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Thema 5. Schutz vor ionisierender Strahlung.

Exposition des Menschen gegenüber ionisierender Strahlung.
Ionisierende Strahlung

Ionenpaare

Aufbrechen molekularer Bindungen

(freie Radikale).

Biologische Wirkung

Radioaktivität ist der Selbstzerfall von Atomkernen, begleitet von der Emission von Gammaquanten, dem Ausstoß von - und -Teilchen. Bei einer täglichen Bestrahlungsdauer (mehrere Monate oder Jahre) in Dosen über der MPD entwickelt eine Person eine chronische Strahlenkrankheit (Stadium 1 - Funktionsstörung des zentralen nervöses System, erhöhte Müdigkeit, Kopfschmerzen, Appetitlosigkeit). Die akute Strahlenkrankheit entwickelt sich nach einmaliger Bestrahlung des ganzen Körpers mit hohen Dosen (> 100 rem). Eine Dosis von 400-600 rem - der Tod tritt bei 50% der Exponierten ein. Die primäre Stufe der Exposition des Menschen ist die Ionisierung von lebendem Gewebe, Jodmolekülen. Ionisation führt zum Aufbrechen molekularer Verbindungen. Es werden freie Radikale (H, OH) gebildet, die mit anderen Molekülen reagieren, was den Körper zerstört, die Funktion des Nervensystems stört. Radioaktive Stoffe reichern sich im Körper an. Sie werden extrem langsam angezeigt. In Zukunft gibt es eine akute oder chronische Strahlenkrankheit, Strahlenverbrennung. Langzeitfolgen - 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. Röntgenstrahlen: Schädel - 0,8 - 6 R; Wirbelsäule - 1,6 - 14,7 R; Lunge (Fluorographie) - 0,2 - 0,5 R; Fluoroskopie - 4,7 - 19,5 R; Magen-Darm-Trakt - 12,82 R; Zähne -3-5 R.

Verschiedene Arten von Strahlung wirken sich nicht auf lebendes Gewebe gleich aus. Die Wirkung wird anhand der Eindringtiefe und der Anzahl der gebildeten Ionenpaare pro cm Weg eines Teilchens oder Strahls beurteilt. - und -Teilchen dringen nur in die Oberflächenschicht des Körpers ein, - um mehrere zehn Mikrometer und bilden mehrere zehntausend Ionenpaare auf der Strecke von einem cm - mal 2,5 cm und bilden mehrere zehn Ionen Paare entlang der Strecke von 1 cm und  - Strahlung hat eine hohe Durchdringungskraft und eine geringe ionisierende Wirkung.  - Quanten, Röntgen-, Neutronenstrahlung mit Bildung von Rückstoßkernen und Sekundärstrahlung. Bei gleichen absorbierten Dosen D pogl verschiedene Arten von Strahlung haben unterschiedliche biologische Wirkungen. Dies wird berücksichtigt Äquivalentdosis

D eq =  D pogl * ZU ich , 1 Cl / kg = 3,876 * 10 3 R

ich=1

wo D ist - absorbierte Dosis verschiedene Ausstrahlungen, froh;

K i ist der Koeffizient der Strahlungsqualität.

Expositionsdosis X- es wird verwendet, um die Strahlungsquelle in Bezug auf die Ionisationsfähigkeit zu charakterisieren, Maßeinheiten Coulomb pro kg (C / kg). Dosis 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 (ZV), Besondere Die Einheit dieser Dosis ist biologisches Äquivalent von Röntgen (BER) 1 SG = 100 rem. 1 rem ist eine äquivalente Strahlendosis, die den gleichen biologischen Schaden verursacht wie 1 rad Röntgen- oder -Strahlung (1 rem = 0,01 J / kg). Rad - systemexterne Einheit der Energiedosis entspricht einer Energie von 100 erg, die von einem Stoff mit einer Masse von 1 g aufgenommen wird (1 rad = 0,01 J / kg = 2,388 * 10 -6 cal / g). Einheit Energiedosis (SI) - Grau- charakterisiert die absorbierte Energie in 1 J pro Masse in 1 kg der bestrahlten Substanz (1 Gray = 100 rad).
Standardisierung ionisierender Strahlung

Nach den Strahlenschutznormen (NRB-76) sind die maximal zulässigen Strahlendosen (MPD) für den Menschen festgelegt. Verkehrsregeln ist die jährliche Strahlendosis, die bei gleichmäßiger Akkumulation über 50 Jahre keine nachteiligen Veränderungen der Gesundheit der exponierten Person und ihrer Nachkommen verursacht.

Die Standards legen 3 Expositionskategorien fest:

A - Exposition von Personen, die mit radioaktiven Strahlenquellen arbeiten (KKW-Personal);

B - Exposition von Personen, die in benachbarten Räumlichkeiten arbeiten (begrenzter Teil der Bevölkerung);

B - Exposition der Bevölkerung jeden Alters.

Belichtungs-PDD-Werte (über dem natürlichen Hintergrund)

Eine Einzeldosis externer Strahlung ist in Höhe von 3 rem pro Quartal zulässig, sofern die Jahresdosis 5 rem nicht überschreitet. Auf jeden Fall sollte die akkumulierte Dosis bis zum 30. Lebensjahr 12 SDA 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).

Belichtungssteuerung(durch den Strahlenschutzdienst oder eine Fachkraft).

Führen Sie an Arbeitsplätzen eine systematische Dosismessung von ionisierenden Strahlenquellen durch.

Geräte dosimetrische Kontrolle beyogen auf Ionisationsszintillation und photographische Registrierungsmethoden.

Ionisationsmethode- basierend auf der Fähigkeit von Gasen, unter Einfluss radioaktiver Strahlung (durch Ionenbildung) elektrisch leitfähig zu werden.

Szintillationsmethode- basierend auf der Fähigkeit einiger Leuchtstoffe, Kristalle, Gase, sichtbare Lichtblitze auszusenden, wenn sie radioaktive Strahlung absorbieren (Phosphor, Fluor, Phosphor).

Fotografische Methode- basierend auf der Einwirkung radioaktiver Strahlung auf eine fotografische Emulsion (Schwärzung eines fotografischen Films).

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

Radioaktivität ist die spontane Umwandlung von instabilen Atomkernen in die Kerne von Elementen, begleitet von der Emission von Kernstrahlung.

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

Zur Messung der Expositionsdosisleistung: DRG-0.1; DRG3-0.2; SGD-1

Expositionsdosisdosimeter vom Akkumulationstyp: 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 - Koeff. Proportionalität, k  0,44 * 10 -6

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

Daher die Bildschirmdicke:

d = 1 /  * ln ((P 0 / P add) * B)

Basierend auf dem Ausdruck werden Nomogramme erstellt, die den erforderlichen Dämpfungsfaktor und eine gegebene Spannung berücksichtigen, um die Dicke des Bleischirms zu bestimmen.

K don = P 0 / P addieren K don und U -> d

k = I * t * 100/36 * x 2 P add

I - (mA) - Strom in der Röntgenröhre

t (h) pro Woche

P hinzufügen - (mR / Woche).

Für schnelle Neutronen mit ener.
J x = J 0 / 4x 2 wobei J 0 die absolute Leistung von Neitronen in 1 Sekunde ist.

Schutz mit Wasser oder Paraffin (aufgrund des großen Wasserstoffanteils)

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

Methoden und Mittel zum Schutz vor radioaktiver Strahlung.

Radioaktive Stoffe als potentielle Quellen innerer Strahlung werden nach Gefährlichkeitsgrad in 4 Gruppen eingeteilt - A, B, C, D (in absteigender Reihenfolge nach Gefährlichkeitsgrad).

Festgelegt durch die "Grundlegenden Hygienevorschriften 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). Cn- und mittlerer Schutz für Arbeiten mit offenen radioaktiven Stoffen werden je nach Klasse (I, II, III) der Strahlengefährdung bei Arbeiten mit Isotopen eingebaut.
Aktivität des Arzneimittels am Arbeitsplatz μCi

Das Arbeiten mit offenen Quellen der Klasse I, II erfordert besondere Schutzmaßnahmen und wird in getrennten isolierten Räumen durchgeführt. Nicht bedacht. Mit Quellen arbeiten Klasse III finden in Gemeinschaftsräumen an speziell ausgestatteten Orten statt. Für diese Arbeiten wurden folgende Schutzmaßnahmen festgelegt:

1) An der Gerätehülle sollte die Expositionsdosisleistung 10 mr / h betragen;

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

Die Geräte sind in einem speziellen Schutzbehälter in einem Schutzgehäuse untergebracht;

Reduzieren Sie die Dauer der Arbeit;

Ein Strahlenrisikoschild aufhängen

Die Arbeit wird parallel von einem Team von 2 Personen mit einer Qualifikationsgruppe - 4 durchgeführt.

Personen über 18 Jahre, speziell ausgebildet, dürfen arbeiten, ärztliche Untersuchungen mindestens 1 Mal in 12 Monaten.

PSA wird verwendet: Roben, Hüte, aus Baumwolle. Stoffe, Gläser aus Glas mit Blei, Manipulatoren, Werkzeuge.

Die Wände des Raumes sind mit Ölfarbe bis zu einer Höhe von mehr als 2 Metern gestrichen, die Böden sind beständig gegen Reinigungsmittel.

THEMA 6.

Ergonomische Grundlagen des Arbeitsschutzes.
Während der Wehen wird eine Person von psychophysischen Faktoren, körperlicher Aktivität, Lebensumfeld usw. beeinflusst.

Die kumulativen Auswirkungen dieser Faktoren zu untersuchen, sie mit den menschlichen Fähigkeiten in Einklang zu bringen, die Arbeitsbedingungen zu optimieren, wird beschäftigt Ergonomie.
Berechnung der Kategorie der Arbeitsschwere.

Der Schweregrad der Wehen wird in Abhängigkeit von der Änderung des Funktionszustands einer Person im Vergleich zum Ausgangsruhezustand in 6 Kategorien unterteilt. Die Schweregradkategorie wird durch eine ärztliche Beurteilung oder eine ergonomische Berechnung bestimmt (die Ergebnisse liegen nahe).

Das Berechnungsverfahren ist wie folgt:

Es wird eine „Karte der Arbeitsbedingungen am Arbeitsplatz“ erstellt, in der alle biologisch bedeutsamen Indikatoren (Faktoren) der Arbeitsbedingungen mit ihrer Bewertung auf einer 6-stufigen Skala eingetragen sind. Bewertung nach Normen und Kriterien. "Kriterien zur Beurteilung der Arbeitsbedingungen nach einem Sechs-Punkte-System."

Die Bewertungen der berücksichtigten Faktoren k i werden aufsummiert und der Durchschnittswert wird ermittelt:

k cf = 1 / n  i = 1 n k i

Ein integraler Indikator für die Auswirkungen aller Faktoren auf eine Person wird bestimmt:

k  = 19,7 k avg - 1,6 k av 2

Leistungsindikator:

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

Nach dem integralen Indikator wird die Kategorie der Arbeitsschwere aus der Tabelle ermittelt.

Kategorie 1 - optimal Arbeitsbedingungen, d.h. diejenigen, die den normalen Zustand des menschlichen Körpers gewährleisten. Es gibt keine gefährlichen und schädlichen Faktoren. k   18 Die Arbeitsfähigkeit ist hoch, es gibt keine funktionellen Veränderungen in Bezug auf medizinische Indikatoren.

Kategorie 3- am Rande zulässig. Wenn sich nach der Berechnung herausstellt, dass die Kategorie der Arbeitsschwere höher als 2 Kat. ist, müssen technische Entscheidungen getroffen werden, um die schwierigsten Faktoren zu rationalisieren und zu normalisieren.

die Schwere der Arbeit.

Indikatoren für psychophysiologische Belastung: Spannung der Seh-, Hör-, Aufmerksamkeits-, Gedächtnisorgane; die Menge an Informationen, die durch die Organe des Hörens und Sehens geleitet werden.

Körperliche Arbeit wird benotet nach Energieverbrauch in W:

Umweltbedingungen(Mikroklima, Lärm, Vibration, Luftzusammensetzung, Beleuchtung usw.). Bewertet nach den Standards von GOST SSBT.

Sicherheit(elektrische Sicherheit, Strahlungs-, Explosions- und Brandschutz). Bewertet nach den Standards der PTB und GOST SSBT.

Die Informationsbelastung des Bedieners wird wie folgt bestimmt. Afferent (Operationen ohne Einfluss.), Efferent (Steuerungsoperationen).

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

Hj = -  pi log 2 pi, bit / sig.

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

Hj - Entropie einer (j-ten) Informationsquelle;

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

n die Anzahl der Signale von 1 Informationsquelle ist;

ki ist die Anzahl der Wiederholungen von Signalen gleichen Namens oder gleichen Typs von Arbeitselementen.

Die Entropie des Gesamtsystems wird bestimmt

viele Informationsquellen.

Der geschätzte Informationsfluss wird bestimmt

Frasch = H  * N / t,

wobei N die Gesamtzahl von Signalen (Elementen) der gesamten Operation (System) ist;

t ist die Dauer der Operation, sek.

Die Bedingung Fmin  Frasch Fmax wird geprüft, wobei Fmin = 0,4 Bit/s, Fmax = 3,2 Bit/s – die kleinste und größte zulässige Informationsmenge, die von der Bedienperson verarbeitet wird.

Strahlung im zwanzigsten Jahrhundert. ist eine wachsende Bedrohung für die gesamte Menschheit. Radioaktive Stoffe, die in Kernenergie umgewandelt werden, in Baustoffe gelangen und schließlich für militärische Zwecke verwendet 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 von Menschenleben zu gewährleisten.

Radioaktive Substanzen(oder Radionuklide) sind Stoffe, die ionisierende Strahlung aussenden können. Seine Ursache ist die Instabilität des Atomkerns, wodurch dieser spontan zerfällt. Ein solcher Prozess der spontanen Umwandlung der Kerne von Atomen instabiler Elemente wird als radioaktiver Zerfall bezeichnet, oder Radioaktivität.

Ionisierende Strahlung - Strahlung, die beim radioaktiven Zerfall entsteht und bei Wechselwirkung mit der Umwelt Ionen unterschiedlicher Vorzeichen bildet.

Der Zerfall wird von der Emission von Strahlung in Form von Gammastrahlen, Alpha-, Beta-Teilchen und Neutronen begleitet.

Radioaktive Strahlung zeichnet sich durch unterschiedliche durchdringende und ionisierende (schädigende) Eigenschaften aus. Alphateilchen haben ein so geringes Durchdringungsvermögen, dass sie von einem Blatt gewöhnlichem Papier zurückgehalten werden. Ihre Laufleistung in der Luft beträgt 2-9 cm, im Gewebe eines lebenden Organismus - auf Bruchteile von Millimetern. Mit anderen Worten, wenn sie einem lebenden Organismus von außen ausgesetzt werden, können diese Partikel die Hautschicht nicht durchdringen. 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 sind eingedrungen.

Beta-Teilchen sind durchdringender als Alpha-Teilchen, aber weniger ionisierend; ihre Laufleistung 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 geschwächt werden. Beim Durchdringen von Materie geht radioaktive Strahlung mit ihr eine Reaktion ein und verliert dabei ihre Energie. Je höher die Energie der radioaktiven Strahlung ist, desto größer ist außerdem ihre schädliche Fähigkeit.

Die Menge der von einem Körper oder Materie absorbierten Strahlungsenergie heißt absorbierte Dosis... Die Maßeinheit der absorbierten Strahlendosis 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 Energiedosis eine deutlich stärkere schädigende Wirkung als Gammastrahlung. Um daher die schädigende Wirkung zu beurteilen verschiedene Typen ionisierende Strahlung auf biologische Objekte verwendet eine spezielle Maßeinheit - rem(biologisches Äquivalent von Röntgen). Im SI-System ist die Einheit dieser Äquivalentdosis sievert(1 Sv = 100 rem).

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

Bei ansonsten gleichen Bedingungen ist die Dosis der ionisierenden Strahlung umso höher, je länger die Bestrahlung, d.h. die Dosis baut sich mit der Zeit auf. Die Dosis bezogen auf eine Zeiteinheit wird als Dosisleistung bezeichnet, oder Strahlungsniveau. Wenn also die Strahlungsintensität in dem Bereich 1 R / h beträgt, bedeutet dies, dass eine Person für 1 Stunde in diesem Bereich eine Dosis von 1 R erhält.

Röntgen ist eine sehr große Maßeinheit, und Strahlungswerte werden normalerweise in Bruchteilen einer Röntgenstrahlung 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 Geräte 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 Energiedosisleistung.

Ein Mensch ist sein ganzes Leben lang ionisierender Strahlung ausgesetzt. Das ist in erster Linie natürlicher Strahlungshintergrund Erden kosmischen und terrestrischen Ursprungs. Im Durchschnitt beträgt die Strahlendosis aller natürlichen Quellen ionisierender Strahlung pro Jahr etwa 200 mR, wobei dieser Wert in verschiedenen Regionen der Erde im Bereich von 50-1000 mR / Jahr und mehr schwanken kann.

Natürlicher Strahlungshintergrund- Strahlung, die durch kosmische Strahlung erzeugt wird, natürliche Radionuklide, die in der Erde natürlich verteilt sind, Wasser, Luft und andere Elemente der Biosphäre (z. B. Nahrung).

Außerdem trifft eine Person auf künstliche Strahlungsquellen. (technogener Strahlungshintergrund)... Dazu gehört beispielsweise ionisierende Strahlung für medizinische Zwecke. Einen gewissen Beitrag zum technogenen Hintergrund leisten Unternehmen des Kernbrennstoffkreislaufs und Kohlekraftwerke, Flugzeugflüge in großer Höhe, das Ansehen von Fernsehprogrammen, der Einsatz von Uhren mit Leuchtzifferblättern usw. Im Allgemeinen reicht der technogene Hintergrund von 150 bis 200 mrem.

Technogener Strahlungshintergrund - natürliche Hintergrundstrahlung, verändert durch menschliche Aktivitäten.

Somit kommt jeder Einwohner der Erde jährlich im Durchschnitt bekommt Strahlendosis von 250-400 mrem. Dies ist bereits der übliche Zustand der menschlichen Umwelt. Es wurden keine schädlichen Auswirkungen dieser Strahlung auf die menschliche Gesundheit festgestellt.

Eine ganz andere Situation ergibt sich bei nuklearen Explosionen und Unfällen an Kernreaktoren, wenn ausgedehnte Zonen radioaktiver Kontamination (Verschmutzung) mit hoher Strahlung gebildet werden.

Jeder Organismus (Pflanze, Tier oder Mensch) lebt nicht isoliert, sondern ist auf die eine oder andere Weise mit der gesamten lebendigen und unbelebten Natur verbunden. In dieser Kette verläuft der Weg der radioaktiven Stoffe ungefähr wie folgt: Pflanzen nehmen sie mit Blättern direkt aus der Atmosphäre auf, Wurzeln aus dem Boden (Bodenwasser), d.h. akkumulieren, daher ist die Konzentration radioaktiver Stoffe in Pflanzen höher als in der Umwelt. Alle Nutztiere erhalten radioaktive Stoffe aus Nahrung, Wasser und der Atmosphäre. Radioaktive Substanzen, die mit Nahrung, Wasser und Luft in den menschlichen Körper gelangen, sind in den Molekülen des Knochengewebes und der Muskeln enthalten 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 mit radioaktivem Niederschlag sowie durch den Schutz der Atemwege und des Magen-Darm-Trakts vor der Aufnahme radioaktiver Stoffe in den Körper mit Nahrung, Wasser und Luft. Generell beschränken sich die Handlungen der Bevölkerung im Bereich der Ansteckung hauptsächlich auf die Einhaltung der einschlägigen Verhaltensregeln und die Umsetzung sanitärer und hygienischer Maßnahmen. Bei der Meldung einer Strahlengefahr wird empfohlen, sofort Folgendes zu tun:

1. Suchen Sie Zuflucht in Wohngebäuden oder Büros. Es ist wichtig zu wissen, dass die Wände eines Holzhauses die ionisierende Strahlung um das 2-fache und die eines Ziegelhauses um das 10-fache dämpfen. Eingelassene Unterstände (Keller) schwächen die Strahlendosis weiter ab: mit einer Holzverkleidung - um das 7-fache, mit Ziegeln oder Beton - um das 40-100-fache.

2. Schutzmaßnahmen gegen das Eindringen radioaktiver Stoffe mit Luft in die Wohnung (Haus) treffen: Lüftungsöffnungen, Lüftungsklappen, Lüftungsöffnungen schließen, Rahmen und Türen abdichten.

3. Stellen Sie eine Trinkwasserversorgung her: Sammeln Sie Wasser in geschlossenen Behältern, bereiten Sie die einfachsten sanitären Mittel vor (z. B. Seifenlösungen zur Behandlung der Hände), drehen Sie die Wasserhähne zu.

4. Führen Sie eine Jod-Notprophylaxe durch (so früh wie möglich, aber nach besonderer Benachrichtigung!). Die Jodprophylaxe besteht in der Einnahme stabiler Jodpräparate: Kaliumjodidtabletten oder wässrig-alkoholische Jodlösung. Kaliumjodid sollte 7 Tage lang einmal täglich nach den Mahlzeiten mit Tee oder Wasser eingenommen werden, jeweils eine Tablette (0,125 g). Eine hydroalkoholische Jodlösung sollte 7 Tage lang 3-mal täglich nach den Mahlzeiten eingenommen werden, 3-5 Tropfen pro Glas Wasser.

Sie sollten sich bewusst sein, dass eine Überdosierung von Jod mit einer Reihe von Nebenwirkungen verbunden ist, wie beispielsweise 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, verpacken Sie Medikamente, an die Sie sich oft wenden, ein Minimum an Wäsche und Kleidung (1-2 Schichten). Sammeln Sie einen Vorrat an Konserven, den Sie für 2-3 Tage haben. All dies sollte in Plastiktüten und -tüten verpackt werden. Schalten Sie das Radio ein, um Informationsnachrichten der Emergency Situations Commission zu hören.

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

Verwendung in Lebensmitteln nur Milchkonserven und Lebensmittel, die in geschlossenen Räumen gelagert und keiner radioaktiven Kontamination ausgesetzt sind. Trinken Sie keine Milch von Kühen, die weiterhin auf kontaminierten Feldern grasen: Radioaktive Substanzen zirkulieren bereits durch die sogenannten biologischen Ketten;

Essen Sie kein Gemüse, das auf freiem Feld gewachsen ist und nach Beginn der Freisetzung radioaktiver Stoffe in die Umwelt gepflückt wurde;

Essen Sie nur drinnen, waschen Sie sich vor dem Essen gründlich die Hände mit Wasser und Seife und spülen Sie Ihren Mund mit einer 0,5%igen Backpulverlösung aus;

Trinken Sie nach der offiziellen Bekanntgabe der Strahlengefahr kein Wasser aus offenen Quellen und Rohrleitungen; die Vertiefungen mit Folie oder Deckeln abdecken;

Vermeiden Sie dauerhafte Bewegungen in kontaminierten Bereichen, insbesondere auf staubiger Straße oder Gras, gehen Sie nicht in den Wald, vermeiden Sie das Schwimmen im nächstgelegenen Gewässer;

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

7. Bei Bewegungen im Freien müssen die verfügbaren Schutzmittel verwendet werden:

Atmungsorgane - bedecken Sie Mund und Nase mit einem Mullverband, einem Taschentuch, einem Handtuch oder einem mit Wasser befeuchteten Teil der Kleidung;

Haut und Haare - bedecken Sie sich mit allen Kleidungsstücken - Mützen, Schals, Umhänge, Handschuhe. Wenn Sie dringend nach draußen gehen müssen, empfehlen wir Ihnen, Gummistiefel zu tragen.

Die folgenden Vorsichtsmaßnahmen werden von dem renommierten amerikanischen Arzt Gale, einem Spezialisten für Strahlensicherheit, bei hoher Strahlenbelastung empfohlen.

NOTWENDIG:

1. Gutes Essen.

2. Täglicher Stuhlgang.

3. Abkochungen von Leinsamen, Pflaumen, Brennnesseln, abführenden Kräutern.

4. Viel trinken, öfter schwitzen.

5. Säfte mit Farbpigmenten (Traube, Tomate).

6. Aronia, Granatäpfel, Rosinen.

7. Vitamine P, C, B, Rote Bete, Karottensaft, Rotwein (3 Esslöffel täglich).

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

9. 4-5 Walnüsse täglich.

10. Meerrettich, Knoblauch.

11. Buchweizen, Hafergrütze.

12. Brotkwas.

13. Ascorbinsäure mit Glucose (3 mal täglich).

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

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

16. Kvademit (3 mal täglich).

Von Milchprodukten isst man am besten Hüttenkäse, Sahne, Sauerrahm, Butter. Gemüse und Obst bis zu 0,5 cm schälen, mindestens drei Blätter von den Kohlköpfen entfernen. Zwiebeln und Knoblauch haben eine erhöhte Fähigkeit, radioaktive Elemente zu absorbieren. Schweine- und Geflügelfleisch sind überwiegend Fleischprodukte. Fleischbrühen ausschließen. Bereiten Sie das Fleisch so zu: Die erste Brühe abgießen, erneut mit Wasser auffüllen und weich garen.

PRODUKTE MIT ANTI-RADIOAKTIVER WIRKUNG:

1. Karotten.

2. Pflanzenöl.

3. Quark.

4. Calciumtabletten.

VERWENDE NICHT:

2. Aspikfleisch, Knochen, Knochenfett.

3. Kirschen, Aprikosen, Pflaumen.

4. Rindfleisch: Es ist am wahrscheinlichsten kontaminiert.

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

Durchführungsmethoden: Geschichte, Gespräch, Erklärung.

Veranstaltungort: Klassenzimmer.

Zeit verbringen: 45 Minuten

Planen:

1. Einführungsteil:

• org. Moment;
• Umfrage

2. Hauptteil:

• neues Material lernen

3.Schlussfolgerung:

• Wiederholung;

Der Begriff „Strahlung“ kommt vom lateinischen Wort Radius und bedeutet Strahl. In der sehr weiten Sinne Der Begriff Strahlung umfasst alle in der Natur vorkommenden Strahlungsarten - 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 eine andere Natur haben und Flüsse verschiedener Teilchen sind, zum Beispiel Alphateilchen, Betateilchen, Neutronen usw.

Jedes Mal, wenn eine Barriere im Strahlengang auftaucht, 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 bronzenen Bräune und die Schmerzen eines schweren Sonnenbrands. Offensichtlich ist eine Überexposition gegenüber jeglicher Art von Strahlung mit unangenehmen Folgen verbunden.

Ionisierende Strahlungsarten sind die wichtigsten für die menschliche Gesundheit. Beim Durchdringen von Gewebe transportiert ionisierende Strahlung Energie und ionisiert Atome in Molekülen, die eine wichtige biologische Rolle spielen. Daher kann die Exposition gegenüber jeder Art von ionisierender Strahlung die Gesundheit auf die eine oder andere Weise beeinträchtigen. Diese schließen ein:

Alphastrahlung sind schwere positiv geladene Teilchen, die aus zwei Protonen und zwei Neutronen bestehen und fest miteinander verbunden sind. 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 von einem Blatt Papier oder der äußeren abgestorbenen Hautschicht vollständig abgeblockt. Wird jedoch ein Alphastrahler über die Nahrung oder die Atemluft aufgenommen, bestrahlt er innere Organe und wird potenziell schädlich.

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. Auf ungeschützte Körperstellen gelangt Betastrahlung in der Regel auf die oberen Hautschichten. Bei dem Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl im Jahr 1986 erlitten Feuerwehrleute Hautverbrennungen infolge sehr starker Beta-Partikel-Exposition. Wenn eine Substanz, die Beta-Partikel emittiert, in den Körper gelangt, bestrahlt sie das innere Gewebe.

Gammastrahlung sind Photonen, d.h. elektromagnetische Welle, die Energie trägt. In der Luft kann es weite Strecken zurücklegen und verliert durch Kollisionen mit Atomen des Mediums allmählich Energie. Ungeschützte intensive Gammastrahlen können nicht nur die Haut, sondern auch das innere Gewebe schädigen. Dichte und schwere Materialien wie Eisen und Blei sind ausgezeichnete Barrieren für Gammastrahlung.

Röntgenstrahlungähnlich der von Kernen emittierten Gammastrahlung, wird aber künstlich in einer Röntgenröhre erzeugt, die selbst nicht radioaktiv ist. Da die Röntgenröhre mit Strom betrieben wird, kann die Abgabe von Röntgenstrahlen mit einem Schalter ein- oder ausgeschaltet werden.

Neutronenstrahlung entsteht bei der Spaltung eines Atomkerns und hat ein hohes Durchdringungsvermögen. Neutronen können mit einer dicken Beton-, Wasser- oder Paraffinsperre gestoppt werden. Zum Glück existiert im friedlichen Leben nirgendwo, außer in unmittelbarer Nähe von Kernreaktoren, Neutronenstrahlung praktisch nicht.

Für Röntgen- und Gammastrahlung werden oft die Definitionen verwendet "Schwer" und "Sanft"... Dies ist eine relative Eigenschaft seiner Energie und der damit verbundenen Durchdringungsfähigkeit der Strahlung ("hart" - hohe Energie und Durchdringungsfähigkeit, "weich" - weniger).

Ionisierende Strahlung und ihr Durchdringungsvermögen

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 miteinander verbunden, dass kein einziges Teilchen aus ihm entkommen kann. Ein solcher Kern wird immer in einem ausgeglichenen und ruhigen Zustand bleiben. Ganz anders verhält es sich jedoch, wenn die Neutronenzahl das Gleichgewicht stört. In diesem Fall hat der Kern überschüssige Energie und kann einfach nicht intakt gehalten werden. Früher oder später wird es seine überschüssige Energie abgeben.

Unterschiedliche Kerne geben ihre Energie auf unterschiedliche Weise ab: in Form von elektromagnetischen Wellen oder Teilchenströmen. Diese Energie wird Strahlung genannt.

Radioaktiver Zerfall

Der Prozess, bei dem instabile Atome ihre überschüssige Energie freisetzen, heißt radioaktiver Zerfall, und solche Atome selbst sind Radionuklid... Leichte Kerne mit wenigen Protonen und Neutronen werden nach einem Zerfall stabil. Wenn schwere Kerne, zum Beispiel Uran, zerfallen, ist der resultierende Kern noch instabil und zerfällt wiederum weiter, bildet einen neuen Kern 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 der Zerfall der Hälfte der instabilen Kerne des radioaktiven Stoffes stattfindet. Die Halbwertszeit jedes Radionuklids ist einzigartig und unverändert. Ein Radionuklid, zum Beispiel Krypton-94, wird in einem Kernreaktor geboren und zerfällt sehr schnell. Seine Halbwertszeit beträgt weniger als eine Sekunde. Ein anderes, zum Beispiel Kalium-40, wurde zur Zeit der Geburt des Universums gebildet und ist immer noch auf dem Planeten erhalten. Seine Halbwertszeit wird in Milliarden von Jahren gemessen.

Strahlungsquellen.

V Alltagsleben eine Person ist verschiedenen Quellen ionisierender Strahlung ausgesetzt, sowohl natürlichen als auch künstlichen (technogenen) Ursprungs. Alle Quellen lassen sich in vier Gruppen einteilen:

• natürliche Hintergrundstrahlung;
• technogener Hintergrund durch natürliche Radionuklide;
• medizinische Belastung durch Röntgen- und Radioisotopendiagnostik;
• globaler Niederschlag von Produkten von Atomtestexplosionen

Zu diesen Quellen sind die durch den Betrieb von Kernkraftwerken und die Industrie verursachte Exposition sowie die radioaktive Kontamination der Umwelt infolge von Strahlungsunfällen und -vorfällen zu zählen, obwohl diese Quellen nur begrenzt lokaler Natur sind.

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

Unter künstlicher Bestrahlung versteht man in der Regel eine Bestrahlung durch natürliche Radionuklide, die in Produkten angereichert sind. Menschliche Aktivität, Beispielsweise, Baumaterial, mineralische Düngemittel, Emissionen aus Wärmekraftwerken usw., d.h. technologisch veränderter natürlicher Hintergrund.

Medizinische Quellen ionisierender Strahlung sind einer der wichtigsten Faktoren für die Exposition des Menschen. Dies liegt vor allem daran, dass diagnostische und prophylaktische Röntgenverfahren weit verbreitet sind. Darüber hinaus hängen die Expositionshöhen von der Gestaltung der Verfahren und der Qualität der Ausrüstung ab. Die übrigen vom Menschen verursachten Strahlenquellen - Wärmekraftwerke, Kernkraftwerke, Mineraldünger, Konsumgüter usw. bilden insgesamt eine Strahlendosis für die Bevölkerung von mehreren µSv pro Jahr (siehe Anhang Nr. 6).

Literatur:

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

4. Petrow N. N. "Mann in Not". Lernprogramm- Tscheljabinsk: Süduraler Buchverlag, 1995

IONISIERENDE STRAHLUNG, IHRE NATUR UND WIRKUNG AUF DEN MENSCHLICHEN ORGANISMUS

Strahlung und ihre Varianten

Ionisierende Strahlung

Quellen der Strahlengefahr

Das Gerät der ionisierenden Strahlungsquellen

Wege des Eindringens von Strahlung in den menschlichen Körper

Maßnahmen bei ionisierender Exposition

Der Wirkungsmechanismus ionisierender Strahlung

Strahlenfolgen

Strahlenkrankheit

Gewährleistung der Sicherheit beim Arbeiten mit ionisierender Strahlung

Strahlung und ihre Varianten

Strahlung ist alle Arten von elektromagnetischer Strahlung: Licht, Radiowellen, die Energie der Sonne und viele andere Strahlungen um uns herum.

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

Von Interesse ist nicht irgendeine Strahlung, sondern ionisierende Strahlung, die, wenn sie Gewebe und Zellen lebender Organismen durchdringt, ihre Energie auf sie übertragen kann, chemische Bindungen in Molekülen aufbricht und schwerwiegende Veränderungen in ihrer Struktur verursacht. Ionisierende Strahlung entsteht bei radioaktivem Zerfall, Kernumwandlungen, Abbremsung geladener Teilchen in Materie und bildet bei Wechselwirkung mit der Umgebung Ionen unterschiedlicher Vorzeichen.

Ionisierende Strahlung

Alle ionisierende Strahlung wird in photonische und korpuskulare Strahlung unterteilt.

Photonische ionisierende Strahlung umfasst:

a) Y-Strahlung, die durch Zerfall radioaktiver Isotope oder Vernichtung von Teilchen emittiert wird. Gammastrahlung ist von Natur aus kurzwellige elektromagnetische Strahlung, d.h. Fluss hochenergetischer Quanten elektromagnetischer Energie, deren Wellenlänge viel kleiner ist als die interatomaren Abstände, d.h. ja< 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 auftritt, wenn die kinetische Energie geladener Teilchen abnimmt und/oder wenn sich der Energiezustand der Elektronen eines Atoms ändert.

Korpuskulare ionisierende Strahlung besteht aus einem Strom geladener Teilchen (Alpha-, Beta-Teilchen, Protonen, Elektronen), deren kinetische Energie ausreicht, um Atome bei einer Kollision zu ionisieren. Neutronen und andere Elementarteilchen ionisieren nicht direkt, sondern setzen bei der Wechselwirkung mit dem Medium geladene Teilchen (Elektronen, Protonen) frei, die die Atome und Moleküle des Mediums, das sie durchqueren, ionisieren können:

a) Neutronen sind die einzigen ungeladenen Teilchen, die bei einigen Spaltungsreaktionen von Uran- oder Plutoniumatomen gebildet werden. 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. induzierte Strahlung erzeugen, die die Gefahr von Neutronenstrahlung stark erhöht. Das Durchdringungsvermögen von Neutronen ist vergleichbar mit der Y-Strahlung. Je nach Höhe der transportierten Energie kann man bedingt zwischen schnellen Neutronen (mit Energien von 0,2 bis 20 MeV) und thermischen (von 0,25 bis 0,5 MeV) unterscheiden. Dieser Unterschied wird bei der Durchführung von Schutzmaßnahmen berücksichtigt. Schnelle Neutronen werden durch Stoffe mit niedrigem Atomgewicht (die sogenannten wasserstoffhaltigen: Paraffin, Wasser, Kunststoffe usw.) verlangsamt und verlieren dabei Ionisierungsenergie. Thermische Neutronen werden von bor- und cadmiumhaltigen Materialien (Borstahl, Boral, Borgraphit, Cadmium-Blei-Legierung) absorbiert.

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

b) Beta-Teilchen - Elektronen, die beim radioaktiven Zerfall nuklearer Elemente mit mittlerer Ionisations- und Durchdringungsfähigkeit (Reichweite in Luft bis zu 10-20 m) emittiert werden.

c) Alphateilchen - positiv geladene Kerne von Heliumatomen und im Weltraum und Atomen anderer Elemente, die beim radioaktiven Zerfall von Isotopen emittiert werden schwere Elemente- Uran oder Radium. Sie haben eine geringe Durchschlagskraft (Reichweite in der Luft - nicht mehr als 10 cm), sogar die menschliche Haut ist für sie ein unüberwindbares Hindernis. Sie sind nur dann gefährlich, wenn sie in den Körper eindringen, da sie in der Lage sind, Elektronen aus der Hülle eines neutralen Atoms jeder Substanz, einschließlich des menschlichen Körpers, herauszuschlagen und sie in ein positiv geladenes Ion umzuwandeln mit allen daraus resultierenden Konsequenzen, die später besprochen werden. So bildet ein Alphateilchen mit einer Energie von 5 MeV 150.000 Ionenpaare.

Eigenschaften des Durchdringungsvermögens verschiedener Arten ionisierender Strahlung

Der quantitative Gehalt an radioaktivem Material in einem menschlichen Körper oder Stoff wird durch den Begriff "Aktivität einer radioaktiven Quelle" (Radioaktivität) definiert. Eine Einheit der Radioaktivität im SI-System ist ein Becquerel (Bq), das einem Zerfall in 1 s entspricht. In der Praxis wird manchmal die alte Einheit der Aktivität verwendet - Curie (Ki). Dies ist die Aktivität einer solchen Materiemenge, in der 37 Milliarden Atome in 1 s zerfallen. Verwenden Sie zur Übersetzung die Abhängigkeit: 1 Bq = 2,7 x 10 Ci oder 1 Ci = 3,7 x 10 Bq.

Jedes Radionuklid hat eine konstante, inhärente 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.

Quellen der Strahlengefahr

1. Hauptursache der Gefahr ist ein Strahlenunfall. Strahlenunfall - Verlust der Kontrolle über eine ionisierende Strahlungsquelle (IRS) aufgrund von Gerätefehlfunktionen, unsachgemäßem Handeln des Personals, Naturkatastrophen oder anderen Gründen, die zu einer Exposition von Personen über den festgelegten Standards oder zu einer radioaktiven Kontamination des Umgebung. Bei Unfällen durch Zerstörung des Reaktorbehälters oder Schmelzen des Kerns werden ausgetragen:

1) Fragmente des Kerns;

2) Brennstoff (Abfall) in Form von hochaktivem Staub, der in Form von Aerosolen lange Zeit in der Luft sein kann und dann nach dem Passieren der Hauptwolke in Form von Regen (Schnee) Niederschlag ausfällt, und wenn es in den Körper eindringt, verursachen sie einen schmerzhaften Husten, manchmal in einer Schwere ähnlich einem Asthmaanfall;

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

2. Unternehmen zur Erschließung von Lagerstätten und zur Anreicherung von Uran. Uran hat ein Atomgewicht von 92 und drei natürliche Isotope: Uran-238 (99,3%), Uran-235 (0,69%) und Uran-234 (0,01%). Alle Isotope sind Alphastrahler mit vernachlässigbarer Radioaktivität (2800 kg Uran entsprechen einer Aktivität von 1 g Radium-226). Die 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, äußeres Erscheinungsbildähnlich wie Stahl. Urangehalt in einigen natürliche Materialien erreicht 60 %, in den meisten Uranerzen jedoch nicht mehr als 0,05-0,5 %. Während des Extraktionsprozesses werden bei Erhalt von 1 Tonne radioaktivem Material bis zu 10-15 Tausend Tonnen Abfall erzeugt, und bei der Verarbeitung 10 bis 100 Tausend Tonnen. Aus dem Abfall (der unbedeutende Mengen an Uran, Radium, Thorium und anderen radioaktiven Zerfallsprodukten enthält) wird ein radioaktives Gas freigesetzt - Radon-222, 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 ist ein gewisser Austritt von gasförmigem Uranhexafluorid aus der Kondensations-Verdampfungsanlage in die Atmosphäre möglich. Einige Uranlegierungen, Späne, 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. Nuklearer Terrorismus. Die Fälle von Diebstahl von Nuklearmaterial, das für die Herstellung von Nuklearwaffen geeignet ist, auch auf handwerkliche Weise, sind häufiger geworden, ebenso wie Drohungen, Nuklearunternehmen, Schiffe mit Nuklearanlagen und Atomkraftwerken außer Betrieb zu setzen, um ein Lösegeld zu erhalten. Die Gefahr des Atomterrorismus besteht auch auf Haushaltsebene.

4. Nuklearwaffentests. In letzter Zeit wurde die Miniaturisierung von Atomtestladungen erreicht.

Das Gerät der ionisierenden Strahlungsquellen

Je nach Gerät gibt es zwei Arten von IRS - geschlossen und offen.

Versiegelte Quellen werden in versiegelten Behältern aufbewahrt und stellen nur dann eine Gefahr dar, wenn deren Betrieb und Lagerung nicht ordnungsgemäß kontrolliert werden. Auch Militäreinheiten leisten ihren Beitrag, indem sie ausgemusterte Geräte an geförderte Bildungseinrichtungen übergeben. Verlust abgeschrieben, Vernichtung als unnötig, Diebstahl mit anschließender Migration. In Bratsk beispielsweise wurden in einem Hochbauwerk Strahlungsquellen, eingeschlossen in eine Bleihülle, zusammen mit Edelmetallen in einem Tresor aufbewahrt. Und als die Räuber in den Safe einbrachen, entschieden sie, dass auch dieser massive Bleirohling kostbar war. Sie stahlen es und teilten es dann ehrlich auf, indem sie ein halbes Blei-"Hemd" und eine Ampulle mit einem darin geschärften radioaktiven Isotop zersägten.

Die Arbeit mit offenem IRS kann tragische Folgen haben, wenn Sie die entsprechenden Anweisungen zum Umgang mit diesen Quellen nicht kennen oder gegen sie verstoßen. Daher ist es notwendig, vor Beginn der Arbeit mit IRS alle Stellenbeschreibungen und Sicherheitsvorschriften sorgfältig zu studieren und deren Anforderungen strikt zu befolgen. Diese Anforderungen sind in den „Sanitary Rules for the Management of Radioactive Waste (SPO GO-85)“ festgelegt. Das Unternehmen "Radon" führt auf Wunsch Einzelkontrollen von Personen, Territorien, Objekten, Kontrollen, Dosierungen und Reparaturen von Geräten durch. Arbeiten im Bereich IRS-Behandlung, Strahlenschutzausrüstung, Bergbau, 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, eine klare Vorstellung von der Existenz von zwei Wegen zu haben, auf denen Strahlung in die Gewebe des Körpers eindringt und sie beeinflusst.

Der erste Weg ist die externe Bestrahlung von einer Quelle, die sich außerhalb des Körpers (im umgebenden Raum) befindet. Diese Strahlung kann mit Röntgen- und Gammastrahlen sowie einigen hochenergetischen Beta-Partikeln in Verbindung gebracht werden, die die Oberflächenschichten der Haut durchdringen können.

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

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

Durch Beschädigungen und Schnitte auf der Haut;

Aufnahme durch gesunde Haut bei längerer Exposition gegenüber radioaktiven Stoffen (RV). In Gegenwart organischer Lösungsmittel (Ether, Benzol, Toluol, Alkohol) erhöht sich die Hautdurchlässigkeit für RS. Darüber hinaus gelangen einige radioaktive Stoffe, die über die Haut in den Körper gelangen, in den Blutkreislauf und werden je nach ihren chemischen Eigenschaften in kritischen Organen aufgenommen und angereichert, was zu hohen lokalen Strahlendosen führt. Zum Beispiel absorbieren wachsende Gliedmaßenknochen radioaktives Kalzium, Strontium, Radium, Nieren - Uran gut. Andere chemische Elemente wie Natrium und Kalium verteilen sich mehr oder weniger gleichmäßig im Körper, da sie in allen Körperzellen vorkommen. In diesem Fall bedeutet die Anwesenheit von Natrium-24 im Blut, dass der Körper zusätzlich einer Neutronenbestrahlung ausgesetzt war (d. h. die Kettenreaktion im Reaktor zum Zeitpunkt der Bestrahlung wurde nicht unterbrochen). Es ist besonders schwierig, einen Patienten zu behandeln, der einer Neutronenbestrahlung ausgesetzt wurde, daher ist es notwendig, die induzierte Aktivität der Bioelemente des Körpers (P, S usw.) zu bestimmen;

Beim Atmen durch die Lunge. Das Eindringen fester radioaktiver Stoffe in die Lunge hängt vom Dispersionsgrad dieser Partikel ab. Tierversuche haben gezeigt, dass sich Staubpartikel mit einer Größe von weniger als 0,1 Mikrometer wie Gasmoleküle verhalten. Beim Einatmen gelangen sie mit Luft in die Lunge und beim Ausatmen werden sie mit Luft entfernt. Nur ein kleiner Teil der Feststoffpartikel kann 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 in das Blut gelangen, sind keine Verbindungen, die Gewebe bilden, und werden schließlich aus dem Körper entfernt. Radionuklide des gleichen Typs mit den gewebebildenden Elementen, die vom Menschen mit der Nahrung aufgenommen werden (Natrium, Chlor, Kalium usw.) verweilen nicht lange im Körper. Im Laufe der Zeit werden sie vollständig aus dem Körper entfernt. Einige Radionuklide (zB Radium, Uran, Plutonium, Strontium, Yttrium, im Knochengewebe abgelagertes Zirkonium) gehen eine chemische Bindung mit Elementen des Knochengewebes ein und werden kaum aus dem Körper ausgeschieden. Bei der Durchführung einer medizinischen Untersuchung der Bewohner der vom Unfall des Kernkraftwerks Tschernobyl betroffenen Gebiete in der All-Union Hämatologisches Zentrum AMN fand heraus, dass bei einer allgemeinen Bestrahlung des Körpers mit einer Dosis von 50 rad einige seiner Zellen mit einer Dosis von 1.000 und mehr rad bestrahlt wurden. Gegenwärtig wurden für verschiedene kritische Stellen Normen entwickelt, die den maximal zulässigen Gehalt jedes einzelnen Radionuklids darin festlegen. Diese Normen sind im Abschnitt 8 „Zahlenwerte der zulässigen Werte“ der Strahlenschutznorm NRB - 76/87 festgelegt.

Innere Exposition ist gefährlicher und ihre Folgen sind aus folgenden Gründen schwerwiegender:

Die Strahlendosis ist stark erhöht, bestimmt durch die Verweildauer des Radionuklids im Körper (Radium-226 oder Plutonium-239 lebenslang);

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

Bei der Strahlung handelt es sich um Alpha-Teilchen, die aktivsten und damit gefährlichsten;

Radioaktive Substanzen verteilen sich nicht gleichmäßig im Körper, sondern konzentrieren sich selektiv in einzelnen (kritischen) Organen und erhöhen die lokale Exposition;

Es ist unmöglich, während der äußeren Exposition angewendete Schutzmaßnahmen anzuwenden: Evakuierung, persönliche Schutzausrüstung (PSA) usw.

Maßnahmen bei ionisierender Exposition

Das Maß für die ionisierende Wirkung externer Strahlung ist Expositionsdosis, durch Luftionisation bestimmt. Die Einheit der Expositionsdosis (De) wird als Röntgen (R) angesehen - die Strahlungsmenge, bei der 1 cc. Luft bei einer Temperatur von 0 C und einem Druck von 1 atm 2,08 x 10 Ionenpaare werden gebildet. Gemäß maßgebende Dokumente Die International Company for Radiological Units (ICRU) RD - 50-454-84 nach dem 1. Januar 1990 wird nicht empfohlen, solche Werte wie die Expositionsdosis und ihre Leistung in unserem Land zu verwenden (es wird akzeptiert, dass die Expositionsdosis ist die absorbierte Dosis in der Luft). Die meisten Dosimetriegeräte in der Russischen Föderation sind in Röntgenstrahlen, Röntgenstrahlen / Stunden kalibriert, und diese Einheiten wurden noch nicht aufgegeben.

Ein Maß für die ionisierende Wirkung innerer Strahlung ist absorbierte Dosis. Akzeptiert als Einheit der absorbierten Dosis. Dies ist die Strahlendosis, die auf die Masse der bestrahlten Substanz in 1 kg übertragen wird und durch die Energie in Joule jeder ionisierenden Strahlung gemessen wird. 1 rad = 10 J / kg. Im SI-System ist die Einheit der Energiedosis grau (Gy), gleich 1 J / kg Energie.

1 Gr = 100 froh.

1 rad = 10 gr.

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

1 Röntgenaufnahme = 0,877 rad.

Aufgrund der Tatsache, dass unterschiedliche Strahlungsarten unterschiedliche Effizienz haben (bei gleichem Energieverbrauch für die Ionisation eine unterschiedliche Wirkung erzeugen), wurde das Konzept der "Äquivalentdosis" eingeführt. Seine Maßeinheit ist rem. 1 rem ist eine Strahlendosis jeglicher Art, deren Wirkung auf den Körper der Wirkung von 1 rad Gammastrahlung entspricht. Daher wird bei der Bewertung der Gesamtwirkung der Strahlenexposition auf lebende Organismen mit einer Gesamtexposition gegenüber allen Arten von Strahlung ein Qualitätsfaktor (Q) von 10 für Neutronenstrahlung berücksichtigt (Neutronen sind in Bezug auf etwa 10-mal wirksamer). Strahlenschäden) und 20 - für Alphastrahlung. Im SI-System ist die Einheit der Äquivalentdosis Sievert (Sv), gleich 1 Gy x Q.

Ein wichtiger Faktor ist neben Energiemenge, Strahlungsart, Material und Masse des Organs die sogenannte biologische Halbwertszeit ein Radioisotop - die Zeitdauer, die für die Elimination (mit Schweiß, Speichel, Urin, Kot usw.) aus dem Körper der Hälfte der radioaktiven Substanz erforderlich ist. Bereits 1-2 Stunden nach Eintritt radioaktiver Stoffe in den Körper finden sie sich in dessen Sekreten. Die Kombination einer physikalischen Halbwertszeit mit einer biologischen ergibt das Konzept der "effektiven Halbwertszeit" - das wichtigste bei der Bestimmung der resultierenden Strahlungsmenge, der der Körper ausgesetzt ist, insbesondere kritischer Organe.

Neben dem Begriff der "Aktivität" gibt es den Begriff der "induzierten Aktivität" (künstliche Radioaktivität). Es tritt auf, wenn langsame Neutronen (Produkte einer Kernexplosion oder Kernreaktion) von den Atomkernen nicht radioaktiver Stoffe absorbiert und in radioaktives Kalium-28 und Natrium-24 umgewandelt werden, die hauptsächlich im Boden gebildet werden.

So hängen Grad, Tiefe und Form von Strahlenschäden an biologischen Objekten (einschließlich des Menschen) bei Strahlenexposition von der Menge der absorbierten Strahlungsenergie (Dosis) ab.

Der Wirkungsmechanismus ionisierender Strahlung

Ein grundlegendes Merkmal der Wirkung ionisierender Strahlung ist ihre Fähigkeit, in biologisches Gewebe, Zellen, subzelluläre Strukturen einzudringen und durch chemische Reaktionen, die gleichzeitig eine Ionisierung von Atomen verursachen, diese zu schädigen. Jedes Molekül kann ionisiert werden und damit alle strukturellen und funktionellen Zerstörungen in Körperzellen, genetische Mutationen, Auswirkungen auf den Embryo, Krankheit und Tod eines Menschen.

Der Mechanismus dieses Effekts besteht in der Aufnahme von Ionisierungsenergie durch den Körper und dem Aufbrechen der chemischen Bindungen seiner Moleküle unter Bildung hochaktiver Verbindungen, der sogenannten freien Radikale.

Der menschliche Körper besteht zu 75 % aus Wasser, daher kommt der indirekten Strahlungswirkung durch die Ionisierung des Wassermoleküls und anschließende Reaktionen mit freien Radikalen in diesem Fall eine entscheidende Bedeutung zu. Wenn ein Wassermolekül ionisiert wird, werden ein positives Ion H O und ein Elektron gebildet, die sich unter Energieverlust bilden können negatives Ion HO Beide Ionen sind instabil und zerfallen in ein Paar stabiler Ionen, die unter Bildung eines Wassermoleküls und zweier freier Radikale OH und H rekombinieren (reduziert werden), die sich durch eine extrem hohe chemische Aktivität auszeichnen. Direkt oder durch eine Kette von sekundären Umwandlungen, wie die Bildung eines Peroxidradikals (hydratisiertes Wasseroxid), und dann Wasserstoffperoxid HO und andere aktive Oxidationsmittel der OH- und H-Gruppen, die mit Proteinmolekülen interagieren, führen sie hauptsächlich zur Gewebezerstörung durch heftige 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 reduktiven zu überwiegen. Die aerobe Methode der Bioenergetik zahlt sich aus – die Sättigung des Körpers mit freiem Sauerstoff.

Die Exposition des Menschen gegenüber ionisierender Strahlung beschränkt sich nicht auf Veränderungen in der Struktur von Wassermolekülen. Die Struktur der Atome, aus denen unser Körper besteht, verändert sich. Die Folge ist die Zerstörung des Zellkerns, der Zellorganellen und der Bruch der äußeren Membran. 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 tritt ein strahleninduzierter Zelltod ein, der im Gegensatz zum physiologischen Tod irreversibel ist, da die Umsetzung des genetischen Programms der terminalen Differenzierung in diesem Fall vor dem Hintergrund multipler Veränderungen im normalen Verlauf biochemischer Prozesse nach der Bestrahlung erfolgt.

Außerdem stört der zusätzliche Fluss der Ionisationsenergie in den Körper das Gleichgewicht Energieprozesse darin vorkommen. 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. die Elemente, die am anfälligsten für energetische Einflüsse sind.

Strahlenfolgen

Eine der frühesten Manifestationen der Bestrahlung ist das massive Absterben von lymphatischen Gewebezellen. Im übertragenen Sinne sind diese Zellen die ersten, die den Strahlungstreffer erhalten. Der Tod von Lymphoiden schwächt eines der wichtigsten Lebenserhaltungssysteme des Körpers - das Immunsystem, da Lymphozyten Zellen sind, die in der Lage sind, auf das Auftreten körperfremder Antigene zu reagieren, indem sie streng spezifische Antikörper gegen sie entwickeln.

Durch die Einwirkung von Strahlungsenergie in geringen Dosen kommt es in den Zellen zu Veränderungen des Erbguts (Mutationen), die deren Lebensfähigkeit gefährden. In der Folge kommt es zum Abbau (Schädigung) der Chromatin-DNA (Molekülbrüche, Beschädigung), die die Funktion des Genoms teilweise oder vollständig blockieren oder verzerren. Es liegt eine Verletzung der DNA-Reparatur vor - ihre Fähigkeit, Zellschäden mit einem Anstieg der Körpertemperatur und Exposition wiederherzustellen und zu heilen Chemikalien etc.

Genetische Mutationen in Keimzellen beeinflussen das Leben und die Entwicklung zukünftiger Generationen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn eine Person während einer medizinischen Exposition 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. bei 250 Babys pro Million. Diese Fakten und Langzeitstudien zu diesen Phänomenen haben Wissenschaftler zu dem Schluss geführt, dass es keine sichere Strahlendosis gibt.

Die Wirkung ionisierender Strahlung auf die Gene von Keimzellen kann schädliche Mutationen verursachen, die von Generation zu Generation weitergegeben werden und die "Mutationslast" der Menschheit erhöhen. Zustände, die die genetische Belastung verdoppeln, sind lebensbedrohlich. Eine solche Verdopplungsdosis ist nach den Schlussfolgerungen des Wissenschaftlichen Ausschusses der Vereinten Nationen für Atomstrahlung eine Dosis von 30 rad bei akuter Exposition und 10 rad bei chronischer Exposition (während der Fortpflanzungszeit). Mit steigender Dosis nimmt nicht der Schweregrad zu, sondern die Häufigkeit der möglichen Manifestation.

Mutationsänderungen treten auch in Pflanzenorganismen auf. In den Wäldern, die in der Nähe von Tschernobyl dem radioaktiven Niederschlag ausgesetzt waren, sind durch Mutationen neue absurde Pflanzenarten entstanden. Rostrote Nadelwälder sind aufgetaucht. In einem Weizenfeld in der Nähe des Reaktors entdeckten Wissenschaftler zwei Jahre nach dem Unfall etwa tausend verschiedene Mutationen.

Beeinflussung von Embryo und Fötus durch Bestrahlung der Mutter während der Schwangerschaft. Die Strahlenempfindlichkeit der Zellen ändert sich in verschiedenen Stadien des Teilungsprozesses (Mitose). Die empfindlichste Zelle befindet sich am Ende der Ruhephase und zu Beginn des ersten Teilungsmonats. Die Zygote, eine embryonale Zelle, die nach der Verschmelzung eines Spermiums mit einer Eizelle entsteht, ist besonders strahlungsempfindlich. In diesem Fall kann die Entwicklung des Embryos während dieser Zeit und die Wirkung von Strahlung, einschließlich Röntgenstrahlen, Bestrahlung auf ihn in drei Stadien unterteilt werden.

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

2. Stadium - vom neunten Tag bis zur sechsten Woche nach der Empfängnis. Dies ist die Zeit der Bildung der inneren Organe und Gliedmaßen. Gleichzeitig tritt unter dem Einfluss einer Strahlendosis von 10 rem ein ganzes Spektrum von Defekten im Embryo auf - Gaumenspalte, Stillstand der Gliedmaßenentwicklung, gestörte Gehirnbildung usw. Gleichzeitig Wachstumsverzögerung des Körpers möglich, was sich in einer Abnahme der Körpergröße bei der Geburt widerspiegelt. Eine Bestrahlung der Mutter während dieser Schwangerschaft kann auch zum Tod des Neugeborenen zum Zeitpunkt der Geburt oder einige Zeit danach führen. Die Geburt eines lebenden Kindes mit groben Defekten ist jedoch wahrscheinlich das größte Unglück, viel schlimmer als der Tod eines Embryos.

3. Stufe - Schwangerschaft nach sechs Wochen. Die von der Mutter erhaltenen Strahlendosen verursachen eine anhaltende Wachstumsverzögerung. Bei einer bestrahlten Mutter ist das Kind bei der Geburt kleiner als normal und bleibt für den Rest ihres Lebens unter dem Durchschnitt. Mögliche pathologische Veränderungen im Nerven-, endokrine Systeme usw. Viele Radiologen vermuten, dass eine höhere Wahrscheinlichkeit, ein fehlerhaftes Baby zu bekommen, einen Schwangerschaftsabbruch rechtfertigt, wenn die Dosis, die der Embryo in den ersten sechs Wochen nach der Empfängnis erhält, mehr als 10 rad beträgt. Diese Dosis wurde in die Rechtsakte einiger skandinavischer Länder aufgenommen. Zum Vergleich: Bei der Durchleuchtung des Magens erhalten die Hauptbereiche des Knochenmarks, des Abdomens und des Brustkorbs eine Strahlendosis von 30-40 rad.

Manchmal tritt ein praktisches Problem auf: Eine Frau durchläuft eine Reihe von Röntgenbildern, die Bilder des Magens und der Beckenorgane enthalten, und stellt anschließend fest, dass sie schwanger ist. Die Situation wird verschlimmert, wenn in den ersten Wochen nach der Empfängnis eine Strahlenexposition aufgetreten ist, in der eine Schwangerschaft unbemerkt bleiben kann. Die einzige Lösung für dieses Problem besteht darin, die Frau während des angegebenen Zeitraums keiner Strahlung auszusetzen. Dies kann erreicht werden, wenn bei einer Frau im gebärfähigen Alter nur in den ersten zehn Tagen nach Einsetzen der Regelblutung eine Röntgenaufnahme des Magens oder des Abdomens durchgeführt wird, wenn kein Zweifel besteht, dass keine Schwangerschaft vorliegt. In der medizinischen Praxis nennt man dies die „Zehn-Tage-Regel“. Im Notfall können Röntgenuntersuchungen nicht um Wochen oder Monate verschoben werden, aber es ist ratsam, dass eine Frau ihrem Arzt vor einer Röntgenaufnahme mitteilt, dass sie möglicherweise schwanger ist.

In Bezug auf die Empfindlichkeit gegenüber ionisierender Strahlung sind Zellen und Gewebe des menschlichen Körpers nicht gleich.

Die Hoden sind besonders empfindliche Organe. Eine Dosis von 10-30 rad kann die Spermatogenese im Laufe eines Jahres reduzieren.

Das Immunsystem ist sehr empfindlich gegenüber Strahlung.

Im Nervensystem erwies sich die Netzhaut des Auges als die empfindlichste, da unter Bestrahlung eine Verschlechterung des Sehvermögens beobachtet wurde. Während der Strahlentherapie der Brust traten Störungen der Geschmacksempfindlichkeit auf, und wiederholte Bestrahlungen mit Dosen von 30-500 R verringerten die Tastempfindlichkeit.

Veränderungen in Körperzellen können zu Krebs beitragen. Ein krebsartiger Tumor tritt im Körper in dem Moment auf, in dem die Körperzelle, die außer Kontrolle des Körpers steht, sich schnell zu teilen beginnt. Ursache dafür sind Mutationen in Genen, die durch wiederholte oder starke einmalige Bestrahlungen verursacht werden und dazu führen, dass Krebszellen ihre Fähigkeit verlieren, auch bei einem Ungleichgewicht physiologisch, bzw. programmiert zu sterben. Sie werden sozusagen unsterblich, teilen sich ständig, nehmen an Zahl zu und sterben nur an Nährstoffmangel. So wächst der Tumor. Leukämie (Blutkrebs) entwickelt sich besonders schnell - eine Krankheit, die mit dem übermäßigen Auftreten von defekten weißen Blutkörperchen im Knochenmark und dann im Blut - Leukozyten - verbunden ist. Allerdings hat sich in letzter Zeit herausgestellt, 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 sich nur einige Krebsarten: Tumoren der Brustdrüse und der Schilddrüse sowie Leukämie als Folge von Strahlenschäden entwickeln. Darüber hinaus zeigte die Erfahrung von Hiroshima und Nagasaki, dass Schilddrüsenkrebs bei einer Bestrahlung von 50 oder mehr rad beobachtet wird. Brustkrebs, an dem etwa 50 % der Fälle sterben, wird bei Frauen beobachtet, die sich wiederholten Röntgenuntersuchungen unterzogen haben.

Charakteristisch für Strahlenschäden ist, dass Strahlenschäden mit schweren Funktionsstörungen einhergehen, komplexe und langwierige (mehr drei Monate) Behandlung. Die Lebensfähigkeit des bestrahlten Gewebes wird deutlich reduziert. Darüber hinaus treten Komplikationen viele Jahre und Jahrzehnte nach der Verletzung auf. So gab es in 19 Jahren nach der Bestrahlung Fälle von gutartigen Tumoren und die Entwicklung von Strahlenkrebs der Haut und der Brust bei Frauen - in 25-27 Jahren. Häufig werden Verletzungen vor dem Hintergrund oder nach Exposition gegenüber zusätzlichen Faktoren ohne Strahlencharakter (Diabetes, Arteriosklerose, eitrige Infektion, thermische oder chemische Verletzungen in der Strahlenzone) gefunden.

Zu bedenken ist auch, dass Menschen, die einen Strahlenunfall überlebt haben, noch mehrere Monate und sogar Jahre danach zusätzlichen Belastungen ausgesetzt sind. Ein solcher Stress kann Folgendes umfassen: biologischer Mechanismus, die zum Auftreten bösartiger Erkrankungen führt. In Hiroshima und Nagasaki beispielsweise wurde 10 Jahre nach dem Atombombenabwurf ein großer Ausbruch von Schilddrüsenkrebs beobachtet.

Untersuchungen von Radiologen auf der Grundlage von Daten des Unfalls von Tschernobyl weisen auf eine Verringerung der Schwelle der Folgen einer Strahlenbelastung hin. So wurde festgestellt, dass eine Exposition gegenüber 15 rem zu Störungen der Aktivität des Immunsystems führen kann. Bereits nach Erhalt einer Dosis von 25 rem zeigten die Liquidatoren des Unfalls eine Abnahme des Blutes von Lymphozyten - Antikörpern gegen bakterielle Antigene, und bei 40 rem stieg die Wahrscheinlichkeit infektiöser Komplikationen. Unter dem Einfluss einer konstanten Bestrahlung mit einer Dosis von 15 bis 50 rem wurden häufig Fälle von neurologischen Störungen beobachtet, die durch Veränderungen in den Strukturen des Gehirns verursacht wurden. Darüber hinaus wurden diese Phänomene lange nach der Bestrahlung beobachtet.

Strahlenkrankheit

Je nach Dosis und Expositionszeit werden drei Krankheitsgrade beobachtet: akut, subakut und chronisch. In den Läsionen (bei Aufnahme hoher Dosen) tritt normalerweise eine akute Strahlenkrankheit (ARS) auf.

Es gibt vier ARS-Grade:

Einfach (100 - 200 rad). Die Anfangsphase - die primäre Reaktion wie bei ARS aller anderen Grade - ist durch Übelkeitsschübe gekennzeichnet. Kopfschmerzen, Erbrechen, allgemeines Unwohlsein, leichter Anstieg der Körpertemperatur, in den meisten Fällen - Anorexie (Appetitlosigkeit bis hin zur Abneigung gegen Nahrung), infektiöse Komplikationen sind möglich. Die Primärreaktion erfolgt 15 bis 20 Minuten nach der Exposition. Seine Manifestationen verschwinden nach einigen Stunden oder Tagen allmählich oder können ganz fehlen. Dann kommt die Latenzzeit, die sogenannte Periode des imaginären Wohlbefindens, deren Dauer durch die Strahlendosis und den Allgemeinzustand des Körpers bestimmt wird (bis zu 20 Tage). Während dieser Zeit erreichen die Erythrozyten ihr Lebensende und stellen die Sauerstoffversorgung der Körperzellen ein. ARS leichten Grades ist heilbar. Negative Folgen sind möglich - Blutleukozytose, Hautrötung, Leistungsminderung bei 25% der Betroffenen 1,5-2 Stunden nach der Bestrahlung. Innerhalb von 1 Jahr nach der Bestrahlung liegt ein hoher Hämoglobingehalt im Blut vor. Die Erholungszeit beträgt bis zu drei Monate. Sehr wichtig gleichzeitig haben sie eine persönliche Einstellung und soziale Motivation des Opfers sowie seine rationale Beschäftigung;

Durchschnitt (200 - 400 rad). Kurze Übelkeitsanfälle, die 2–3 Tage nach der Exposition abklingen. Die Latenzzeit beträgt 10-15 Tage (kann fehlen), während der die von den Lymphknoten produzierten Leukozyten absterben und die in den Körper gelangende Infektion nicht mehr abstoßen. Blutplättchen stoppen die Blutgerinnung. All dies ist das Ergebnis der Tatsache, dass das durch Bestrahlung abgetötete Knochenmark, Lymphknoten und Milz keine neuen Erythrozyten, Leukozyten und Blutplättchen produzieren, um die verbrauchten zu ersetzen. Ödeme der Haut, Blasenbildung. Dieser als "Knochenmarksyndrom" bezeichnete Zustand des Körpers führt bei 20 % der Betroffenen zum Tod, der als Folge einer Schädigung des Gewebes der blutbildenden Organe auftritt. Die Behandlung besteht in der Isolierung des Patienten von der äußeren Umgebung, der Verabreichung von Antibiotika und einer Bluttransfusion. Junge und ältere Männer sind anfälliger für moderates ARS als Männer und Frauen mittleren Alters. Die Behinderung tritt bei 80 % der Betroffenen 0,5 - 1 Stunde nach der Bestrahlung auf und bleibt nach der Genesung lange Zeit reduziert. Vielleicht die Entwicklung von Katarakten der Augen und lokalen Defekten der Gliedmaßen;

Schwer (400 - 600 froh). Typische Symptome für Magen-Darm-Störungen: Schwäche, Benommenheit, Appetitlosigkeit, Übelkeit, Erbrechen, anhaltender Durchfall. Die Latenzzeit kann 1 - 5 Tage dauern. Nach einigen Tagen treten Anzeichen einer Austrocknung des Körpers 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 unter dem Einfluss von Strahlung sterilisiert und verlieren die Fähigkeit, sich zu teilen. Es gibt Perforationsherde der Magenwände und Bakterien gelangen aus dem Darm in den Blutkreislauf. Es treten primäre Strahlengeschwüre und eitrige Infektionen durch Strahlenverbrennungen auf. Ein Verlust der Arbeitsfähigkeit 0,5-1 Stunde nach der Bestrahlung wird bei 100 % der Opfer beobachtet. Bei 70 % der Betroffenen tritt der Tod innerhalb eines Monats durch Dehydration und Magenvergiftung (Magen-Darm-Syndrom) sowie durch Strahlenverbrennungen bei Gammabestrahlung ein;

Extrem schwer (über 600 froh). Schwere Übelkeit und Erbrechen treten innerhalb von Minuten nach der Exposition auf. Durchfall - 4-6 mal täglich, in den ersten 24 Stunden - Bewusstseinsstörungen, Hautödem, starke Kopfschmerzen. Diese Symptome werden von Desorientierung, Verlust der Bewegungskoordination, Schluckbeschwerden, Stuhlverstimmung, Krampfanfällen und schließlich dem Tod begleitet. Die unmittelbare Todesursache ist eine Zunahme der Flüssigkeitsmenge im Gehirn aufgrund ihrer Freisetzung aus kleinen Gefäßen, die zu einer Erhöhung des Hirndrucks führt. Dieser Zustand wird als "Störung des zentralen Nervensystems" bezeichnet.

Es ist zu beachten, dass die absorbierte Dosis, die zu Schäden an bestimmten Körperteilen und zum Tod führt, die tödliche Dosis für den ganzen Körper überschreitet. Tödliche Dosen für einzelne Körperteile sind wie folgt: Kopf - 2000 froh, Unterbauch - 3000 froh, Oberer Teil Bauch - 5.000 froh, Brust - 10.000 froh, Gliedmaßen - 20.000 froh.

Die bisher erreichte Wirksamkeit der ARS-Behandlung gilt als limitierend, da sie auf einer passiven Strategie beruht – der Hoffnung auf eine eigenständige Zellerholung in strahlensensiblen Geweben (hauptsächlich Knochenmark und Lymphknoten) zur Unterstützung anderer Körpersysteme, Blutplättchentransfusion zur Vorbeugung von Blutungen, Erythrozyten - zur Vorbeugung von Sauerstoffmangel. Danach muss nur noch gewartet werden, bis alle Systeme der Zellerneuerung funktionieren und die katastrophalen Folgen der Strahlenbelastung beseitigt sind. Der Ausgang der Krankheit wird am Ende von 2-3 Monaten bestimmt. In diesem Fall kann Folgendes eintreten: vollständige klinische Genesung des Opfers; Genesung, bei der seine Arbeitsfähigkeit auf die eine oder andere Weise eingeschränkt ist; ein ungünstiger Ausgang mit dem Fortschreiten der Krankheit oder der Entwicklung von Komplikationen, die zum Tod führen.

Die Transplantation eines gesunden Knochenmarks wird durch einen immunologischen Konflikt behindert, der bei einem bestrahlten Organismus besonders gefährlich ist, da er die ohnehin untergrabene Kraft des Immunsystems schwächt. Russische Radiologen schlagen vor neuer Weg Behandlung von Patienten mit Strahlenkrankheit. Wird einer bestrahlten Person ein Teil des Knochenmarks entnommen, so beginnen im hämatopoetischen System nach diesem Eingriff die Prozesse einer früheren Genesung als im natürlichen Verlauf. Der entnommene Teil des Knochenmarks wird in künstliche Bedingungen gebracht und dann nach einer bestimmten Zeit dem gleichen Organismus zurückgegeben. Immunologische Konflikte (Abstoßung) treten nicht auf.

Derzeit arbeiten Wissenschaftler daran, und es liegen erste Ergebnisse zum Einsatz von pharmazeutischen Strahlenschutzmitteln vor, die es einer Person ermöglichen, Strahlendosen zu tolerieren, die etwa doppelt so hoch sind wie die tödliche Dosis. Dies sind Cystein, Cystamin, Cystophos und eine Reihe anderer Substanzen, die Sulfidhydrylgruppen (SH) am Ende eines langen Moleküls enthalten. Diese Stoffe entfernen wie „Fänger“ die gebildeten freien Radikale, die maßgeblich für die Intensivierung oxidativer Prozesse im Körper verantwortlich sind. Ein wesentlicher Nachteil dieser Protektoren besteht jedoch darin, dass sie dem Körper intravenös zugeführt werden müssen, da die ihnen zur Verringerung der Toxizität zugesetzte Sulfidhydrylgruppe in der sauren Umgebung 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 Stoffe) aus. Die Bestrahlung stört den Prozess der Emulgierung und Förderung von Fetten im kryptalen Bereich der Darmschleimhaut. Dadurch gelangen vom Körper aufgenommene Tropfen von nicht emulgiertem und grob emulgiertem Fett in das Lumen der Blutgefäße.

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

Die typischsten mit Strahlenschäden verbundenen Erkrankungen sind bösartige Neubildungen (Schilddrüse, Atmungsorgane, Haut, blutbildende Organe), Stoffwechsel- und Immunerkrankungen, Atemwegserkrankungen, Schwangerschaftskomplikationen, angeborene Anomalien, psychische Störungen.

Die Erholung des Körpers nach der Bestrahlung ist ein komplexer Prozess und verläuft ungleichmäßig. Wenn die Wiederherstellung von Erythrozyten und Lymphozyten im Blut nach 7 - 9 Monaten beginnt, dann die Wiederherstellung von Leukozyten - nach 4 Jahren. Die Dauer dieses Prozesses wird nicht nur durch die Bestrahlung beeinflusst, sondern auch durch psychogene, soziale, haushaltsbezogene, berufliche und andere Faktoren der Zeit nach der Bestrahlung, die sich zu einem Konzept der "Lebensqualität" als das umfangreichste und die Natur der menschlichen Interaktion mit biologischen Faktoren der Umwelt, sozialen und wirtschaftlichen Bedingungen vollständig zum Ausdruck bringen.

Gewährleistung der Sicherheit beim Arbeiten mit ionisierender Strahlung

Bei der Arbeitsorganisation werden folgende Grundprinzipien zur Gewährleistung des Strahlenschutzes angewendet: Auswahl oder Reduzierung der Leistung von Quellen auf Mindestwerte; Verkürzung der Zeit für die Arbeit mit Quellen; Vergrößern des Abstands von der Quelle zum Arbeiter; Abschirmung von Strahlungsquellen mit Materialien, die ionisierende Strahlung absorbieren oder dämpfen.

In den Räumlichkeiten, in denen mit radioaktiven Stoffen und Radioisotopengeräten gearbeitet wird, wird die Intensität verschiedener Strahlungsarten überwacht. Diese Räume sollten von anderen Räumen isoliert und mit Zu- und Abluft ausgestattet sein. Weitere kollektive Schutzmittel gegen ionisierende Strahlung nach GOST 12.4.120 sind stationäre und mobile Schutzwände, Spezialbehälter für den Transport und die Lagerung von Strahlenquellen sowie für die Sammlung und Lagerung radioaktiver Abfälle, Schutztresore und -boxen.

Stationäre und mobile Schutzwände sollen die Strahlenbelastung am Arbeitsplatz auf ein akzeptables Maß reduzieren. Der Schutz vor Alphastrahlung wird durch die Verwendung von Plexiglas mit einer Dicke von mehreren Millimetern erreicht. Zum Schutz vor Betastrahlung werden Bildschirme aus Aluminium oder Plexiglas hergestellt. Wasser, Paraffin, Beryllium, Graphit, Borverbindungen, Beton schützt vor Neutronenstrahlung. Blei und Beton schützen vor Röntgen- und Gammastrahlung. Bleiglas wird für Sichtfenster verwendet.

Beim Arbeiten mit Radionukliden sollte spezielle Kleidung getragen werden. Bei Kontamination des Arbeitsraumes mit radioaktiven Isotopen sollte über dem Baumwolloverall Filmkleidung getragen werden: Morgenmantel, Anzug, Schürze, Hose, Ärmel.

Folienkleidung besteht aus Kunststoff- oder Gummigeweben, die leicht von radioaktiver Kontamination gereinigt werden können. Bei der Verwendung von Folienkleidung ist die Möglichkeit der Luftzufuhr unter dem Anzug vorzusehen.

Die Arbeitskleidungssets umfassen Atemschutzmasken, Lufthelme und andere persönliche Schutzausrüstung. Als Augenschutz sollten Brillen mit Brillen getragen werden, die Wolframphosphat oder Blei enthalten. Bei der Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung ist unbedingt die Reihenfolge des An- und Ausziehens sowie die dosimetrische Kontrolle einzuhalten.

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Ionisierende Strahlung

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

Quellen ionisierender Strahlung. In der Produktion können Quellen ionisierender Strahlung verwendet werden, in technologischen Prozessen radioaktive Isotope (Radionuklide) natürlichen oder künstlichen Ursprungs, Beschleunigeranlagen, Röntgengeräte, Radioröhren.

Künstliche Radionuklide als Ergebnis nuklearer Umwandlungen in den Brennelementen von Kernreaktoren nach einer speziellen radiochemischen Trennung werden in der Wirtschaft des Landes verwendet. In der Industrie werden künstliche Radionuklide zur Fehlererkennung von Metallen, bei der Untersuchung der Struktur und des Verschleißes von Materialien, in Geräten und Geräten mit Steuer- und Signalfunktionen, als Mittel zum Löschen statischer Elektrizität usw. verwendet.

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

Arten von ionisierender Strahlung. Bei der Lösung von Produktionsproblemen gibt es verschiedene Arten von ionisierender Strahlung (Korpuskularflüsse von Alphateilchen, Elektronen (Betateilchen), Neutronen) und Photonen (Bremsstrahlung, Röntgen- und Gammastrahlung).

Alphastrahlung ist ein Fluss von Heliumkernen, der hauptsächlich von einem natürlichen Radionuklid während des radioaktiven Zerfalls emittiert wird. Die Reichweite von Alphateilchen in der Luft beträgt 8-10 cm, in biologischem Gewebe mehrere zehn Mikrometer. Da die Reichweite von Alphateilchen in der Materie klein ist und die Energie sehr hoch ist, ist ihre Ionisationsdichte pro Wegeinheit sehr hoch.

Betastrahlung ist ein Fluss von Elektronen oder Positronen während des radioaktiven Zerfalls. Die Energie der Betastrahlung überschreitet einige MeV nicht. Die Reichweite in der Luft beträgt 0,5 bis 2 m, in lebenden Geweben 2 bis 3 cm.Ihre Ionisierungskapazität ist geringer als bei Alphateilchen.

Neutronen sind neutrale Teilchen mit der Masse eines Wasserstoffatoms. Bei der Wechselwirkung mit Materie verlieren sie ihre Energie durch elastische (wie die Wechselwirkung von Billardkugeln) und unelastische Stöße (Kugel trifft auf ein Kissen).

Gammastrahlung - Photonenstrahlung, die auftritt, wenn sich der Energiezustand von Atomkernen ändert, während Kernumwandlungen oder während der Vernichtung von Teilchen. In der Industrie verwendete Gammastrahlungsquellen haben Energien von 0,01 bis 3 MeV. Gammastrahlung hat ein hohes Durchdringungsvermögen und eine geringe ionisierende Wirkung.

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

Ionisierende Strahlung zeichnet sich durch eine Reihe von Besonderheiten aus. Die Menge eines Radionuklids wird normalerweise als Aktivität bezeichnet. Aktivität ist die Anzahl der spontanen Zerfälle eines Radionuklids pro Zeiteinheit.

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

1Bq = 1 Zerfall / s.

Die Einheit der Off-System-Aktivität ist der zuvor verwendete Curie-Wert (Ci). 1Ci = 3,7 * 10 10 Bq.

Strahlendosen. Wenn ionisierende Strahlung einen Stoff durchdringt, dann wirkt nur der Teil der Strahlungsenergie, der auf den Stoff übertragen wird, von diesem absorbiert wird. Der Energieanteil, der durch Strahlung auf einen Stoff übertragen wird, wird als Dosis bezeichnet. Die Energiedosis ist eine quantitative Kenngröße für die Wechselwirkung ionisierender Strahlung mit einem Stoff.

Die Energiedosis D n ist das Verhältnis der mittleren Energie ΔE, die durch ionisierende Strahlung auf einen Stoff in einem Elementarvolumen übertragen wird, zur Einheitsmasse Δm eines Stoffes in diesem Volumen

Im SI-System wird Gray (Gy), benannt nach dem englischen Physiker und Strahlenbiologen L. Gray, als Einheit der Energiedosis verwendet. 1 Gy entspricht einer durchschnittlichen Absorption von 1 J ionisierender Strahlungsenergie in einer Materiemasse von 1 kg; 1 Gy = 1 J / kg.

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

H T, R = W R * D n,

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

Die Werte von W R für Photonen, Elektronen und Myonen beliebiger Energien betragen 1 und für b-Teilchen Fragmente schwerer Kerne - 20.

Biologische Wirkung 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 sein wichtigster Strukturelemente sind die Chromosomen. Das Herzstück der Chromosomenstruktur ist das Molekül Dioxyribonukleinsäure (DNA), das die Erbinformationen des Organismus enthält. Gene befinden sich in einer streng definierten Reihenfolge auf den Chromosomen, und jeder Organismus entspricht einem bestimmten Chromosomensatz in jeder Zelle. Beim Menschen enthält jede Zelle 23 Chromosomenpaare. Ionisierende Strahlung verursacht einen Bruch der Chromosomen, gefolgt von der Verbindung der abgerissenen Enden zu neuen Kombinationen. Dies führt zu einer Veränderung des Genapparates und zur Bildung von Tochterzellen, die nicht den ursprünglichen entsprechen. Treten in den Keimzellen anhaltende Chromosomenstörungen auf, so führt dies zu Mutationen, d. h. zum Auftreten von Nachkommen mit anderen Merkmalen bei bestrahlten Individuen. Mutationen sind sinnvoll, 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 unter Einwirkung ionisierender Strahlung die Wahrscheinlichkeit nützlicher Mutationen gering ist.

Neben genetischen Effekten, die nachfolgende Generationen betreffen können (angeborene Fehlbildungen), werden sogenannte somatische (Körper-)Effekte 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 gewöhnliche Teilung einer primären Zelle, die die Mutation durchgemacht hat, gebildet wird.

Somatische Schäden des Körpers durch ionisierende Strahlung sind das Ergebnis der Strahlungseinwirkung auf einen großen Komplex - Zellkollektive, die bestimmte Gewebe oder Organe bilden. Strahlung verlangsamt oder stoppt den Prozess der Zellteilung, in dem sich ihr Leben tatsächlich manifestiert, und ausreichend starke Strahlung tötet schließlich die Zellen. Zu den somatischen Wirkungen zählen lokale Hautschädigungen (Strahlenverbrennung), Katarakte der Augen (Eintrübung der Linse), Schädigungen der Geschlechtsorgane (Kurzzeit- oder Dauersterilisation) etc.

Es wurde festgestellt, dass es keine minimale Strahlenbelastung gibt, unterhalb derer keine Mutation auftritt. Die Gesamtzahl der durch ionisierende Strahlung verursachten Mutationen ist proportional zur Populationsgröße und zur durchschnittlichen Strahlendosis. Die Manifestation genetischer Effekte hängt wenig von der Dosisleistung ab, sondern wird von der akkumulierten Gesamtdosis bestimmt, unabhängig davon, ob sie in 1 Tag oder 50 Jahren erhalten wurde. Es wird angenommen, dass genetische Effekte keine Dosisschwelle haben. Genetische Wirkungen werden nur durch die effektive Kollektivdosis von Mann-Sievert (Man-Sv) bestimmt und die Identifizierung der Wirkung bei einem Individuum ist praktisch nicht vorhersehbar.

Anders als genetische Effekte, die durch geringe Strahlendosen verursacht werden, setzen somatische Effekte immer ab einer bestimmten Schwellendosis ein: Bei niedrigeren Dosen tritt keine Schädigung des Körpers auf. Ein weiterer Unterschied zwischen somatischen und genetischen Schäden besteht darin, dass der Körper die Auswirkungen der Strahlung im Laufe der Zeit überwinden kann, während Zellschäden irreversibel sind.

Zu den wesentlichen Rechtsnormen im Bereich des Strahlenschutzes zählen das Bundesgesetz "Über den Strahlenschutz der Bevölkerung" Nr. 3-FZ vom 01.09.96, das Bundesgesetz "Über die gesundheitliche und epidemiologische Fürsorge der Bevölkerung" Nr 52-FZ vom 30.03.99, Bundesgesetz "Über die Nutzung der Atomenergie" Nr. 170-FZ vom 21.11.1995, sowie die Strahlenschutznormen (NRB - 99). Das Dokument gehört zur Kategorie der Hygienevorschriften (SP 2.6.1.758 - 99), genehmigt vom Chefstaatssanitätsarzt Russische Föderation 2. Juli 1999 und trat am 1. Januar 2000 in Kraft.

Die Strahlenschutznormen enthalten Begriffe und Definitionen, die bei der Lösung von Strahlenschutzproblemen verwendet werden müssen. Sie legen auch drei Klassen von Standards fest: Basisdosisgrenzwerte; zulässige Werte, die aus Dosisgrenzwerten abgeleitet werden; Grenzen der jährlichen Aufnahme, volumetrische zulässige durchschnittliche Jahreseinnahmen, spezifische Aktivitäten, zulässige Kontamination von Arbeitsflächen usw .; Referenzniveaus.

Die Normalisierung ionisierender Strahlung wird durch die Art der Wirkung ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper bestimmt. Gleichzeitig gibt es in der medizinischen Praxis zwei Arten von krankheitsbezogenen Effekten: deterministische Schwelleneffekte (Strahlenkrankheit, Strahlenverbrennungen, Strahlenkatarakte, fetale Anomalien etc.) Erbkrankheiten) ...

Die Gewährleistung der Strahlensicherheit wird durch folgende Grundprinzipien bestimmt:

1. Der Grundsatz der Rationierung überschreitet nicht die zulässigen Grenzen der individuellen Expositionsdosis der Bürger aus allen Quellen ionisierender Strahlung.

2. Rechtfertigungsgrundsatz ist das Verbot aller Arten von Tätigkeiten unter Verwendung von Quellen ionisierender Strahlung, bei denen der Nutzen für Mensch und Gesellschaft das Risiko nicht übersteigt möglicher Schaden verursacht durch zusätzliche Belastung durch die natürliche Hintergrundstrahlung.

3. Das Optimierungsprinzip besteht darin, unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und sozialer Faktoren die individuelle Strahlendosis und die Anzahl der exponierten Personen bei der Verwendung jeder Quelle ionisierender Strahlung auf dem geringstmöglichen und erreichbaren Niveau zu halten.

Kontrollgeräte für ionisierende Strahlung. Alle derzeit verwendeten Instrumente lassen sich in drei Hauptgruppen einteilen: Radiometer, Dosimeter und Spektrometer. Radiometer wurden entwickelt, um die Flussdichte ionisierender Strahlung (Alpha oder Beta) sowie Neutronen zu messen. Diese Geräte werden häufig verwendet, um die Kontamination von Arbeitsflächen, Ausrüstung, Haut und Personalkleidung zu messen. Dosimeter wurden entwickelt, um die Dosis und Dosisleistung zu ändern, die das Personal während einer externen Exposition, hauptsächlich durch Gammastrahlung, erhält. Spektrometer wurden entwickelt, um Verunreinigungen anhand ihrer Energieeigenschaften zu identifizieren. In der Praxis werden Gamma-, Beta- und Alpha-Spektrometer verwendet.

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

Geschlossene Quellen ionisierender Strahlung sind alle Quellen, deren Gerät das Eindringen radioaktiver Stoffe in die Luft des Arbeitsbereichs ausschließt. Offene Quellen ionisierender Strahlung können die Luft im Arbeitsbereich verunreinigen. Daher wurden die Anforderungen an das sichere Arbeiten mit geschlossenen und offenen Quellen ionisierender Strahlung in der Produktion getrennt entwickelt.

Die Hauptgefahr von geschlossenen ionisierenden Strahlenquellen ist die äußere Exposition, die durch die Art der Strahlung, die Aktivität der Quelle, die Strahlungsflussdichte und die von ihr erzeugte Strahlendosis und Energiedosis bestimmt wird. Grundprinzipien der Strahlenschutzgewährleistung:

Reduzierung der Leistung von Quellen auf Mindestwerte (Schutz, Menge); Verkürzung der Arbeitszeit mit Quellen (Schutz durch Zeit); Vergrößern des Abstands von der Quelle zum Arbeitsplatz (Schutz durch Abstand) und Abschirmen von Strahlungsquellen mit Materialien, die ionisierende Strahlung absorbieren (Abschirmung).

Abschirmung ist der wirksamste Schutz vor Strahlung. Je nach Art der ionisierenden Strahlung werden unterschiedliche Materialien zur Herstellung von Bildschirmen verwendet, deren Dicke durch die Strahlungsleistung bestimmt wird. Der beste Schirm zum Schutz vor Röntgen- und Gammastrahlung ist Blei, mit dem Sie bei geringster Schirmdicke den gewünschten Effekt in Bezug auf den Schwächungsfaktor erzielen können. Billigere Bildschirme werden aus bleihaltigem Glas, Eisen, Beton, barritischem Beton, Stahlbeton und Wasser hergestellt.

Der Schutz vor offenen Quellen ionisierender Strahlung dient sowohl dem Schutz vor äußerer Strahlung als auch dem Schutz des Personals vor innerer Strahlung, die mit dem möglichen Eindringen radioaktiver Stoffe in den Körper über die Atemwege, die Verdauung oder über die Haut verbunden ist. In diesem Fall sind die Personenschutzmethoden wie folgt.

1. Anwendung der Schutzgrundsätze beim Arbeiten mit Strahlenquellen in geschlossener Form.

2. Versiegelung von Produktionsanlagen, um Prozesse zu isolieren, die Quellen radioaktiver Stoffe in der äußeren Umgebung sein können.

3. Aktivitäten planen. Die Raumaufteilung geht von einer maximalen Isolation der Arbeiten mit radioaktiven Stoffen von anderen Räumen und Bereichen mit anderer Zweckbestimmung aus.

4. Die Verwendung von sanitären und hygienischen Geräten und Geräten, die Verwendung von speziellen Schutzmaterialien.

5. Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung für das Personal. Alle persönlichen Schutzausrüstungen, die bei der Arbeit mit offenen Quellen verwendet werden, werden in fünf Arten unterteilt: Overalls, Sicherheitsschuhe, Atemschutz, Isolieranzüge, zusätzliche Schutzausrüstungen.

6. Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene. Diese Regeln sehen persönliche Anforderungen an Personen vor, die mit Quellen ionisierender Strahlung arbeiten: Rauchverbot im Arbeitsbereich, gründliche Reinigung (Dekontamination) der Haut nach Arbeitsende, dosimetrische Kontrolle der Kontamination von Overalls, Sicherheitsschuhen und Haut . Alle diese Maßnahmen setzen den Ausschluss des Eindringens radioaktiver Stoffe in den Körper voraus.

Strahlenschutzdienste. Die Sicherheit der Arbeit mit Quellen ionisierender Strahlung in Unternehmen wird von spezialisierten Diensten überwacht - Strahlenschutzdienste werden von Personen rekrutiert, die eine spezielle Ausbildung an Sekundarschulen, Hochschulen oder Fachkursen des Ministeriums für Atomenergie der Russischen Föderation absolviert haben. Diese Dienste sind mit den notwendigen Instrumenten und Geräten ausgestattet, um die ihnen übertragenen Aufgaben zu lösen.

Die Hauptaufgaben, die von den nationalen Rechtsvorschriften zur Kontrolle der Strahlensituation festgelegt sind, sind je nach Art der durchgeführten Arbeiten wie folgt:

Kontrolle der Dosisleistung von Röntgen- und Gammastrahlung, Flüssen von Beta-Partikeln, Nitronen, Korpuskularstrahlung an Arbeitsplätzen, angrenzenden Räumlichkeiten und auf dem Territorium des Unternehmens und des beobachteten Bereichs;

Kontrolle 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 der Freisetzung radioaktiver Stoffe in die Atmosphäre;

Kontrolle über den Gehalt an radioaktiven Stoffen in Abwasser direkt in die Kanalisation eingeleitet;

Kontrolle über die Sammlung, Entsorgung und Entsorgung radioaktiver fester und flüssiger Abfälle;

Kontrolle des Verschmutzungsgrades von Objekten der äußeren Umgebung außerhalb des Unternehmens.