voraus.

4. Verwendung von sanitären und hygienischen Geräten und Ausrüstungen, Verwendung spezieller Schutzmaterialien.

5. Verwendung persönlicher Schutzausrüstung für das Personal. Die gesamte persönliche Schutzausrüstung für die Arbeit mit offenen Quellen wird in fünf Typen unterteilt: Overalls, Sicherheitsschuhe, Atemschutz, Isolieranzüge und zusätzliche Schutzausrüstung.

6. Einhaltung der persönlichen Hygienevorschriften. Diese Regeln sehen persönliche Anforderungen an Personen vor, die mit Quellen ionisierender Strahlung arbeiten: Rauchverbot im Arbeitsbereich, gründliche Reinigung (Dekontamination) der Haut nach Beendigung der Arbeit, Durchführung einer dosimetrischen Überwachung der Kontamination von Arbeitskleidung, Spezialschuhen und Haut. Bei all diesen Maßnahmen geht es darum, die Möglichkeit auszuschließen, dass radioaktive Stoffe in den Körper gelangen.

Strahlenschutzdienste. Die Sicherheit der Arbeit mit Quellen ionisierender Strahlung in Unternehmen wird von spezialisierten Diensten kontrolliert. Die Strahlenschutzdienste werden von Personen besetzt, die eine spezielle Ausbildung in weiterführenden und höheren Bildungseinrichtungen oder spezielle Kurse des Ministeriums für Atomenergie der Russischen Föderation absolviert haben. Diese Dienste sind mit den notwendigen Instrumenten und Geräten ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, die ihnen übertragenen Aufgaben zu lösen.

Die durch die nationale Gesetzgebung zur Überwachung der Strahlungssituation festgelegten Hauptaufgaben lauten je nach Art der durchgeführten Arbeiten wie folgt:

Überwachung der Dosisleistung von Röntgen- und Gammastrahlung, der Flüsse von Betateilchen, Nitronen, Korpuskularstrahlung an Arbeitsplätzen, angrenzenden Räumen sowie auf dem Betriebsgelände und dem beobachteten Gebiet;

Überwachung des Gehalts an radioaktiven Gasen und Aerosolen in der Luft von Arbeitern und anderen Räumlichkeiten des Unternehmens;

Kontrolle der individuellen Exposition je nach Art der Arbeit: individuelle Kontrolle der äußeren Exposition, Kontrolle des Gehalts an radioaktiven Stoffen im Körper oder in einem separaten kritischen Organ;

Kontrolle über die Menge radioaktiver Stoffe, die in die Atmosphäre freigesetzt werden;

Überwachung des Gehalts an radioaktiven Stoffen in Abwasser, direkt in die Kanalisation eingeleitet;

Kontrolle über die Sammlung, Entfernung und Neutralisierung radioaktiver fester und flüssiger Abfälle;

Überwachung des Verschmutzungsgrads von Umweltobjekten außerhalb des Unternehmens.