Облучение в чем измеряется: Единицы измерения и дозы радиации

Содержание

Единицы измерения и дозы радиации

Навигация по статье:


Содержание статьи

В каких единицах измеряется радиация и какие допустимые дозы безопасны для человека. Какой радиационный фон является естественным, а какой допустимым. Как перевести одни единицы измерения радиации в другие.


Допустимые дозы радиации

  • допустимый уровень радиоактивного излучения от естественных источников излучения, иначе говоря естественный радиоактивный фон, в соответствии с нормативными документами, может быть в течении пяти лет подряд не выше чем

    0,57 мкЗв/час


  • В последующие года, радиационный фон должен быть не выше  0,12 мкЗв/час



  • предельно допустимой суммарной годовой дозой, полученной от всех техногенных источников, является

    1 мЗв/год


Величина 1 мЗв/год, суммарно должна включать в себя все эпизоды техногенного воздействия радиации на человека. Сюда входят все типы медицинских обследований и процедур, включает флюорографию, рентген зуба и так далее. Так же сюда относятся полеты на самолетах, прохождение через досмотр в аэропорту, получение радиоактивных изотопов с пищей и так далее.




В чем измеряется радиация

Для оценки физических свойств радиоактивных материалов применяются такие величины как:

  • активность радиоактивного источника (Ки или Бк)
  • плотность потока энергии (Вт/м2)

Для оценки влияния радиации на вещество (не живые ткани), применяются:

  • поглощенная доза (Грей или Рад)
  • экспозиционная доза (Кл/кг или Рентген)

Для оценки влияния радиации на живые ткани, применяются:

  • эквивалентная доза (Зв или бэр)
  • эффективная эквивалентная доза (Зв или бэр)
  • мощность эквивалентной дозы (Зв/час)



Оценка действия радиации на не живые объекты

Действие радиации на вещество проявляется в виде энергии, которую вещество получает от радиоактивного излучения, и чем больше вещество поглотит этой энергии, тем сильнее действие радиации на вещество. Количество энергии радиоактивного излучения, воздействующего на вещество, оценивается в дозах, а количество поглощенной веществом энергии называется - поглощенной дозой.

Поглощенная доза - это количество радиации, которое поглощено веществом. В системе СИ для измерения поглощенной дозы используется - Грей (Гр).

1 Грей - это количество энергии радиоактивного излучения в 1 Дж, которая поглощена веществом массой в 1 кг, независимо от вида радиоактивного излучения и его энергии.

1 Грей (Гр) = 1Дж/кг = 100 рад

Данная величина не учитывает степень воздействия (ионизации) на вещество различных видов радиации. Более информативная величина, это экспозиционная доза радиации.

Экспозиционная доза - это величина, характеризующая поглощённую дозу радиации и степень ионизации вещества. В системе СИ для измерения экспозиционной дозы используется - Кулон/кг (Кл/кг).

1 Кл/кг= 3,88*103 Р

Используемая внесистемная единица экспозиционной дозы - Рентген (Р):

1 Р = 2,57976*10-4 Кл/кг

Доза в 1 Рентген - это образование 2,083*109 пар ионов на 1см

3 воздуха



Оценка действия радиации на живые организмы

Если живые ткани облучить разными видами радиации, имеющими одинаковую энергию, то последствия для живой ткани будут сильно отличаться в зависимости от вида радиоактивного излучения. Например, последствия от воздействия альфа излучения с энергией в 1 Дж на 1 кг вещества будут сильно отличаться от последствий воздействия энергии в 1 Дж на 1 кг вещества, но только гамма излучения. То есть при одинаковой поглощенной дозе радиации, но только от разных видов радиоактивного излучения, последствия будут разными. То есть для оценки влияния радиации на живой организм недостаточно просто понятия поглощенной или экспозиционной дозы радиации. Поэтому для живых тканей было введено понятие эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза - это поглощённая живой тканью доза радиации, умноженная на коэффициент k, учитывающий степень опасности различных видов радиации. В системе СИ для измерения эквивалентной дозы используется - Зиверт (Зв).

Используемая внесистемная единица эквивалентной дозы - Бэр (бэр): 1 Зв = 100 бэр.


Коэффициент k
Вид излучения и диапазон энергий Весовой множитель
Фотоны всех энергий (гамма излучение) 1
Электроны и мюоны всех энергий (бета излучение) 1
Нейтроны с энергией < 10 КэВ (нейтронное излучение) 5
Нейтроны от 10 до 100 КэВ (нейтронное излучение) 10
Нейтроны от 100 КэВ до 2 МэВ (нейтронное излучение) 20
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ (нейтронное излучение) 10
Нейтроны > 20 МэВ (нейтронное излучение) 5
Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи) 5
Альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра (альфа излучение)
20

Чем выше "коэффициент k" тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.

Для более лучшего понимания, можно немного по-другому дать определение "эквивалентной дозы радиации":


Эквивалентная доза радиации - это количество энергии поглощённое живой тканью (поглощенная доза в Грей, рад или Дж/кг) от радиоактивного излучения с учетом степени воздействия (наносимого вреда) этой энергии на живые ткани (коэффициент К).



Допустимые нормы радиации

В России, с момента аварии в Чернобыле, наибольшее распространение имела внесистемная единица измерения мкР/час, отражающая экспозиционная дозу, которая характеризует меру ионизации вещества и поглощенную им дозу. Данная величина не учитывает различия в воздействии разных видов радиации (альфа, бета, нейтронного, гама, рентгеновского) на живой организм.

Наиболее объективная характеристика это - эквивалентная доза радиации, измеряемая в Зивертах. Для оценки биологического действия радиации в основном применяется мощность эквивалентной дозы радиации, измеряемая в Зивертах в час. То есть это оценка воздействия радиации на организм человека за единицу времени, в данном случае за час. Учитывая, что 1 Зиверт это значительная доза радиации, для удобства применяют кратную ей величину, указываемую в микро Зивертах - мкЗв/час:

1 Зв/час = 1000 мЗв/час = 1 000 000 мкЗв/час.

Могут применяться величины, характеризующие воздействия радиации за более длительный период, например, за 1 год.

К примеру, в нормах радиационной безопасности НРБ-99/2009 (пункты 3.1.2, 5.2.1, 5.4.4), указана норма допустимого воздействия радиации для населения от техногенных источников 1 мЗв/год.

В нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 (пункт 5.1.2) и СанПиН 2.6.1.2800-10 (пункт 4.1.3) указаны приемлемые нормы для естественных источников радиоактивного излучения, величиной 5 мЗв/год. Используемая формулировка в документах - "приемлемый уровень", очень удачная, потому что он не допустимый (то есть безопасный), а именно приемлемый.

Но в нормативных документах есть противоречия по допустимому уровню радиации от природных источников

. Если просуммировать все допустимые нормы, указанные в нормативных документах (МУ 2.6.1.1088-02, СанПиН 2.6.1.2800-10, СанПиН 2.6.1.2523-09), по каждому отдельному природному источнику излучения, то получим, что радиационный фон от всех природных источников радиации (включая редчайший газ радон) не должен составлять более 2,346 мЗв/год или 0,268 мкЗв/час. Это подробно рассмотрено в статье "Источники радиоактивных излучений". Однако в нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 и СанПиН 2.6.1.2800-10 указана приемлемая норма для природных источников радиации в 5 мЗв/год или 0,57 мкЗ/час.

Как видите, разница в 2 раза. То есть к допустимому нормативному значению 0,268 мкЗв/час, без всяких обоснований применен повышающий коэффициент 2. Это скорее всего связано с тем, что нас в современном мире стали массово окружать материалы (прежде всего строительные материалы) содержащие радиоактивные элементы.

Обратите внимание, что в соответствии с нормативными документами, допустимый уровень радиации от естественных источников излучения 5 мЗв/год, а от искусственных (техногенных) источников радиоактивного излучения всего 1 мЗв/год.

Получается, что при уровне радиоактивного излучения от искусственных источников свыше 1 мЗв/год могут наступить негативные воздействия на человека, то есть привести к заболеваниям. Одновременно нормы допускают, что человек может жить без вреда для здоровья в районах, где уровень выше безопасного техногенного воздействия радиации в 5 раз, что соответствует допустимому уровню радиоактивного естественного фона в 5мЗв/год.

По механизму своего воздействия, видам излучения радиации и степени ее действия на живой организм, естественные и техногенные источники радиации не отличаются.


Все же, о чем говорят эти нормы? Давайте рассмотрим:

  • норма в 5 мЗв/год, указывает, что человек в течении года может максимально получить суммарную дозу радиации, поглощённую его телом в 5 мили Зиверт. В эту дозу не входят все источники техногенного воздействия, такие как медицинские, от загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами, утечки радиации на АЭС и т.д.
  • для оценки, какая доза радиации допустима в виде фонового излучения в данный момент, посчитаем: общую годовую норму в 5000 мкЗв (5 мЗв) делим на 365 дней в году, делим на 24 часа в сутки, получим 5000/365/24 = 0,57 мкЗв/час
  • полученное значение 0,57 мкЗв/час, это предельно допустимое фоновое излучение от природных источников, которое считается приемлемым.
  • в среднем радиоактивный фон (он давно уже не естественный) колеблется в пределах 0,11 - 0,16 мкЗв/час. Это нормальный фон радиации.

Можно подвести итог по допустимым уровням радиации, действующим на сегодняшний день:

  • По нормативной документации, предельно допустимый уровень радиации (радиационный фон) от природных источников излучения может составлять 0,57 мкЗ/час.
  • Если не учитывать не обоснованный повышающий коэффициент, а также не учитывать действие редчайшего газа - радона, то получим, что в соответствии с нормативной документацией, нормальный радиационный фон от природных источников радиации не должен превышать 0,07 мкЗв/час
  • предельно допустимой нормативной суммарной дозой, полученной от всех техногенных источников, является 1 мЗв/год.


Можно с уверенность утверждать, что нормальный, безопасный радиационный фон в пределах 0,07 мкЗв/час, действовал на нашей планете до начала промышленного применения человеком радиоактивных материалов, атомной энергетики и атомного оружия (ядерные испытания).

А в результате деятельности человека, мы теперь считаем приемлемым радиационный фон в 8 раз превышающий естественное значение.

Стоит задуматься, что до начала активного освоения человеком атома, человечество не знало, что такое раковые заболевания в таком массовом количестве, как это происходит в современном мире. Если до 1945 года в мире регистрировались раковые заболевания, то их можно было считать единичными случаями по сравнению со статистикой после 1945 года.

Задумайтесь, по данным ВОЗ (всемирной организации здравоохранения), только в 2014 году на нашей планете умерли около 10 000 000 человек от раковых заболеваний, это почти 25% от общего количества умерших, то есть фактически каждый четвертый умерший на нашей планете, это человек умерший от ракового заболевания.

Так же по данным ВОЗ, ожидается, что

в ближайшие 20 лет, число новых случаев заболевания раком будет увеличено примерно на 70% по сравнению с сегодняшним днем. То есть рак станет основной причиной смертности. И как бы тщательно, правительство государств с атомной энергетикой и атомным оружием, не маскировали бы общую статистику по причинам смертности от раковых заболеваний. Можно уверенно утверждать, что основной причиной раковых заболеваний, является воздействие на организм человека радиоактивных элементов и излучений.



Для справки:

Для перевода мкР/час в мкЗв/час можно воспользоваться упрощенной формулой перевода:

1 мкР/час = 0,01 мкЗв/час

1 мкЗв/час = 100 мкР/час

0,10 мкЗв/час = 10 мкР/час

Указанные формулы перевода - это допущения, так как мкР/час и мкЗв/час характеризуют разные величины, в первом случае это степень ионизации вещества, во втором это поглощённая доза живой тканью. Данный перевод не корректен, но он позволяет хотя бы приблизительно оценить риск.




Перевод величин радиации

Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.




Единицы измерения, применяемые в СМИ

Часто, при публичном объявлении информации о радиационном загрязнении, официальными структурами осознано применяются величины, которые не позволяет объективно оценить степень угрозы. Например, при освещении аварии АЭС Фукусима-1 в Японии, приводятся данные по плотности загрязнения почвы или воды радиоизотопами в Беккерелях на единицу объема, или указывается активность радиоизотопов в Кюри. Данные величины характеризуют лишь сам радиоактивный изотоп, указывая на количество распадов ядер элемента за единицу времени и не дают представления о его потенциальном воздействии на вещество или живые организмы.

Более объективной величиной, которая позволяет оценить степень опасности радиоактивного загрязнения, является указание эквивалентной дозы в Зивертах (Зв), мили Зивертах (мЗв) или микро Зивертах (мкЗв).

Это делается СМИ осознано, потому что, если было бы указано, что радиационный фон в Фукусиме составляет 100 мЗв/час (зарегистрированный факт), это равно 100 000 мкЗв/час, каждый может его сравнить с нормальным радиационным фоном для техногенных источников и понять, что радиационное загрязнение примерно в 1 000 000 раз выше допустимого уровня, который в соответствии с нормативным документом НРБ-99/2009, должен составлять 0,11 мкЗв/час или что соответствует 1000 мкЗв/год или 1 мЗв/год. Это означает, что при нахождении в зоне действия радиации в течении 30 минут, человек получит единовременную дозу радиации, которую он мог получать в течении всей своей жизни. То есть организм подвергся огромному сконцентрированному по времени энергетическому воздействию, что с большой вероятностью может привести к онкологии.



Другие единицы измерения радиации

  • Активность радиоактивного источника - ожидаемое число элементарных радиоактивных распадов в единицу времени. Измеряется:
  • Беккерель (Бк) - единица в системе СИ.
    1 Бк = 1 распад/с
  • Кюри (Ки) - внесистемная единица.
    1 Ки = 3,7*1010Бк


Перевод величин радиоактивного распада

Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.




Видео: Единицы измерения и дозы радиации




Термины и определения

Радиация или ионизирующее излучение - это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации. Излучение радиации происходит при распаде атомов вещества или при их синтезе.

Радиоактивный распад - это самопроизвольное изменение состава или внутреннего строения нестабильных атомных ядер путем испускания микрочастиц атомов или элементов, составляющих эти частицы (фотон).

Постоянная распада - статистическая вероятность распада атома за единицу времени.

Период полураспада - промежуток времени, в течении которого распадается половина данного количества радионуклида.

Эффективная эквивалентная доза - эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающая разную чувствительность различных тканей живого организма к радиации.

Мощность дозы - это изменение дозы за единицу времени.


Радиация: единицы измерения / Хабр

При почти каждом разговоре о радиоактивности с неспециалистом оказывается, что собеседник имеет в той или иной степени смутное представление о единицах измерения. Вот и когда я опубликовал статью о радиохимической лаборатории, один из читателей пожаловался мне в личку, что у него от множества единиц, встречающихся в книгах и статьях о радиоактивности — рентгены, бэры, рэмы, рады, греи, зиверты, кюри, беккерели и даже грамм-эквиваленты радия — голова идет кругом и попросил об этом написать. Исполняю его просьбу.

Да, на КДПВ — супруги Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри.

Немного истории

В 1895 году Вильгельм Конрад Рентген открыл излучение, обладавшее удивительными свойствами: действуя, подобно свету, на фотопластинки, и возбуждая свечение люминесцентных экранов, оно с легкостью проникало через непрозрачные преграды. Прошло совсем немного времени, как оказалось, что источником подобного излучения является не только работающая трубка Крукса, как в опытах Рентгена, но и вещества, содержащие уран, которые, к тому же, испускают это излучение непрерывно, неизменно и без какого-либо подвода энергии извне. За этим последовала буквально лавина открытий. Открытие радия, полония, а затем целого букета новых радиоактивных элементов, установление связи радиоактивного распада с превращением одного элемента в другой, первые осуществленные ядерные реакции… В общем, удивительно простой опыт Беккереля с урановой солью на завернутой в черную бумаге фотопластинке буквально распечатал «горшочек-не-вари» новых знаний. Разговор об этих открытиях — это тема другой статьи (и не одной), а сейчас я просто скажу, что уже тогда, в первые месяцы и годы этого «радиевого бума» нельзя было обойтись без измерений.

Первым измерительным прибором для определения интенсивности ионизирующей радиации стал обыкновенный электроскоп или электрометр, который разряжался под действием излучения, и скорость этого разряда была пропорциональна его интенсивности. А первым эталоном стала…

Ампула с миллиграммом радия, как мера радиоактивности

Эта ампула стала не только первым эталоном для градуировки электрометров и ионизационных камер — это была мера количества радиоактивности. Удивительным свойством радия оказалось исключительное постоянство его излучения: его интенсивность зависела только от количества радия. Поэтому, взяв однажды навеску в 1 мг радия и запаяв его в платиновую ампулу, стало возможным больше никогда радий не взвешивать. Сравнив интенсивность гамма-излучения от эталонной ампулы и образца, помещенного в ампулу с такой же толщиной стенки, можно было с высокой точностью определить количество радия в нем. Так что ампулы с радием заняли свое законное место в палатах мер и весов рядом с эталонами метра, килограмма и сферическими конями.

Строго говоря, источником гамма-излучения является не радий. И именно с этим связано то, что эталоном была именно запаянная ампула. Дело в том, что радий-226 не излучает гамма-лучи при распаде. Он испускает альфа-частицу, превращаясь в радон-222, который тогда называли эманацией радия. Последний, будучи также альфа-активным, затем претерпевает ряд распадов с испусканием альфа- и бета-частиц, некоторые из которых сопровождаются гамма-излучением. Из запаянной ампулы радону деваться некуда, и между радием и его радиоактивными продуктами распада устанавливается вековое равновесие: сколько радона (и каждого последующего члена радиоактивного ряда) образовалось, столько и распадается.

При сравнении радиоактивности других открытых впоследствии элементов с радием стали применять такую единицу, как миллиграмм-эквивалент радия, равный количеству радиоактивного вещества, который дает такую же интенсивность гамма-излучения, как и миллиграмм радия на том же расстоянии.

Миллиграмм-эквивалент радия, как единица радиоактивности, имеет тот очевидный недостаток, что гамма-излучение, вообще говоря, является своего рода побочным эффектом радиоактивного распада. Во-многих случаях оно либо отсутствует, либо возникает не в каждом акте распада. Поэтому от сравнения по интенсивности гамма-излучению перешли к понятию активности, как мере количества актов распада в препарате в единицу времени. Эталоном осталась все та же ампула с радием, и отсюда появилась единица кюри, определяемая, как активность радиоактивного вещества, в котором в единицу времени распадается столько же атомов (а именно, штук), сколько распадается атомов радия-226 в одном его грамме.

Единица кюри в настоящее время считается устаревшей, как и все внесистемные единицы. В системе СИ ее заменяет беккерель — это активность препарата, в котором в среднем происходит один распад в секунду. Таким образом, 1 Ки = Бк.

Электрометр и экспозиционная доза

Первым устройством для измерения интенсивности радиоактивного излучения, как я говорил, стал электрометр, который разряжался под действием лучей радия. Он стал предтечей ионизационной камеры — камеры с двумя противоположно заряженными электродами, которая позволяла определить количество ионов, образовавшихся в воздухе, заполнявшем камеру. Эти ионы в электрическом поле внутри ионизационной камеры начинают движение к электродам и, достигнув их, разряжают их. По величине уменьшения заряда электродов можно определить число пар ионов, которые образовались в воздухе под действием излучения. А измерив ток, протекающий через камеру в цепи внешнего источника напряжения, можно определить количество ионных пар, рождающихся в камере в единицу времени, пропорциональное интенсивности излучения.

Величина, которую таким образом измеряют, была названа экспозиционной дозой радиоактивного излучения. И единицей ее измерения стал рентген. При экспозиционной дозе в 1 рентген в одном кубическом сантиметре сухого воздуха образуется одна единица СГСЭ ( Кл) заряда каждого из ионов, что соответствует пар ионов. Кстати, наш эталонный 1 мг радия в платиновой ампуле на расстоянии 1 см в течение часа создает экспозиционную дозу в 8,4 рентгена (обычно в таком случае говорят о мощности экспозиционной дозы 8,4 Р/ч).

В системе СИ нет специальной единицы экспозиционной дозы и применяется единица кулон на килограмм. 1 Кл/кг = 3875.97 Р. Однако в настоящее время данная единица используется крайне редко из-за отказа от самого понятия экспозиционной дозы. Причина этого отказа в том, что эта достаточно легко измеряемая величина малопригодна для практического применения. Нас обычно интересует не то, сколько ионов образовалось в воздухе, а то действие, которое произвело облучение на вещество или живую ткань.

Поглощенная доза

Вполне очевидной является идея считать мерой воздействия радиоактивного излучения на вещество поглощенную в этом веществе энергию. Это и есть поглощенная доза, мерой которой является энергия излучения, поглощенная единицей массы вещества. Единицей измерения поглощенной дозы в СИ является грей: 1 Гр = 1 Дж/кг. Раньше применялась другая единица — рад. 1 рад = 100 эрг/г = 0,01 Гр. При экспозиционной дозе 1 Р поглощенная доза в воздухе равна 0,88 рад. В большинстве случаев эти 0,88 округляют до единицы, приравнивая рад к рентгену (хотя по сути это разные физические величины), а грей (и зиверт, о котором ниже) к 100 рентгенам.

А вот доза в различных веществах при одной и той же экспозиционной дозе будет различной в зависимости от вида и энергии излучения и свойств поглотителя. Именно по этой причине сейчас от понятия экспозиционной дозы отказались. На практике гораздо более корректным является измерение не экспозиционной дозы, а взять детектор, средний атомный номер которого равен среднему атомному номеру биологической ткани (в таком случае говорят о тканеэквивалентном детекторе) и измерять поглощенную дозу в нем. Тогда с определенной степенью точности можно полагать, что поглощенная доза в детекторе будет равна поглощенной дозе в биологической ткани.

Всякие разные дозы

Но оказывается, разные виды радиоактивных излучений действуют на живую ткань неодинаково. Альфа-излучение, протоны и нейтроны при одинаковой поглощенной дозе наносят ей гораздо больший вред, чем гамма-излучение и бета-частицы. В связи с этим наряду с поглощенной дозой возникает еще один вид дозы — эквивалентная доза. Она равна дозе гамма-излучения, которая вызывает такой же биологический эффект, как и доза данного излучения.
Единицей измерения эквивалентной дозы является зиверт. Старой единицей эквивалентной дозы является биологический эквивалент рентгена или бэр, по-английски REM (порой в переводной литературе и у рентгенологов можно встретить единицу «рэм» — это тот же бэр). 1 Зв = 100 бэр.

Для того, чтобы перевести поглощенную дозу в эквивалентную, нужно поглощенную дозу умножить на так называемый коэффициент качества. Этот коэффициент для фотонов, электронов и мюонов равен единице, для альфа-частиц принят равным 20, для протонов по разным данным — от 2 до 5, а для нейтронов сильно зависит от энергии, достигая 20 в интервале энергий от 100 кэВ до 2 МэВ (см. рисунок).

Помимо эквивалентной, рассматривают еще и эффективную дозу. Она учитывает не только разную степень вредности излучения, но и разную степень вредности облучения той или иной части тела или органа при облучении не всего тела, а его части. Каждой ткани и органу приписывают взвешивающие коэффициенты таким образом, чтобы сумма равнялась единице. При равномерном облучении всего тела эффективная доза равна эквивалентной. Измеряется она в тех же единицах, что эквивалентная.

На этом я и остановлюсь: не буду запутывать вас и рассказывать, что такое керма, амбиентный эквивалент дозы и еще многие штуки.

А как это все измеряют?

Чтобы измерить экспозиционную дозу, как я и говорил, нужно взять некоторый объем воздуха, собрать образовавшиеся в нем ионы и определить их количество, что с успехом решается с помощью ионизационной камеры. Именно на основе ионизационных камер сделана большая часть накопительных дозиметров «карандашного» типа.

А чтобы измерить поглощенную дозу, придется измерить количество энергии, выделившееся в веществе. И вот тут кроется главная сложность. Напрямую эту энергию измерить очень сложно, так как в большинстве случаев она очень мала. Один грей (а это серьезная доза, уже вызывающая лучевую болезнь) — это всего лишь джоуль на килограмм. Если мы попытаемся измерить эту дозу, например, калориметрически — по изменению температуры, то, например, алюминий нагреется всего лишь чуть больше, чем на тысячную градуса.

Поэтому все методы измерения поглощенной дозы или ее мощности косвенные. Они заключаются в том, что мы наблюдаем некий процесс, вызываемый облучением и требующий затраты энергии и предполагаем, что «выход» этого процесса будет линейно зависеть от энергетического вклада поглощенного излучения в него.

Первичным актом взаимодействия ионизирующего излучения с веществом почти всегда является, собственно, ионизация. Квант гамма-излучения или иная частица, испускаемая радиоактивным веществом, как правило, имеет энергию, значительно превышающую энергию, необходимую для того, чтобы вырвать электрон из атома. Поэтому одним актом ионизации дело не заканчивается. По всей траектории следования частицы в веществе порождаются свободные электроны и положительно заряженные ионы, энергии которых обычно сами превышают энергию ионизации, что приводит к развитию целого каскада процессов образования свободных электронов и ионов, до тех пор, пока их энергия не окажется сравнимой с энергией химической связи, с первыми энергиями ионизации и т.д. И уже эти электроны и ионы непосредственно осуществляют то воздействие на вещество, которое характерно для ионизирующих лучей: возбуждают люминесценцию, инициируют химические реакции, разрушают биологические структуры, становятся носителями электрического тока. И их количество и суммарная энергия пропорциональны поглощенной дозе (строго говоря — за вычетом энергии электронов, вылетевших за пределы вещества), при этом они уже «ничего не знают» о том, что их породило.
Исторически одним из первых дозиметров стала обычная фотопленка, завернутая в светонепроницаемый материал. Степень ее почернения после проявления примерно так же зависит от поглощенной дозы, как и от экспозиции обычным видимым светом: имеется область линейной зависимости, ограниченная загибом в области малых доз и насыщением (с последующей соляризацией — падением плотности) в области больших доз. Пленка является дешевым и довольно чувствительным, но не очень надежным дозиметром, так как небольшие отклонения в режимах обработки могут давать заметные погрешности определения дозы. Фотопленка является одним из первых представителей семейства химических дозиметров, в которых величина дозы определяется по количеству образованного или израсходованного в ходе реакции вещества: окрашенного, парамагнитного или обладающего другим легко измеримым свойством. Это может быть раствор в ампуле, темнеющий или окрашивающийся под действием радиации (например, из-за окисления железа (II) до железа (III) с последующим образованием ярко окрашенного в красный цвет роданида), стекло или кристалл, в которых образуются так называемые радиационные дефекты, поглощающие свет. Химические дозиметры позволяют определять дозу облучения с высокой точностью и в очень широких пределах — от тех, которые не нанесут человеку особого вреда до тех, которые убьют его в одну минуту. Но, как правило, они не позволяют измерить мощность дозы.

Люминесценция позволяет регистрировать даже акт поглощения единственной частицы или гамма-кванта, который приводит к возникновению в материале детектора короткой световой вспышки — сцинтилляции. На этом принципе основано действие сцинтилляционных детекторов, которые позволяют измерять даже очень слабые потоки радиации, в десятки и сотни раз более слабые, чем естественный радиационный фон. Сцинтилляционный датчик излучения в отличие от химических детекторов позволяет определять мощность поглощенной детектором дозы в реальном времени. Разумеется, для того, чтобы получить величину дозы, или мощности дозы, нужно не просто сосчитать число импульсов, а просуммировать, проинтегрировать испущенный сцинтиллятором свет.

Особой разновидностью таких детекторов являются так называемые термолюминесцентные детекторы. В них используется люминесцентный материал, который, вместо того, чтобы отмечать вспышкой света каждую частицу, сохраняет образованные ею свободные заряды в виде длительно существующих заряженных дефектов решетки. При нагревании эти дефекты «залечиваются», а освободившиеся электроны и дырки рекомбинируют, передавая энергию центрам люминесценции. И проинтегрировав световой импульс, возникающий при нагревании термолюминофора, мы определим накопленную им дозу.

Наконец, мы можем «поймать» не вторичные эффекты, вызванные ионизацией, а сами ионы — совсем как в ионизационной камере, только эта камера заполняется не газом, а полупроводником — германием, кремнием, теллуридом кадмия, наконец — алмазом. Средний ток через детектор будет пропорционален мощности поглощенной им дозы.

А что же всем известный счетчик Гейгера? А он не измеряет дозу. Он может только среагировать импульсом на пролет через него частицы, не разбираясь ни в том, что в него влетело, ни какую энергию оно имело. То есть он может измерить такую характеристику потока частиц, как флюенс: сколько частиц пролетело через заданную площадь. Точно так же будет работать сцинтилляционный или полупроводниковый детектор, если мы будем только фиксировать факт появления импульса, игнорируя его амплитуду.

Доза в разных материалах и ход с жесткостью

В параграфе про поглощенную дозу я упомянул вскользь, что в одном и том же потоке излучения доза, поглощенная разными материалами, будет разной и будет зависеть от энергии квантов и свойств вещества. В случае гамма-излучения его поглощение определяется единственной характеристикой материала — средним (или эффективным) атомным номером . Гамма-излучение передает веществам с одинаковым одну и ту же энергию при прохождении слоя с одинаковой массой на единицу площади. Так, материал, имеющий такой же валовой атомный состав, как живая ткань, будет при любых энергиях поглощать гамма-кванты так же, как живая ткань, и таким образом, поглощенная доза в детекторе, сделанном из этого материала будет равна поглощенной дозе в человеческом теле. А если мы сделаем детектор из йодида цезия (один из наиболее часто используемых сцинтилляторов), то мы сможем откалибровать его для какой-нибудь одной энергии, а при других энергиях он будет врать. Такое изменение показаний дозиметрического прибора в зависимости от энергии излучения носит название «хода с жесткостью» или энергетической зависимости дозовой чувствительности детектора.

На рисунке (из «Нового справочника химика и технолога», т. 11, стр. 111) приведены энергетические зависимости дозовой чувствительности детекторов, изготовленных на основе разных сцинтилляторов. Слева сравниваются антрацен (более «легкий» по среднему атомному весу, чем живая ткань) и йодистый натрий (значительно более «тяжелый», чем последняя). Видно, что в определенном диапазоне энергий детектор на основе йодида натрия завышает величину дозы в 10 раз! А на правом графике показано то, что взяв смесь органических сцинтилляторов — более «легкого» и более «тяжелого», чем живая ткань, можно практически полностью устранить «ход с жесткостью».

Другим способом устранения «хода с жесткостью» является подбор фильтров, поглощающих излучение в области, где чувствительность детектора избыточна.

Заключение

В заключение приведу небольшую табличку, где сведены основные рассмотренные в статье величины.

А для более полного ознакомления с темой рекомендую лекции профессора Игоря Николаевича Бекмана, МГУ

Все статьи серии

Радиация: Будни радиохимической лаборатории
Радиация: источники
Радиация: риски, безопасность, защита

В чём измеряется радиация, нормы для человека: в помещении, природе

Радиоактивное излучение окружает нас повсюду, в какой-то мере его имеют все предметы и даже сам человек. Представляет опасность не сама радиация, а когда её значение превысит некоторые значения. Одно дело, если человек подвергся радиации кратковременно и совсем другое, когда она воздействует длительное время, например, проживает в заражённой квартире. Забегая вперёд скажем, что для человека безопасная норма радиации определена в пределах 30 микрорентген в час (мкР/ч). Существуют ещё несколько единиц измерения. Другие нормы и единицы её измерения обсудим ниже.

что такое радиоактивность

Что такое радиоактивность

Что такое радиация

Содержание статьи

Радиация — это вид излучения заряженными частицами. Такое излучение, воздействуя на окружающие предметы, ионизирует вещество. В случае с человеком она не только ионизирует клетки, но и разрушает их или вызывает раковые заболевания.

Большинство элементов таблицы Менделеева инертны и безвредны, но некоторая часть имеет нестабильное состояние. Не вдаваясь в подробности описать её, можно так. Атомы некоторых веществ из-за непрочных внутренних связей распадаются. Это распад сопровождается выбросом альфа, бета-частиц и гамма-излучением.

Такой выброс сопровождается высвобождением энергии с различной проникающей способностью и оказывающем разное воздействие на ткани организма.

Виды радиации

Существует несколько видов радиоактивности, которые можно разделить на неопасные, малоопасные и опасные. Подробно останавливаться на них не будем скорее это для понимания с, чем можно столкнуться в помещении. Итак, это:

  1. альфа (α) излучение;
  2. бета (β) излучение;
  3. гамма (γ) излучение;
  4. нейтронное;
  5. рентгеновское.

Альфа-излучение, бета и нейтронное представляют собой облучение частицами. Гамма и рентгеновское — это электромагнитное излучение.

В быту вам вряд ли предстоит встретиться с рентгеновским и нейтронным, так как они специфичны, а вот с остальными можно. Каждое из этих видов излучений имеет разную степень опасности, но, кроме этого, должно учитываться, какое количество облучения получил человек.

В чём измеряется радиация

Единиц измерения радиации несколько, но в основном на пользовательском уровне предпочитается рентген, ассоциативно связанный с ней. На таблице ниже они приведены. Рассматривать подробно их не будем, так как при необходимости узнать радиоактивный фон в квартире будут нужны, пожалуй, только 2.

виды радиации

Виды радиации

  1. Зиверт – эквивалентная доза. 1 Зв = 100 Р = 100 БЭР = 1 Гр.
  2. Рентен — внесистемная единица — Кл/кг. 1 Р = 1 БЭР = 0,01 Зв.
  3. БЭР – аналог Зиверт, устаревшая внесистемная единица. 1 БЭР = 1 Р = 0,01 Зв.
  4. Грей – мощность поглощённой дозы – Дж/кг. 1 Гр = 100 Рад.
  5. Рад – доза поглощённой радиации Дж/кг. 1 рад – это 0,01 (1 рад = 0,01 Гр).

На практике больше в ходу системная единица Зиверт (Зв), мЗв – миллизиверт, мкЗв – микрозиверт, названная в честь учёного Рольфа Зиверта. Зиверт единица измерения эквивалентной дозы, выражается в количестве энергии полученной на килограмм массы Дж/кг.

Выражение радиации в Рентгенах также используется хоть и менее широко. Однако конвертировать рентгены в зиверты не составит труда.

1 Рентген равен 0,0098 Зв, но обычно значение в зиверт округляют до 0,01, что упрощает перевод. Так как это очень большие дозы в реальности пользуются гораздо меньшими значениями м – милли 10-3 и мк – микро 10-6 . Отсюда 100 мкР = 1 мкЗв, или 50 мкР = 0,5 мкЗв. То есть используется множитель 100. Когда нужно перевести микрозиверты в микрорентгены нужно какое-то значение умножить на сто, а если нужно перевести рентгены в зиверты, то необходимо поделить.

Уровень радиации которую может получить человека на процедурах и жизни

Надзор и нормативные документы

Надзор в этой сфере осуществляет Роспотребнадзор специальными службами. Контроль за состоянием радиоактивного загрязнения окружающей природной среды осуществляется Федеральной службой России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, а за уровнем радиационной безопасности населения — органами Министерства здравоохранения РФ.

В России дозы радиации для человека устанавливает СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009» и ОСПОРБ-99. По ним предельно допустимая доза радиации для человека составляет не более 5 мЗв или 0,5 БЭР, или 0,5 Р в год.

Нормы для человека

За длительные годы исследования радиации были определены безопасные и максимальные дозы. К сожалению, не только опытным путём, но и на практике. Такие события, как Хиросима и Чернобыль не прошли даром для планеты. Годы наблюдений за излучением показали, что превышение допустимой дозы радиации оставляет отпечаток на всех последующих поколениях.

в чем измеряется радиация

Физические величины в которых измеряется радиация

Радиационный фон

С момента зарождения земли прошло 4,5 миллиарда лет, за это время радиоактивность, которая во время её формирования была просто гигантской, сошла почти на нет. Существующий естественный фон, который в нашей стране составляет 4–15 мкР в час, складывается из нескольких составляющих. Это:

  • Природный, до 83%. Остаточная радиация от природных источников — газов, минералов.
  • Космическое излучение — 14%. Мощнейшим источником излучения является солнце. При уменьшении магнитного поля земли общий фон увеличится, что может привести к увеличению раковых заболеваний и мутаций. Второй фактор, снижающий излучение – это атмосфера. Летающие на самолётах и альпинисты получают повышенную дозу.
  • Техногенное – от 3 до 13%. С первого атомного взрыва прошло 75 лет. За время испытаний атомного оружия в атмосферу было выброшено огромное количество радиоактивных веществ. Кроме этого, техногенные аварии — Чернобыль, Фукусима. Добыча и транспортировка таких веществ, а также работающие АЭС. Всё вносит вклад в общий фон.
окружающая радиация

Доза радиации которую получает человек в течении года

Норма радиационного фона является значение до 0,20 мкЗв/час или 20 мкР/час. Допустимый фон считается уровень до 60 мкР/час или 0,6 мЗв. Для каждой страны он устанавливается свой, например, в Бразилии безопасный радиоактивный фон составляет 100 мкР в час.

Безопасная доза

Безопасной дозой радиации для человека является уровень, при котором можно жить и работать без последствий для организма. Этот уровень определён до 30 мкР/ч (0,3 мкЗв/час).

Допустимая доза

Допустимая доза радиации несколько больше безопасной и показывает уровень, при котором на организм оказывается воздействие радиации, но без негативных последствий для здоровья.

Допустимый уровень в год предполагает до 1 мЗв. Если это значение поделить на часы, то получим 0,57 мкЗв/ч.

Эта доза применяется и для расчёта среднего значения полученного излучения за несколько лет. Например, человек за 5 лет подряд должен получить 5 мЗв, но работая на вредном производстве, получил годовую в 3 мЗв. Следующие 4 года он не должен получить более 1 мЗв, чтобы выровнять значения и уменьшить риск заработать лучевую болезнь.

При полётах на высоте выше 10 км уровень излучения будет до 3 мкЗв/ч, что превышает норму в 10 раз. Получается, что за 4 часа можно получить максимальную, суммарную дозу до 12 мкЗв.

уровень излучения при перелётах

Излучение которое можно полечить в полёте

Смертельный уровень облучения

Опасной дозой можно принять уровень в 0,75 Зв. При таком значении происходит изменение в крови человека и хоть не бывает смертельных исходов сразу, но в будущем вероятность раковых заболеваний довольно высока.

Как уже было замечено выше органы (печень, лёгкие, желудок, кожа) неравномерно воспринимают излучение. Лучевая болезнь начинается с дозы в 1–2 Зиверт и для некоторых это уже смертельная доза. Другие с лёгкостью перенесут заражение и выздоровеют.

Если исходить из статистики, то смертельной будет доза выше 7 Зиверт или 700 рентген.

Доза. Зиверт Воздействие на человека
1–2 Лёгкая форма лучевой болезни.
2–3 Лучевая болезнь. Смертность в течение первого месяца до 35%.
3–6 Смертность до 60%.
6–10 Летальный исход 100% в течение года.
10–80 Кома, смерть через полчаса
80 и более Мгновенная смерть

Измерение радиации в квартире

Уровень радиации в помещении не должен превышать 0,25 мкЗв/час. Безопасным считаются помещение, в которых содержание радона не более 100 Бк на кубометр. При этом в производственных помещениях он может составлять до 300 Бк и 0,6 микроЗиверт.

Если нормы превышены, то принимаются меры к их снижению. При невозможности это сделать жильцы должны быть переселены, а помещение перепрофилировано в нежилое или идти под снос.

В СанПиН указано содержание тория, урана и калия-40 используемых на строительстве для возведения жилья. Общая доза от стеновых и отделочных материалов не должна быть выше 370 Бк/кг.

Материалы с повышенной радиоактивностью

При строительстве в советское время все материалы проходили проверку по ГОСТ. Поэтому разговоры о том что «хрущёвские» пятиэтажки имеют радиоактивность, не более чем миф. Основным источником радиации в квартире или любом другом помещении является газ радон.

Он относится к естественным источникам радиации, так как присутствует в земной коре и выделяется в окружающую среду, внося свою долю в общий радиационный фон. Проникая в помещение через фундамент и полы, он накапливается , увеличивая нормальный радиоактивный фон. Поэтому не стоит делать помещения слишком герметичными. Дополнительным источником поступления радона в дом является вода поступающая из артезианских скважин и газ.

радиоактивность материалов

Средняя радиоактивность некоторых строительных материалов

Основные строительные материалы: бетон, кирпич и дерево не представляют опасности и являются самыми безвредными. Однако в строительстве и в быте мы используем материалы, выделяющие довольно большое количество радона. К ним относятся:

  • пемза;
  • гранит;
  • туф;
  • графит.

Все материалы залегающие или добытые из земной коры могут иметь повышенный уровень радиации. Поэтому неплохо контролировать её самостоятельно.

Чем проверить наличие радиации

Проверить уровень радиации может возникнуть при покупке новой квартиры, квартиры в неблагополучном районе или использовании подозрительных материалов на строительстве дома. У человека нет органов чувств способных почувствовать радиацию и оценить опасность. Поэтому для её обнаружения необходимо наличие специализированных приборов — дозиметров.

дозиметры для измерения радиации

Бытовые дозиметры для измерения радиации

Они могут быть бытовыми, профессиональными, промышленными или военными. В качестве чувствительного элемента могут использоваться различные датчики: газоразрядные, сцинтилляционные кристаллы, слюдяные счётчики Гейгера-Мюллера, термолюминесцентные лампы, пин-диоды.

Для замеров в домашних условиях нам доступны бытовые дозиметры. В зависимости от прибора он может выводить показания на дисплей в мкЗв/ч или мкР/ч. Некоторые приборы более близкие к профессиональным могут показывать в обоих вариантах. Следует учитывать, что бытовые дозиметры имеют довольно высокий уровень погрешности измерений.

Основы радиационной безопасности,единицы: dfedbees — LiveJournal

http://www.ieer.org Единицей измерения дозы облучения является грей. (эффективная доза - зиверт и поглощённая доза -грей, примерно одинаковы.)    Для населения пределы приемлемо опасной дозы дополнительного к естественному радиационному фону облучения (напомню, что абсолютно безопасной дозы нет) были впервые установлены лишь в 1952 году. Они соответствовали 15 миллиЗивертов/год. Под напором фактов об опасном воздействии радиации уже в 1959 году пришлось уменьшить эту дозу до 5 мЗв/год, а в 1990 году - до 1 мЗв/год. Сейчас все больше специалистов настаивает на дальнейшем уменьшении этой дозы - до 0,25 мЗв/год. В Германии нормы радиационной безопасности для населения - 0,3 мЗв в год. В некоторых штатах США максимальная допустимая годовая доза искусственного облучения для населения - 0,1 мЗв/год. . Тут посмотрел книжки по эксперсс методикам измерения йода в щитовидке (от 88г): доза вплотную к щитовидке минус фоновая на плече и - 10 мР/час соответствует 1 млн.Бк йода-131. Было бы желание измерить... 1.Доза прямо пропорциональна раковым заболеваниям начиная с нуля!!, генетический эффект радиации так же беспороговый. Р.М.Зиверт еще в 1950 г. пришел к заключению, что для действия радиации на живые организмы нет порогового уровня. Сегодня это расписано во всех оф. документах. Нет малой дозы есть предельная доза для населения (приемлемого по опасности) и работников атомной промышленности. 2. Адаптации к радиации нет! проф.А.В.Яблоков "Миф о безопасности малых доз радиации"

Теперь это актуально: 100 Бэр = 100 Рентген = 100 Рад = 1 Зиверту = 1 Грэю Микро(мк,µ)=0,000 001; Милли(м,m)=0,001 Нано(н)=0,000 000 001

1 Зв = 1 Гр = 100 рад

1 Зв = 100 бэр

1 Зв = 100 рентген(вообще, ~102) Чем «измеряется радиация»   Активность вещества, то есть его мощность. Смысл величины — сколько полураспадов делается в 1 секунду. Измеряется в Бк (Беккерелях) на кг или м3. Например, нормальная вода имеет активность не выше 100 Бк\час. Международная норма по цезию от 1000 до 10 000 беккерелей на килограмм пищевых продуктов, в наших нормах радиационной безопасности они такие же. Так что японцам волноваться не стоит, а нам и подавно". Экспозиционная доза. Полураспады создают ионизационное излучение. Мерой ионизационного воздействия этого излучения на вещество и называется экспозиционной дозой. Измеряется в рентгенах. Просто в рентгенах, без «в час». Простыми словами, насколько сильно летит уран в атмосферу и портит вокруг себя воздух. Мощность экспозиционной дозы. А эта хрень имеет уже более практический смысл. Означает величину экспозиционной дозы за единицу времени – т.е. простыми словами «сколько радиации выдается в час». Измеряется рентгенами в час. Эквивалентная и эффективная доза. Несмотря на то, что это два разных понятия, я объединил их в один пункт. Простыми словами это не объяснить, но на пальцах эти величины обозначают биологическую воздействие «величины радиации» на организм человека. То есть, сколько радиации впитал организм. Измеряется в Зивертах. Есть еще внесистемная единица Бэр (равная 1бэр=0,01 Зв), чернобыльцам к примеру в военных билетах указывали сколько они получили в Бэрах. Мощность эквивалентной и эффективной доз – это сколько зивертов в час или год воспринимает наше тело. Данные Википедии 26 апреля 1986г произошла Чернобыльская катастрофа. город Припять-город Чернобыльских энергетиков,обслуживающих станцию.Расположен в 3 км от станции. 26 апреля к 21:00 гамма-фон на улицах Припяти (3км от станции) достигал 140 мР/ч (примерно 1,3 мЗв/ч), 27 апреля к 7:00 утра   360 мР/ч ( то бишь 3,4мЗ\ч)  В Киеве (110км от станции) к 16 мая доходил до 0,8 мР/ч.. Общее число жителей Припяти составило 47 тыс. человек, из них 17 тыс. детей и 80 лежачих больных. 27 апреля утром эвакуация началась. К 18 часам эвакуация была завершена В первые дни аварию начали ликвидировать несколько тысяч человек Ликвидаторы работали в опасной зоне посменно: те, кто набрал максимально допустимую дозу радиации, уезжали, а на их место приезжали другие. Основная часть работ была выполнена в 1986—1987 годах, в них приняли участие примерно 240 000 человек. Общее количество ликвидаторов (включая последующие годы) составило около 600 000. Гринпис и Международная организация «Врачи против ядерной войны» утверждают, что в результате аварии только среди ликвидаторов умерли десятки тысяч человек, в Европе зафиксировано 10 000 случаев уродств у новорождённых, 10 000 случаев рака щитовидной железы и ожидается ещё 50 000. А вот табличка для переводов зивертов в рентгены/бэры и наоборот. И напоследок, ещё вот такая брошюрка полезная о радиации в качестве ликбеза: http://www.antigreen.org/lib/koshelev/index.html

Довольно плохо эти величины переводятся друг в друга. Грей это единица поглощённой дозы, Зиверт - эквивалентная доза, а Рентген это экспозиционная доза. Хотя их можно выразить друг через друга, биологический смысл измерения радиации есть только в Греях и Зивертах.  Дозы в Черобыле на август 1986 (до возведения саркофага): Вокруг реактора после уборки кусков графита и топливных сборок: под стенами 20-30 Р/ч(0,2-0,3 З\ч) , чуть дальше 40-60 Р/ч(0,4-0,6 Зв\ч), на входе в административный корпус около 100 миллирентген/ч(1миллиЗиверт/ч), внутри АБК 2-5 миллирентген/ч(0,02-0,05мЗв\ч), на границе 30 км зоны 5-15 миллирентген/ ч(0,05-0,15мЗв\ч). Но все уровни полосатые, с большими флуктуациями. Нормальный естественный фон там около 20 микрорентген/ч(0,2 микрозиверта\час), для сведения. Порог малых доз радиации

Воздействие различных доз облучения на человеческий организм

Доза, Гр (Грей) (Гр=Зв) Причина и результат воздействия
(0.7-2) 10-3 (700микроЗв-2миллиЗв) Доза от естественных источников в год
0.05 (50 миллиЗв) Предельно допустимая доза профессионального облучения в год
0.1 (100 мЗв) Уровень удвоения вероятности генных мутаций
0.25 (250 мЗв) Однократная доза оп

Единицы измерения радиоактивности

Многие сталкиваются с трудностями при определении единиц измерения радиоактивного излучения и практическом использовании полученных значений. Сложности возникают не только из-за их большого разнообразия: беккерели, кюри, зиверты, рентгены,  рады, кулоны, ремы и др., но и из-за того, что не все используемые величины связаны между собой кратными соотношениями и при необходимости могут переводиться из одних в другие.

 

Как разобраться?

Все довольно просто, если отдельно рассматривать единицы, связанные с радиоактивностью, как физическим явлением, и величины, измеряющие воздействие этого явления (ионизирующего излучения) на живые организмы и окружающую среду. А также, если не забывать о внесистемных единицах и единицах радиоактивности, действующих в системе СИ (Международная система единиц), которая была введена в 1982 году и обязательна к использованию во всех учреждениях и предприятиях.

 

Внесистемная (старая) единица измерения радиоактивности

Кюри (Ки) – первая единица радиоактивности, измеряющая активность 1 грамма чистого радия. Введенная с 1910 года и названная в честь французских ученых К. и М. Кюри, она не связана с какой-либо системой измерения и в последнее время утратила свое практическое значение. В России же кюри, несмотря на действующую систему СИ, разрешенная к использованию в области ядерной физики и медицины без срока ограничения.

 

Единицы радиоактивности в системе СИ

В СИ используется другая величина – беккерель (Бк), которая определяет распад одного ядра в секунду. Беккерель более удобен в расчетах, чем кюри, поскольку имеет не такие большие значения и позволяет без сложных математических действий по радиоактивности радионуклида определить его количество. Высчитав количество распадов 1 г радона, легко установить соотношение между Ки и Бк: 1 Ки = 3,7*1010 Бк, а также определить активность любого другого радиоактивного элемента.

 

Измерение ионизирующих излучений

С открытием радия было обнаружено, что излучение радиоактивных веществ влияет на живые организмы и вызывает биологические эффекты, сходные с действием рентгеновского облучения. Появилось такое понятие, как доза ионизирующего излучения – величина, которая позволяет оценивать воздействие радиационного облучения на организмы и вещества. В зависимости от особенностей облучения, выделяют эквивалентную, поглощенную и экспозиционную дозы:

  1. Экспозиционная доза – показатель ионизации воздуха, возникающей под действием гамма- и рентгеновских лучей, определяется количеством образовавшихся ионов радионуклидов в 1 куб. см. воздуха при нормальных условиях. В системе СИ она измеряется в кулонах (Кл), но существует и внесистемная единица – рентген (Р). Один рентген – большая величина, поэтому удобнее на практике использовать ее миллионную (мкР) или тысячную (мР) доли. Между единицами экспозиционной дозы установлено следующее соотношения: 1 Р = 2, 58.10-4 Кл/кг.
  2. Поглощенная доза – энергия альфа-, бета- и гамма-излучения, поглощенная и накопленная единицей массы вещества. В международной системе СИ для нее введена следующая единица измерения – грей (Гр), хотя до сих пор в отдельных областях, например в радиационной гигиене и в радиобиологии широко используется внесистемная единица – рад (Р). Между этими величинами имеется такое соответствие: 1 Рад = 10-2 Гр.
  3. Эквивалентная доза – поглощенная доза ионизирующего излучения, учитывающая степень его воздействия на живую ткань. Поскольку одинаковые дозы альфа-, бета- или гамма-излучения оказывают разный биологический ущерб, введен так называемый КК –коэффициент качества. Для получения эквивалентной дозы необходимо поглощенную дозу, полученную от определенного вида излучения, умножить на этот коэффициент. Измеряется эквивалентная доза в берах (Бэр) и зивертах (Зв), обе эти единицы взаимозаменяемы, переводятся из одной в другую таким образом: 1 Зв = 100 Бэр (Рем).

В системе СИ используется зиверт – эквивалентная доза конкретного ионизирующего излучения, поглощенная одним килограммом биологической ткани. Для пересчета греев в зиверты следует учесть коэффициент относительной биологической активности (ОБЭ), который равен:

  • для альфа-частиц – 10-20;
  • для гамма- и бета-излучения – 1;
  • для протонов – 5-10;
  • для нейтронов со скоростью до 10 кэВ – 3-5;
  • для нейтронов со скоростью больше 10 кэВ: 10-20;
  • для тяжелых ядер – 20.

Бэр (биологический эквивалент рентгена) или рем (в английском языке rem – Roentgen Equivalent of Man) – внесистемная единица эквивалентной дозы. Поскольку альфа-излучение наносит больший ущерб, то для получения результата в ремах, необходимо измеренную радиоактивность в радах умножить на коэффициент, равный двадцати. При определении гамма- или бета-излучения перевод величин не требуется, поскольку ремы и рады равны друг другу.

Основные радиологические величины и единицы
Величина Внесистемные Си Соотношения между единицами
Активность нуклида, А Кюри (Ки, Ci) Беккерель (Бк, Bq) 1 Ки = 3.7·1010Бк
1 Бк = 1 расп/с
1 Бк=2.7·10-11Ки
Экспозицион-
ная доза, X
Рентген (Р, R) Кулон/кг
(Кл/кг, C/kg)
1 Р=2.58·10-4 Кл/кг
1 Кл/кг=3.88·103 Р
Поглощенная доза, D Рад (рад, rad) Грей (Гр, Gy) 1 Гр=1 Дж/кг
Эквивалентная доза, Н Бэр (бэр) Зиверт (Зв, Sv) 1 бэр=10-2 Зв
1 Зв=100 бэр
Интегральная доза излучения Рад-грамм (рад·г, rad·g) Грей- кг (Гр·кг, Gy·kg) 1 рад·г=10-5 Гр·кг
1 Гр·кг=105 рад·г

 

Смертельная радиация для человека. Степени и дозы лучевой болезни

В мире не существует людей, которые бы не слышали о радиации, но далеко не все из них знают, что это такое. В случайных и ничего не значащих беседах многие люди говорят о радиации как о чем-то неприятном и опасном, но все же отвлеченном и не совсем понятном.

Все боятся радиации и знают о её негативном воздействии на наш организм, но мало кто может ответить на вопросы о том, в чем она измеряется, какая доза является смертельной для человека, где в повседневной жизни можно её получить и как защитить себя от радиации.

В данной статье обсудим радиацию, поговорим о её допустимых и смертельных дозах, способах защиты, степенях, дозах лучевой болезни и рассмотрим другие важные вопросы, касающиеся этой темы.

Какая доза радиации смертельна для человека

Как и в чем измеряется радиация?

В 1895 году Вильгельмом Конрадом Рентгеном было открыто обладавшее уникальными свойствами излучение, действие на фотопластинки которого, как и действие света, активизировало свечение люминесцентных экранов. Это излучение без труда проникало через непрозрачные преграды. Свои эксперименты Рентген проводил с работающей трубкой Крукса.

Через некоторое время мир с удивлением узнал о том, что источником подобного излучения является не только трубка Крукса, но и содержащие в своем составе уран вещества, которые продуцировали излучение не только неизменно и непрерывно, но и без подвода энергии извне.

Это открытие, как и открытия полония, радия и других радиоактивных элементов, потрясло весь мир! За котороткий период времени ученые смогли установить связь радиоактивного распада с трансформацией одного радиоактивного элемента в другой и осуществить первые ядерные реакции. В процессе проведения экспериментов возникла необходимость в измерительных приборах и единицах измерения. Электрометр (электроскоп) стал первым измерительным прибором, а эталоном и мерой радиоактивности стала платиновая ампула, внутри которой находился миллиграмм радия.

Сейчас эффективная и эквивалентная дозы ионизирующего излучения измеряются в Зивертах (Зв) и Микрозивертах (мкЗв). 1 Микрозиверт равен 11 миллиону Зиверта. 1 Зиверт равен 100 бэрам (биологический эквивалент рентгена). Данные единицы измерения позволяют определить относительную биологическую эффективность того или иного источника ионизирующего излучения.

Для измерения радиации необходимо взять определенный объем воздуха и определить количество собравшихся в нем ионов. Сделать это можно при помощи ионизационной камеры или созданного на её основе накопительного дозиметра карандашного типа. Чтобы измерить поглощенную дозу радиации, нужно измерить количество выделившейся в веществе энергии. Данную энергию напрямую измерить очень сложно, так как чаще всего она выделяется в очень небольших количествах.

В современном мире существует множество бытовых и профессиональных приборов для измерения радиационного фона. Чтобы измерить радиацию при помощи бытового прибора, который можно приобрести в специализированном магазине, необходимо включить его и начать передвигаться по квартире, офисе, даче или любом другом помещении. Прибор следует подносить максимально близко к гранитным или мраморным столешницам, стенам, предметам интерьера, кафельной плитке, батареям и т.д.

Основные источники радиации в повседневной жизни

Радиация – это распространяющиеся вокруг в виде электромагнитных волн потоки энергии, которые в определенных случаях негативно влияют на наш организм. Уровень негативного влияния радиации определяется с учетом силы энергетического и электромагнитного уровней радиоактивных волн.

Люди каждый день сталкиваются с радиацией. В малых дозах её излучают многие привычные для нас объекты.

Бананы. Эти фрукты в своем составе содержат природные радиоактивные изотопы калий-40 и углерод-14. В одном банане средних размеров каждую секунду происходит около 14 – 16 актов распада калия-40. Но не стоит отказываться от бананов, ведь излучаемая ими радиация никак не вредит нашему организму.

Сканеры для досмотра в аэропортах. Современные сканеры, в отличие от металлодетекторных рамок, не только создают на мониторах полное изображение пассажира, но и используют инновационную технологию Backscatter X‑ray (обратно-рассеянное излучение). Так как лучи не проходят насквозь, а отражаются от тела, то человек во время сканирования получает совсем небольшую и совершенно безопасную для его организма дозу радиации.

Рентгеновское исследование. Многие люди боятся делать рентгеновские снимки, так как думают, что во время исследования излучается большая доза радиации. Опасной для здоровья человека дозой является разовая доза, которая равна 1 Зв, а смертельной – 3 – 10 Зв. Рентгеновский снимок зуба «дает» пациенту дозу радиации от 2 до 5 мкЗв, а снимок грудной клетки – от 30 – 35 до 300 – 310 мкЗв.

Вода. Радиоактивные частицы содержатся и в воде, но в очень малом количестве. Их источником является естественный радиоактивный изотоп водорода тритий. Каждый год люди из питьевой воды получают около 45 – 55 мкЗв радиации.

Бетон. От бетонных дорог, зданий и тротуаров мы получаем около 25 – 35 мкЗв радиации каждый год.

Мониторы старых компьютеров и телевизоров. Электро-лучевые трубки старых телевизоров и компьютеров излучают радиацию в небольших дозах, поэтому никакой опасности для нашего здоровья они не представляют. За год регулярного просмотра телевизора с ЭЛТ-монитором человек получает около 8 – 12 мкЗв радиации. ЭЛТ-дисплей же старого компьютера ежегодно излучает приблизительно 0,8−1,2 мкЗв.

Радиоактивное излучение Вселенной. Большой Взрыв спровоцировал возникновение перманентного реликтового космического излучения. На нашей планете мы защищены от него и его негативного воздействия благодаря озоновому слою атмосферы. Но некоторые космические излучения без проблем проходят этот естественный фильтр и попадают на Землю. Годовая доза радиации на уровне моря от реликтового излучения Вселенной равна 2,8−3,2 мкЗв.

Тело человека. Не только бананы, но и наши тела излучают биологически эффективную радиацию! Тело взрослого среднестатистического человека содержит 25 – 35 мг радиоактивного калия-40. Каждый год физическое тело излучает около 3,8−4,1 мкЗв радиации.

Сигареты. В легких заядлого курильщика накапливается радиоактивный свинец, который за год излучает около 1600 мкЗв.

Источники радиации в повседневной жизни

Таблица допустимых и смертельных доз радиации

Доза облучения в мзв (1 мЗв = 1000 мкЗв)Признаки поражения организма человека
0 — 100 мЗвДопустимая норма радиации, которая совершенно безвредна для организма человека.
100 – 500 мЗвКоличество лейкоцитов в крови снижается, но лучевая болезнь не наблюдается.
1000 – 2000 мЗвЧеловек чувствует легкую усталость, тошноту, головокружение. Уровень эритроцитов значительно снижается, наблюдается частичное облысение и анорексия. Наступает легкая форма лучевой болезни.
2000 – 4000 мЗвПлотность костей снижается, костный мозг начинает распадаться. Количество лейкоцитов и эритроцитов резко снижается. Наблюдаются диарея, тошнота, внутрибрюшное кровоизлияние.
4000 мЗв и большеСмертельная доза радиации. Человека, получившего такую дозу радиации, ждет летальный исход.

Степени и дозы лучевой болезни

Лучевая болезнь – это возникающее в результате воздействия разных видов ионизирующих излучений заболевание. Лучевая болезнь имеет несколько степеней и может быть легкой, средней, тяжелой и крайне тяжелой.

Легкая степень лучевой болезни. Возникает при радиации в 1 – 2 Зв. Первичная реакция данной степени лучевой болезни длится 1 – 3 дня и характеризуется тошнотой, рвотой, головной болью и общей слабостью. Скрытый период болезни характеризуется удовлетворительным состоянием пациента и длится на протяжении 3 – 5 недель. В разгар болезни пациент чувствует себя удовлетворительно, но может испытывать общую слабость, головную боль и тошноту. При правильном лечении человек выздоравливает через 1 – 2 месяца, а состав его крови полностью восстанавливается через 2 – 4 месяца.

Средняя степень лучевой болезни. Возникает при радиации в 1,5−3 Зв. Первичная реакция длится 1 – 3 дня и характеризуется слабостью, тошнотой, головной болью, рвотой, эмоциональным возбуждением, которое резко переходит в депрессивное состояние. Скрытый период болезни длится 2 – 3 недели. В этот период времени пациент чувствует себя удовлетворительно, но может испытывать слабость и проблемы со сном. Разгар болезни длится 2 – 3 недели и характеризуется кожными кровотечениями, повышением температуры тела до 38 градусов по Цельсию, общей слабостью, бессонницей, инфекционными осложнениями. При правильном и своевременном лечении выздоровление наступает через 2 – 3 месяца, а восстановление состава крови – через 3 – 5 месяцев. При возникновении определенных осложнений возможен летальный исход.

Тяжелая степень лучевой болезни. Возникает при радиации в 3 – 6 Зв. Первичная реакция длится на протяжении 2 – 4 дней. Через 10 – 60 минут после облучения возникает многократная и неукротимая рвота, которая не прекращается на протяжении 4 – 8 часов. Пациент чувствует резкую слабость и жажду, у него возникает расстройство желудка, а температура повышается до 39 градусов по Цельсию. Скрытый период болезни длится 8 – 10 дней. В этот период человек чувствует себя очень слабым, испытывает головную боль и проблемы со сном. Разгар болезни длится 2 – 3 недели. У пациента наблюдаются тяжелое состояние и общее истощение, его мучает озноб, температура тела повышается до 40 градусов по Цельсию, возникают инфекционные осложнения, кровотечения и кровоизлияния. При правильном и своевременном лечении пациент может выздороветь через 5 – 10 месяцев. При возникновении определенных осложнений смерть наступает через 10 – 35 дней.

Крайне тяжелая степень лучевой болезни. Возникает при радиации свыше 6 – 7 Зв. Первичная реакция возникает через 10 – 15 минут после заражения в виде неукротимой рвоты, которая не прекращается на протяжении 5 – 6 часов. У пациента наблюдаются понос, помутнение сознания, существенное повышение температуры тела. Скрытый период отсутствует. В разгар болезни первичные реакции усиливаются, возникает непроходимость кишечника, перитонит и нарушение водно-солевого обмена. Смерть наступает через 5 – 10 дней.

Как защитить себя от радиации?

Чтобы защитить себя от радиации, специалисты советуют регулярно употреблять морскую капусту, йодированную соль, принимать йодсодержащие лекарственные препараты. Не стоит кушать ранние овощи, которые непонятно где и как были выращены.

Для защиты от радиации можно использовать и люголь: достаточно растворить в воде 4 – 5 капель люголя и принимать такой раствор 3 раза в день.

При угрозе реального радиоактивного заражения следует сразу же спрятаться в помещении с закрытыми окнами, дверями и отключенной вентиляцией. Тело необходимо тщательно омыть, а ногти и волосы продезинфицировать специальными средствами.

Тело и органы дыхания помогут защитить хлопчатобумажные ткани. Намочите их в воде и используйте в качестве фильтров. Ту одежду, которая была на вас в момент заражения, следует немедленно уничтожить.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Доза облучения - это... Что такое Доза облучения?

Доза излучения — в физике и радиобиологии - величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества и живые организмы.

Экспозиционная доза

Основная характеристика взаимодействия ионизирующего излучения и среды – это ионизационный эффект. В начальный период развития радиационной дозиметрии чаще всего приходилось иметь дело с рентгеновским излучением, распространявшимся в воздухе. Поэтому в качестве количественной меры поля излучения использовалась степень ионизации воздуха рентгеновских трубок или аппаратов. Количественная мера, основанная на величине ионизации сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении, достаточно легко поддающаяся измерению, получила название экспозиционная доза.

Экспозиционная доза определяет ионизирующую способность рентгеновских и гамма-лучей и выражает энергию излучения, преобразованную в кинетическую энергию заряженных частиц в единице массы атмосферного воздуха. Экспозиционная доза – это отношение суммарного заряда всех ионов одного знака в элементарном объёме воздуха к массе воздуха в этом объёме.

В системе СИ единицей измерения экспозиционной дозы является кулон, деленный на килограмм (Кл/кг). Внесистемная единица – рентген (Р). 1 Кл/кг = 3880 Р

Поглощенная доза

При расширении круга известных видов ионизирующего излучения и сфер его приложения, оказалось, что мера воздействия ионизирующего излучения на вещество не поддается простому определению из-за сложности и многообразности протекающих при этом процессов. Важным из них, дающим начало физико-химическим изменениям в облучаемом веществе и приводящим к определенному радиационному эффекту, является поглощение энергии ионизирующего излучения веществом. В результате этого возникло понятие поглощенная доза. Поглощенная доза показывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы любого облучаемого вещества и определяется отношением поглощенной энергии ионизирующего излучения на массу вещества.

За единицу измерения поглощенной дозы в системе СИ принят грэй (Гр). 1 Гр – это такая доза, при которой массе 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 Гр=100 рад.

Эквивалентная доза

Изучение отдельных последствий облучения живых тканей показало, что при одинаковых поглощенных дозах различные виды радиации производят неодинаковое биологическое воздействие на организм. Обусловлено это тем, что более тяжелая частица (например, протон) производит на единице пути в ткани больше ионов, чем легкая (например, электрон). При одной и той же поглощенной дозе радиобиологический разрушительный эффект тем выше, чем плотнее ионизация, создаваемая излучением. Чтобы учесть этот эффект, введено понятие эквивалентной дозы. Эквивалентная доза рассчитывается путем умножения значения поглощенной дозы на специальный коэффициент — коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффициент качества.

Единицей измерения эквивалентной дозы в СИ является зиверт (Зв). Величина 1 Зв равна эквивалентной дозе любого вида излучения, поглощенной в 1 кг биологической ткани и создающей такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения. Внесистемной единицей измерения эквивалентной дозы является бэр (биологический эквивалент рада). 1 Зв = 100 бэр.

Эффективная доза

Эффективная доза (E) - величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Она представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органах и тканях на соответствующие взвешивающие коэффициенты.

Одни органы и ткани человека более чувствительны к действию радиации, чем другие: например, при одинаковой эквивалентной дозе возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения разных органов и тканей следует учитывать с разным коэффициентом, который называется коэффициентом радиационного риска. Умножив значение эквивалентной дозы на соответствующий коэффициент радиационного риска и просуммировав по всем тканям и органам, получим эффективную дозу, отражающую суммарный эффект для организма.

Значение коэффициента радиационного риска для отдельных органов

Органы, ткани Коэффициент
Гонады (половые железы) 0,2
Красный костный мозг 0,12
Толстый кишечник 0,12
Желудок 0,12
Лёгкие 0,12
Мочевой пузырь 0,05
Печень 0,05
Пищевод 0,05
Щитовидная железа 0,05
Кожа 0,01
Клетки костных поверхностей 0,01
Головной мозг 0,025
Остальные ткани 0,05

Взвешенные коэффициенты устанавливают эмпирически и рассчитывают таким образом, чтобы их сумма для всего организма составляла единицу. Единицы измерения эффективной дозы совпадают с единицами измерения эквивалентной дозы. Она также измеряется в зивертах или бэрах.


Фиксированная эффективная эквивалентная доза (CEDE - the committed effective dose equivalent)- это оценка доз радиации на человека, в результате ингаляции или употребления некоторого количества радиоактивного вещества. СЕDЕ выражается в бэрах или зивертах (Зв) и учитывает радиочувствительность различных органов и время, в течение которого вещество остается в организме (вплоть до всей жизни). В зависимости от ситуации, СЕDЕ может также иметь отношение к дозе излучения определенного органа, а не всего тела.

Групповые дозы

Подсчитав индивидуальные эффективные дозы, полученные отдельными людьми, можно прийти к коллективной дозе – сумме индивидуальных эффективных доз в данной группе людей за данный промежуток времени. Коллективную дозу можно подсчитать для населения отдельной деревни, города, административно-территориальной единицы, государства и т.д. Её получают путем умножения средней эффективной дозы на общее количество людей, которые находились под воздействием излучения. Единицей измерения коллективной дозы является человеко-зиверт (чел.-Зв.), внесистемная единица – человеко-бэр (чел.-бэр).
Кроме того, выделяют следующие дозы:

  • коммитментная — ожидаемая доза, полувековая доза. Применяется в радиационной защите и гигиене при расчёте поглощённых, эквивалентных и эффективных доз от инкорпорированных радионуклидов; имеет размерность соответствующей дозы.
  • коллективная — расчётная величина, введенная для характеристики эффектов или ущерба для здоровья от облучения группы людей; единица — Зиверт (Зв).
    Коллективная доза определяется как сумма произведений средних доз на число людей в дозовых интервалах.
    Коллективная доза может накапливаться в течение длительного времени, даже не одного поколения, а охватывая последующие поколения.
  • пороговая — доза, ниже которой не отмечены проявления данного эффекта облучения.
  • предельно допустимые дозы (ПДД) — наибольшие значения индивидуальной эквивалентной дозы за календарный год, при которой равномерное облучение в течение 50 лет не может вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными методами (НРБ-99)
  • предотвращаемая — прогнозируемая доза вследствие радиационной аварии, которая может быть предотвращена защитными мероприятиями.
  • удваивающая — доза, которая увеличивает в 2 раза (или на 100%) уровень спонтанных мутаций. Удваивающая доза обратно пропорциональна относительному мутационному риску. Согласно имеющимся в настоящее время данным, величина удваивающей дозы для острого облучения составляет в среднем 2 Зв), а для хронического облучения — около 4 Зв.
  • биологическая доза гамма-нейтронного излучения — доза равноэффективного по поражению организма гамма-облучения, принятого за стандартное. Равна физической дозе данного излучения, умноженной на коэффициент качества.
  • минимально летальная — минимальная доза излучения, вызывающая гибель всех облученных объектов.

Мощность дозы

Мощность дозы (интенсивность облучения) — приращение соответствующей дозы под воздействием данного излучения за единицу времени. Имеет размерность соответствующей дозы (поглощенной, экспозиционной и т. п.), делённую на единицу времени. Допускается использование различных специальных единиц (например, Зв/час, бэр/мин, сЗв/год и др.).

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

Как измеряется радиация - единицы радиоактивности

Red IAEA Ionizing Radiation Sign (Kricke) Red IAEA Ionizing Radiation Sign (Kricke) Красный знак ионизирующего излучения МАГАТЭ (Крике)
Если вы видите этот знак, вы, возможно, захотите узнать, как измерить радиацию.

Есть много единиц радиоактивности, но способы их использования могут сбивать с толку. Эти единицы показывают, как часто радиоактивный источник производит излучение, как излучение взаимодействует с веществом, как излучение поглощается и влияет на биологические системы. Эти единицы можно разделить на четыре категории: радиоактивность, облучение, поглощенная доза и эквивалент дозы.

Радиоактивность - Беккерель и Кюри

Радиоактивность - это фактическое количество ионизирующего излучения, испускаемого атомом или любым другим источником. Это количество радиоактивных инцидентов независимо от типа радиации. Кюри (Ки) и беккерель (Бк) - единицы радиоактивности. Беккерель - это единица измерения радиоактивной активности в системе СИ, которая определяется как 1 распад в секунду. Кюри равна 3,7 · 10 900 · 10 · 10 900 11 распадов в секунду. Это измерение было основано на активности радия-226.Одна кюри была эквивалентна активности, выделяемой одним граммом радия-226.

1 Бк = 1 распадов в секунду
1 Ки = 3,7 × 10 10 распадов в секунду = 3,7 × 10 10 Бк

Облучение - Рентген

Воздействие - это количество радиоактивности, проходящей через окружающую среду. Устройства для измерения экспозиции можно откалибровать, чтобы выбрать тип измеряемого излучения или просто измерить все излучения, с которыми они сталкиваются. Единицей радиационного воздействия является рентген (R).

1 R = 2,58 × 10 −4 Кулон / килограмм

Поглощенная доза - рад и Грей

Поглощенная доза - это количество излучения, поглощенное объектом (или человеком). Это количество экспонирования, которое фактически «застревает» в материале. Единицы измерения поглощенной дозы - это рад ( r, , , , поглощенный, , ) и серый (Гр). Рад - единица поглощенной дозы в системе СГС, серый - единица СИ.

1 Гр = 100 рад = 100 Джоулей / килограмм

Эквивалент дозы - бэр и зейвер

Эквивалент дозы - это измерение поглощенной дозы, которая влияет на состояние здоровья живых тканей.Это измерение должно учитывать тип излучения.

Для рентгеновских лучей, гамма-лучей и бета-частиц эквивалент дозы равен поглощенной дозе.

Для нейтронов важен диапазон энергий. Нейтроны с кинетической энергией менее 1 МэВ и более 50 МэВ увеличивают поглощенную дозу в 5 раз. Максимальный эффект нейтронов составляет от 1 до 50 МэВ, что может в 20 раз превышать поглощенную дозу.

Альфа-частицы могут нанести наибольший ущерб биологической системе.Эквивалентная доза может быть в 20 раз больше поглощенной дозы.

Единицами эквивалентной дозы являются бэр ( R oentgen e quivalent - m an) и зиверт (Зв). Как и в случае поглощенной дозы, бэр является единицей СГС, а зиверт - единицей эквивалентной дозы в системе СИ.

1 Зв = 100 бэр = 1 джоуль / килограмм ткани человека

Эти значения обычно сопровождаются типом ткани. Некоторые ткани поглощают излучение лучше, чем другие. Легкие, костный мозг и желудок поглощают радиацию легче, чем кожа или мозг.

Fun Bonus Unit of Radioactivity - BED

The BED is a unit of radiation equal to the amount of radiation in one banana. The BED is a unit of radiation equal to the amount of radiation in one banana. BED - это единица радиации, равная количеству радиации в одном банане.

Бананы радиоактивны. Они содержат встречающийся в природе изотоп калия К-40. 150-граммовый банан может испускать достаточно излучения, чтобы составлять 0,1 мкЗв эквивалентной дозы. Это измерение известно как эквивалентная доза банана или BED. BED была создана, чтобы показать низкие уровни радиоактивности, с которыми люди сталкиваются в своей повседневной жизни.Типичный фоновый радиационный фон составляет порядка 100 доз бананового эквивалента. Компьютерная томография грудной клетки - 7000 BED. Чтобы дать человеку смертельную дозу радиации, потребуется 35 миллионов бананов (3,5 × 10 7 BED).

.

Как измеряется радиационное облучение?

Около 150 человек, живущих или работающих около поврежденных ядерных объектов Японии, прошли мониторинг на предмет потенциального радиационного облучения, и 23 из них были признаны нуждающимися в лечении. Как измеряется степень их воздействия?

Согласно Комиссии по ядерному регулированию США (NRC), «облучение» относится к количеству радиации, такой как рентгеновские лучи, гамма-лучи, нейтроны, альфа- и бета-частицы, присутствующие в воздухе. Экспозиция, обычно выражаемая в рентгенах, измеряется счетчиками Гейгера и аналогичными приборами.Счетчик Гейгера регистрирует, насколько содержащийся в нем газ ионизируется поступающими частицами излучения, и преобразует эту информацию в электронный сигнал.

Однако люди не поглощают всю радиацию, которой они подвергаются; большая часть его проходит прямо через их тела. Небольшое количество энергии, переносимой излучением, поглощается тканями тела, и это поглощенное количество измеряется в единицах «поглощенной дозы излучения» (рад). Радиация влияет на разных людей по-разному, но бригады по безопасности используют практическое правило: один рентген гамма- или рентгеновского излучения обычно дает поглощенную дозу примерно в 1 рад.Измеряя уровень радиации вокруг тела человека с помощью счетчика Гейгера, сотрудник службы безопасности может приблизительно определить поглощенную дозу этого человека.

Более сложная мера радиационного облучения, называемая эффективной дозой, учитывает вредность конкретного типа присутствующего излучения. В то время как эффективные и поглощенные дозы одинаковы для бета- и гамма-излучения, для альфа- и нейтронного излучения - типов, которые особенно опасны для человеческого организма, - эффективная доза имеет большее значение, чем поглощенная доза.Таким образом, мера эффективной дозы дает конкретную шкалу для определения того, насколько на самом деле опасен инцидент облучения. Единицами эффективной дозы являются «рентгеновский эквивалент человека» (бэр) и зиверт (Зв), где один Зв равен 100 бэр.

Среднестатистический человек ежегодно получает эффективную дозу 0,36 бэр, 80 процентов которой приходится на естественные источники излучения, такие как радиоактивные материалы в коре и мантии Земли и источники в космическом пространстве. Остальные 20 процентов эффективной дозы среднего человека являются результатом воздействия искусственных источников излучения, таких как рентгеновские аппараты, промышленные детекторы дыма, и продолжающихся осадков в результате испытаний ядерного оружия.

В США NRC ограничивает профессиональное облучение взрослых, работающих с радиоактивными материалами, до 5 бэр в год. Предел может быть увеличен до 25 бэр в случае возникновения чрезвычайной ситуации; этот уровень все еще не считается опасным.

Уровень радиации на Фукусиме вырос до 0,8 бэр в час после взрыва на одном из ядерных реакторов сегодня (15 марта). Если бы аварийные работники не были эвакуированы вскоре после этого, они получили бы свою ежегодную профессиональную дозу чуть более чем за 6 часов.

Несмотря на то, что эта сумма потенциально опасна, она все же не была смертельной. Согласно NRC, «[Обычно] считается, что люди, подвергшиеся одновременному облучению примерно 500 бэр, скорее всего, умрут без лечения. Точно так же однократная доза в 100 бэр может вызвать у человека тошноту или покраснение кожи ( хотя выздоровление вероятно), а около 25 бэр может вызвать временное бесплодие у мужчин.Однако, если эти дозы распределяются по времени, а не вводятся сразу, их эффекты, как правило, менее серьезны."

Эта статья предоставлена ​​ Life's Little Mysteries , , дочерним сайтом LiveScience. Следуйте за Натали Вулховер в Twitter @nattyover

.

применений излучения

20 мая 2015 г. | Автор: Mirion Technologies

Помимо ядерной энергетики и ядерного оружия, существует множество способов, которыми радиоактивный материал и испускаемое им излучение остаются полезными в повседневной жизни людей во всем мире.

ДЫМОВЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ

Источник америция-241 от дымового извещателя


Некоторые детекторы дыма также используют радиоактивные элементы как часть механизма обнаружения, обычно америций-241, которые используют ионизирующее излучение альфа-частиц, чтобы вызвать, а затем измерить изменения ионизации воздуха непосредственно вокруг детектора.Изменение из-за дыма в воздухе вызовет срабатывание сигнализации.

МЕДИЦИНА

Рентгеновские лучи - одно из наиболее распространенных применений излучения в медицине, предоставляющее врачам и другим медицинским работникам ценную информацию о травмах или заболеваниях пациентов.


Больницы используют излучение самыми разными способами. Аппараты рентгеновского излучения, компьютерной томографии и ПЭТ используют рентгеновские лучи (рентгеновские лучи и КТ) и гамма-излучение (ПЭТ) для получения подробных изображений человеческого тела, которые предоставляют ценную диагностическую информацию для врачей и их пациентов.Радионуклиды также используются для непосредственного лечения заболеваний, таких как радиоактивный йод, который почти полностью поглощается щитовидной железой, для лечения рака или гипертиреоза. Радиоактивные индикаторы и красители также используются, чтобы иметь возможность точно отображать определенную область или систему, например, в кардиологическом стресс-тесте, который может использовать радиоактивный изотоп, такой как технеций-99, для выявления областей сердца и окружающих артерий с уменьшенным кровотоком. .

РАДИОГРАФИЯ

По сути, мощные версии рентгеновских аппаратов, используемых в медицине, промышленные радиографические камеры используют рентгеновские лучи или даже источники гамма-излучения (такие как иридий-192, кобальт-60 или цезий-137) для исследования труднодоступных мест. или труднодоступные места.Это часто используется для проверки сварных швов на наличие дефектов или неровностей или для исследования других материалов с целью обнаружения структурных аномалий или внутренних компонентов.

Промышленная радиографическая камера, используемая для проверки сварного шва на предмет дефектов


Промышленная радиография также очень полезна для безопасного, неинвазивного сканирования на контрольно-пропускных пунктах, таких как аэропорты, где обычно используются рентгеновские сканеры багажа. Более крупные версии одних и тех же машин часто используются для проверки транспортных контейнеров по всему миру.

БЕЗОПАСНОСТЬ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Радура - международный символ, обозначающий, что пищевой продукт подвергся облучению.

Облучение пищевых продуктов - это процесс использования радиоактивных источников для стерилизации пищевых продуктов. Радиация работает, убивая бактерии и вирусы или подавляя их способность к воспроизводству, серьезно повреждая их ДНК или РНК. Поскольку нейтронное излучение не используется, оставшаяся еда не становится радиоактивной, и ее можно безопасно есть. Этот метод также используется для стерилизации пищевой упаковки, медицинских устройств и производственных деталей.

.

Как измерить радиочастотное (РЧ) излучение в вашем доме

То, что я называю «электричеством», касается не только сотовых телефонов, интеллектуальных счетчиков, вышек сотовой связи или Wi-Fi.

Речь идет о новой парадигме. Новый образ жизни. О здоровой жизни в этом электромагнитном мире.

Из всех различных форм электромагнитного загрязнения, радиочастотное излучение, вероятно, является наиболее коварным.

Что такое радиочастотное микроволновое излучение?

Радиочастота или радиочастотное излучение, иначе известное как беспроводное или микроволновое излучение, представляет собой электромагнитное излучение в диапазоне частот от 3 кГц до 300 ГГц в электромагнитном спектре. Он находится в неионизирующей полосе спектра. Неионизирующий означает, что не хватает энергии для разрыва химических связей между молекулами. В отличие от ультрафиолета, гамма-лучи и рентгеновские лучи находятся в ионизирующей части электромагнитного спектра.

На протяжении десятилетий наши правительства и многие учреждения, которые должны защищать нас, внушали нам, что существует некая магическая граница между ионизирующим и неионизирующим излучением, что ионизирующее излучение опасно, но что неионизирующее излучение радиация совершенно безвредна.

НЕПРАВИЛЬНО. Неионизирующее излучение потенциально очень вредно.

Тысячи исследований связывают воздействие неионизирующего излучения от сотовых телефонов и аналогичных беспроводных устройств с длинным списком неблагоприятных биологических эффектов , в том числе:

  • Повреждение ДНК, одно- и двухцепочечные разрывы
  • снижение мужской и женской фертильности
  • Повышенная проницаемость гематоэнцефалического барьера
  • Нарушение метаболизма глюкозы в головном мозге
  • Нарушение клеточного метаболизма
  • генерация стрессовых белков

Эти биологические эффекты, как известно, являются предвестниками множества серьезных заболеваний, включая рак.

Некоторые ученые даже считают, что неионизирующее излучение более вредно, чем ионизирующее излучение, из-за того, что оно коварно влияет на нашу жизнь.

Где находится радиочастотное излучение?

Это на улице, в общественном транспорте, на наших рабочих местах и ​​даже в наших домах. Его использование растет тревожными темпами.

Обычно следующие телекоммуникационные устройства используют радиочастотное излучение; сотовые телефоны, вышки сотовой связи, микроволновые печи, интеллектуальные счетчики, Wi-Fi, Bluetooth, Wimax, беспроводные радионяни, беспроводные телефоны, радары, беспроводные радионяни, беспроводные охранные сигнализации и т. д.

Даже такие устройства, как электрические духовки, посудомоечные, стиральные машины и холодильники, оснащаются «интеллектуальной» технологией, которая излучает радиочастотное излучение.

Как интерпретировать эту информацию

Как видно из приведенной выше таблицы, самым серьезным нарушителем, безусловно, является сотовый телефон, который держат рядом с головой. Наименее вреден WiFi роутер на расстоянии 5 метров.

Это сравнение немного упрощено, потому что оно не принимает во внимание природу излучения. i.е. например, сотовые телефоны излучают импульсное излучение. Считается, что именно природа пульсации особенно опасна.

Для сравнения: уровень радиочастотного излучения в природе ниже 0,00002 В / м. То есть примерно на 10 000 меньше, чем WiFi-роутер на расстоянии 5 метров.

Почему вы хотите измерять радиочастотное излучение?

Просто потому, что тысячи независимых исследований связывают эти воздействия с неблагоприятными биологическими эффектами и длинным списком серьезных заболеваний, включая рак. Если вы хотите узнать больше об этих исследованиях, я предлагаю вам обратиться к Отчету о биологической инициативе.

Отсюда возникает вопрос: «Разве существуют правила, которые нас защищают?» Есть.

Во всем мире используется множество различных стандартов и правил безопасности радиочастот.

Вот четыре основных стандарта воздействия в мире:

Проблема в том, что эти руководящие принципы и стандарты практически не защищают нас. Они до смешного снисходительны.

В некоторых случаях они в 10 000 (да, в десять тысяч) раз слишком снисходительны.

Сотни международных ученых призывают к пересмотру этих руководящих принципов и стандартов - см. Обращение ООН.

Подробнее об этом здесь.

Радиация RF повсюду - вы ничего не можете с этим поделать?

Неестественные уровни радиочастотного излучения сейчас практически везде на планете. Но это не значит, что вы ничего не можете с этим поделать.

Многие люди думают, что из-за того, что, например, у их соседа есть беспроводной модем, нет смысла избавляться от их собственного беспроводного модема. НЕПРАВИЛЬНО.

Радиочастотное излучение подчиняется закону обратных квадратов. Это означает, что сила электромагнитного поля обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника. Проще говоря, это означает, что воздействие излучения очень быстро уменьшается по мере удаления от устройства, испускающего излучение.

Например, если вы замените свой WiFi-роутер на проводную версию, ближайший WiFi теперь будет вашим соседним WiFi, который находится в 100 футах от вашего офисного стола, а не в 1 футе. Это равносильно уменьшению экспозиции в 10 000 раз (100 x 100), потому что вы находитесь в 100 раз дальше от источника.

Итак, есть много способов уменьшить воздействие этой формы ЭМП.

См. Действие радиочастотного излучения

В этом коротком видео вы увидите, как:

  • Я измеряю радиочастотное излучение
  • Радиочастотное излучение присутствует в доме, даже если нет сотовых телефонов, беспроводных телефонов или Wi-Fi
  • Я объясняю, каковы последствия жизни в среде, которая залита электромагнитным излучением 24 часа в сутки 7 дней в неделю

Вы можете пригласить консультанта по ЭМП для проведения некоторых тестов у себя дома, чтобы установить уровень ваших воздействий, но теперь измерители ЭМП настолько дешевы и просты в использовании, что вы, возможно, захотите провести тестирование самостоятельно.Преимущество покупки собственного измерителя ЭДС состоит в том, что вы можете использовать его дома, на работе с друзьями и семьей, и вы можете использовать его снова и снова.

Когда я впервые купил свой счетчик, даже я был удивлен некоторыми показаниями, которые он давал мне. Поскольку в то время, когда я чувствовал электросмог, я был очень чувствителен к току, мне не нужен был измеритель ЭДС, чтобы предупреждать о горячих точках. Большинство людей не имеют этого «преимущества», они выставляют напоказ себя и свою семью из-за своего невежества. Поверьте мне на слово, чем раньше вы разберетесь в вопросе радиочастотного излучения, тем лучше….

.

Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *