В каких единицах измеряется радиация

Радиация – это не нечто отвлечённое, о чём мы вскользь говорим в незначимых случайных беседах. Её влияние на здоровье, самочувствие, долгожительство человека многократно экспериментально доказано. Опытная проверка пагубного воздействия радиации – долгая эпопея, начиная со времён Курчатова, когда по неведению учёные прохаживались посреди испытательного полигона, не защищённые ничем, кроме лёгкого цивильного костюма, до Чернобыля и Фукусимы, проблематика которых до сих пор стоит на повестке дня специально созданных чрезвычайных команд «ликвидаторов».

Прежде всего, практический интерес представляют те единицы измерения, что отмечены на шкалах доступных для приобретения дозиметров, ведь именно эти приборы позволяют рядовому обывателю оценить радиационную опасность в квартире, на рабочем месте, в зоне отдыха, вблизи от вызывающих беспокойство природных и рукотворных объектов.
Измерительные дозиметры (отличающиеся от низкочувствительных регистрационных и профессиональных высокоточных поисковых приборов) главным образом регистрируют мощность дозы излучения непосредственно в месте нахождения (иначе говоря, дозу излучения в единицу времени). Выражается эта величина в микрозивертах в час.

В чём измеряется радиация: эквивалентная доза

Шкала нередко проградуирована также в единицах, отображающих активность радионуклида (количество радиоактивных распадов в секунду). Применяются беккерель (1Бк), соответствующий одному распаду в секунду, и превосходящая его в 37 000 000 000 раз единица кюри (1Ки). Собственно, вопрос, в чём измеряется радиация бытовыми дозиметрами с погрешностью 25-30%, на этом можно считать закрытым.

Миллирентгены в час (в чём измеряется радиация в новостных выпусках)

С чем соотносится чаще всего фигурирующая в официальных отчётах единица «миллирентген в час»? Рентген (1Р) составляет сотую часть зиверта, соответственно, 1мкЗв = 100мкР = 0,1 мР, то есть показания шкалы дозиметра, проградуированного в микрозивертах, нужно умножать на 10, чтобы сравнить их с озвученными данными, измеренными в миллирентгенах.

Таблицы опасных доз излучения, впрочем, чаще изображают в миллизивертах (1мЗв = 1000 мкЗв). Опасны кратковременные значительные дозы (10 000 мЗв – летальный исход в первые же недели, от 2000 мЗв – тяжёлые формы лучевой болезни, от 1000 мЗв – отсроченные во времени онкологические болезни). Накопление малых доз в течение длительного промежутка времени также небезопасно. Для того, чтобы просчитать последствия, необходимо производить измерения дозиметром, фиксируя время пребывания в опасной зоне, и высчитывать сумму всех показателей (эквивалентную дозу, количество полученных зивертов, в каждом случае равное произведению времени на мощность излучения).

Радиационный фон – как и в чём измеряется радиация, безопасная для здоровья

Естественный радиационный фон образуется многими факторами: интенсивностью солнечной радиации на данной широте в данное время года, присутствием радиоактивных пород в почвах, строительных конструкциях, иных предметах, вплоть до присутствующего в костной системе человека радиоактивного калия-40. Значительную лепту в естественный фон вносит повсеместно выделяемый из глубин земли газ радон, концентрацию которого в закрытых помещениях легко уменьшить до нормы обычным регулярным проветриванием. Годовая норма, получаемая человеком за счёт присутствия естественных источников излучения – около 3 мЗв. Фоновое излучение вблизи ядерных объектов по санитарным нормам не превышает 0,05 мЗв/год, обычно же бывает гораздо меньше.

В чём измеряется радиация помимо зивертов, рентгенов и кюри, вникать вряд ли нужно. Прочие единицы являются в основном производными от перечисленных, наиболее употребимых. Так, 1 бэр составляет 0,01Зв, грэй (1Гр) – численно соответствует зиверту, с той разницей, что в грэях измеряется «поглощённая доза», а не «эффективная» (без учёта выше упомянутого коэффициента опасности); 1 рад = 0,01Гр.

Источник

Измерение радиационного фона

В конце XIX века ученый Рентген обнаружил новый вид излучения. Способностью самопроизвольно испускать невидимые лучи обладают атомы некоторых металлов, например, урана. Это явление называется радиоактивностью, а излучение – ионизирующим.

Основные свойства ионизирующего излучения:

Величина излучения определяется с помощью приборов-дозиметров.

Необходимость измерения радиационного фона

Дозу радиационного облучения можно получить на улице, в собственном доме, на работе, во время полета в самолете, при медицинских обследованиях. Поиск источников радиации, измерение уровня излучения необходимы:

Необходимость регулярно измерять радиационный фон в офисах, квартирах, производственных и общественных помещениях законодательно закреплена в документе СанПиН 2.6.1.2800-10. Радиологическому контролю может быть подвергнута местность или отдельные предметы: древесина, строительные материалы, продукты питания из очагов поражения, металлолом и отходы, питьевая вода. Все это может быть источником проникающей радиации.

Диаграмма источников и уровня облучения людей приведена на рисунке.

Рис.1 Структура источников облучения населения.

Единицы измерения, допустимые дозы радиации, виды излучения

Дозы поглощенной радиации измеряются в миллизивертах (мЗв). Допустимые дозы отражены в следующей таблице:

Виды ионизирующего излучения:

Эти виды отличаются между собой зарядами, массой, энергией. Воздействие всех типов на организм проявляется в генетических изменениях, которые могут проявиться у будущих поколений и соматических – раковых заболеваниях, выкидышах, лейкемии и проч.

Методы и приборы для измерения радиационного фона

Сегодня доступны следующие методики измерения ионизирующего излучения:

Количественные и качественные характеристики проникающего излучения, основанные на перечисленных методиках, измеряются при помощи:

Влияние проникающей радиации на организм человека и меры защиты

Получение чрезмерных доз облучения влечет грустные последствия. Хромосомы человека перестраиваются, что сказывается на здоровье будущих поколений. Наиболее уязвимы следующие части нашего организма:

Повышенный радиационный фон – реальность, с которой людям приходится жить. Его периодические измерения дают возможность контролировать ситуацию и своевременно принимать профилактические меры.

Несколько рекомендаций для защиты дома или квартиры от радиации:

Для выполнения замеров можно приобрести бытовой дозиметр.

Читайте также

Нитраты – это соединения азотной кислоты. В связи с тем, что эти вещества активно используются для выращивания сельскохозяйственных культур, они обнаруживаются в овощах, входящих в ежедневный рацион питания, – картофеле, помидорах, огурцах, свекле, капусте, моркови, листовых салатах.

Казалось бы, если дом построен в соответствии со СНиП и СанПиН, в нем не должны быть превышены нормативы по величине электромагнитных излучений (ЭМИ).

В последние годы отмечается повышение концентрации солей азотной кислоты в питьевой воде. Нитраты в высоких концентрациях отрицательно влияют на здоровье людей, поэтому анализ питьевой воды на нитраты – важней этап водоподготовки, необходимая мера контроля качества жидкости.

Источник

Допустимый радиационный фон для человека

Радиационное излучение постоянно воздействует на людей – на улице в городе, на работе, в квартире и любом другом помещении. Естественный радиационный фон, который создается солнцем и космическими лучами, безопасен для человеческого здоровья. Но есть ли нормальный уровень радиации для человека в быту, с которым он может жить, не подвергая свой организм фатальным изменениям?

Виды радиационного фона

Ионизирующее излучение (ИИ), взаимодействуя с веществом, становится причиной ионизации атомов и молекул (атом возбуждается и открывается от отдельных электронов из атомных оболочек). Основные виды радиации:

Единицы измерения радиации

Допустимый радиационный фон для человека и нормы радиации измеряются с помощью доз излучения. Это величины, которые применяются, чтобы оценить уровень воздействия ионизирующего излучения на различные вещества, организмы, ткани. Единица измерения зависит от типа дозы:

Существует ли вообще безопасная доза?

Норма радиации – размытое понятие. В 1950 г. скандинавский ученый Рольф Зиверт установил, что у облучения нет порогового уровня – определенного значения, при котором у человека гарантированно не будет наблюдаться заметных или незаметных повреждений.

Любая существующая норма радиации способна теоретически вызывать изменения в организме людей соматические и генетические изменения. Многие из которых не проявляются сразу, а остаются скрытыми в течение длительного временного промежутка. Поэтому сложно говорить о нормах радиации – существуют только допустимые ее пределы.

Допустимые дозы радиации

Российские и международные стандарты предусматривают определенные нормы радиации. Считается, что при воздействии на организм человека они не смогут нанести вреда. Норма радиации в микрорентген в час – 50 (0,5 микрозиверт в час).

При этом также отмечается, что не более 0,2 мкЗв в час (20 микрорентген в час) – это максимально безопасный уровень облучения человеческого организма при условии, что радиационный фон входит в диапазон нормальных показателей, поэтому норму радиации даже в этом случае можно назвать условной. При воздействии в течение нескольких часов считается безопасным излучение на уровне не более 10 микрозиверт в час (1 миллирентген). Кратковременно допускается облучение в несколько миллизивертов в час (например, во время рентгена или флюорографии).

Поглощенная доза

Под понятием «поглощенная доза» определяется величина энергии радиации, которая была передана веществу. Выражена в качестве отношения энергии излучения, которая поглощена в данном объеме, к массе вещества в этом объеме.

Является основной дозиметрической величиной. Согласно международной системе единиц, ее измерение происходит в джоулях на кг (Дж/кг). Называется – «грей» (Гр, Gy). Не способна отразить биологический эффект облучения.

Оценка действия радиации на неживые объекты

Для определения нормы радиации при ее воздействии на неживые объекты используются показатели поглощенной дозы (количество поглощенной энергии веществом). При этом более информативной величиной считается экспозиционная доза, с помощью которой возможно определение степени воздействия на вещество разных типов радиации. Сложно говорить о нормах радиации на неживые объекты.

Оценка действия радиации на живые организмы

Если биологические ткани облучать различными типами радиации, обладающими одной и той же энергией, то последствия для организма будут отличаться. Иными словами, если при поглощении одной нормы радиации последствия будут серьезно разниться при альфа-излучении и гамма-излучении. Поэтому, чтобы оценить воздействие ионизирующего излучения на живые организмы, не хватает понятий экспозиционной и поглощенной дозы, также используется эквивалентная.

Это доза радиации, которая была поглощена живым организмом, помноженная на коэффициент k, который учитывает уровень опасности разных типов радиации. Измерение происходит с использованием Зиверт (Зв).

Нормы радиации согласно СанПин

В соответствии с СанПиНом 2.6.1.2523-09, эффективная доза облучения естественными источниками излучения любых работников, в т. ч. медперсонала, не должна составлять более 5 мЗв в год в производственных условиях (любые типы профессий и производств).

Если говорить о конкретных нормах радиации, то усредненные показатели радиационных факторов в течение 12 месяцев, которые соответствуют при монофактором воздействии дозе в 5 мЗв при длительности рабочего процесса 2000 часов/год, примерной скорости дыхания 1,2 кубометра/час, условии радиоактивного равновесия радионуклидов ториевого и уранового рядов в пыли, составляют:

Данные нормы радиации весьма условны, потому что многое будет зависеть от конкретных производственных условий, специфики сферы деятельности и других факторов.

Смертельная доза

В любых нормах радиации обычно всегда прописывается доза, которая быстро приводит к летальному исходу. Опасность ее получения чаще всего наблюдается при возникновении техногенных аварий, несоблюдении условий хранения радиоактивных отходов (вне зависимости от того, какой тип облучения воздействует на человека).

Источник

В чём измеряется радиация: радиационный фон и дозы облучения

Виды радиационного излучения

Радиация может быть нескольких различных видов, каждый из которых характеризуется собственными поражающими факторами. Радиационный фон, который присутствует на Земле, подразделяется на естественный (имеющий природное происхождение) и искусственный (имеющий техногенное происхождение). Так, любой человек постоянно находится в поле того или иного источника радиации.

Радиационные волны подразделяются на:

Альфа-излучение возникает при ядерном распаде тяжёлых химических элементов, среди которых уран, радий, торий и прочие. Их зона поражения ограничена небольшим расстоянием, считаемым от места возникновения: в воздухе — примерно 8−10 см, в биологических средах — всего лишь 0,01−0,05 мм.

Бета-излучение представляет собой поток электронов при ядерном распаде радиоактивных элементов. Бета-частицы способны проникать в человеческих организм на расстояние до 20 см. Бета-излучение нашло широкое применение в лучевой терапии при лечении онкологических заболеваний.

Нейтронное излучение — поток электрически нейтральных частиц. Для него характерны наибольшая сила и глубина проникновения. Данные волны применяются в качестве ускорителя других частиц в научных целях на промышленных предприятиях, а также в различных лабораторных исследованиях.

Гамма-излучение также обладает достаточно высокой проникающей способностью. Оно не несёт в себе заряженных частиц и, следовательно, не попадает под действие магнитных и электрических полей. Применяется в следующих областях:

Гамма-частицы способны вызывать острую лучевую болезнь (ОЛБ) при единичных больших дозах облучения, и хроническую — при длительном воздействии ионизирующего фактора.

Измерение радиационного излучения

При слове «радиация» у многих людей в мозге возникает картины страшной аварии на Чернобыльской АЭС. Однако люди каждый день подвергаются воздействию тех или иных ионизирующих факторов. Для измерения этого ионизирующего излучения существует ряд приборов. Соответственно, существуют и единицы измерения, и допустимые нормы радиационного фона.

К основным источникам радиации относятся:

Проверку на величину радиационного фона и силу излучения проводят с помощью специальных приборов, которые позволят с точностью определить, насколько интенсивно излучение в исследуемом участке. Чаще всего замеры проводят в следующих местах и случаях:

Необходимо помнить, что очистить заражённый участок практически невозможно (период полураспада многих радиоактивных элементов составляет миллионы и миллиарды лет). Соответственно, всё, что можно сделать, измерив радиационный фон и обнаружив, что он превышает предельно допустимый, как можно скорее покинуть заражённое место.

Единицы измерения радиации

Контроль ионизирующего излучения предполагает проведение замеров с последующим соотнесением результатов с определёнными нормами, прописанными в нормативно-правовых документах. Эти же документы регулируют, например, то, что поставщики определённой продукции должны предоставлять данные о её соответствии определёнными нормам, касательно ионизирующего излучения.

Любое место имеет радиационный фон. Однако в большинстве мест уровень радиации считается безопасным. Самый популярный её показатель — доза, единица энергии, которую способно поглотить вещество при прохождении через него радиоактивного излучения. Основные виды доз и их предельно допустимые значения:

Таким образом, на вопрос, в чём измеряется излучение, нельзя ответить однозначно, так как данный физический процесс имеет множество аспектов, каждый из которых можно рассматривать по отдельности.

Уровни безопасности при радиации

Считается, что доза облучения, которую человек может вынести без особого вреда здоровью, — 10 микрозивертов. Если ионизирующее воздействие было очень кратковременным, то речь идёт о величине нескольких миллизивертов. Таким воздействием, например, обладает рентген-аппарат.

Важно! Человеческий организм способен накапливать облучение на протяжении всей жизни. Следует помнить, что порог подобного накопления — 700 миллизивертов. Его ни в коем случае нельзя пересекать!

Табличная инфографика, иллюстрирующая количество радиоактивного облучения, с которым человек сталкивается в повседневной жизни и которое может нанести вред здоровью. В таблице единицами измерения радиации являются миллизиверты [мЗв].

Последствия облучения радиоактивными волнами

Поражение людей ионизирующим излучением может проявиться в виде лучевой болезни разной степени тяжести. Лучевая болезнь проявляется при дозе облучения, равной 1 зиверту. Увеличение дозы двукратно значительно увеличивает риск развития онкологического заболевания, а при трёхкратном увеличении велик риск смертельного облучения.

Первые симптомы лучевой болезни:

Воздействие радиоактивных частиц может вызвать лучевые ожоги. При крупных дозах излучения происходит поражение эпителиоцитов, разрушение костной и мышечной тканей. Помимо ожогов, могут появляться метаболические нарушения, сопутствующие инфекции, лучевая катаракта и бесплодие.

Возможен также стохастический эффект, проявляющийся в появлении раковых опухолей. Чаще всего онкология возникает в молочной железе, щитовидной железе и нижних отделах кишечника.

Приборы для измерения радиации

В бытовых условиях для определения уровня радиации используются карманные дозиметры, которые можно использовать как в бытовых условиях, так и на заражённой территории. С помощью них также можно проводить проверку пищевых продуктов и прочих вещей на предмет заражения радиоактивными частицами. Подобные приборы широко используются туристами и специалистами-экологами.

Также для подсчёта ионизирующих частиц используют счётчик Гейгера, прибор, имеющий характерный стрекочущий звук. Он тоже является тем устройством, чем измеряют радиацию.

Источник

Виды радиоактивных излучений

Навигация по статье:

Радиация и виды радиоактивных излучений, состав радиоактивного (ионизирующего) излучения и его основные характеристики. Действие радиации на вещество.

Что такое радиация

Для начала дадим определение, что такое радиация:

Радиоактивное (ионизирующее) излучение можно разделить на несколько типов, в зависимости от вида элементов из которого оно состоит. Разные виды излучения вызваны различными микрочастицами и поэтому обладают разным энергетическим воздействие на вещество, разной способностью проникать сквозь него и как следствие различным биологическим действием радиации.

Альфа излучение

Альфа (α) излучение возникает при распаде нестабильных изотопов элементов.

Альфа частицы обладают большой массой и излучаются с относительно невысокой скоростью в среднем 20 тыс. км/с, что примерно в 15 раз меньше скорости света. Поскольку альфа частицы очень тяжелые, то при контакте с веществом, частицы сталкиваются с молекулами этого вещества, начинают с ними взаимодействовать, теряя свою энергию и поэтому проникающая способность данных частиц не велика и их способен задержать даже простой лист бумаги.

Однако альфа частицы несут в себе большую энергию и при взаимодействии с веществом вызывают его значительную ионизацию. А в клетках живого организма, помимо ионизации, альфа излучение разрушает ткани, приводя к различным повреждениям живых клеток.

Из всех видов радиационного излучения, альфа излучение обладает наименьшей проникающей способностью, но последствия облучения живых тканей данным видом радиации наиболее тяжелые и значительные по сравнению с другими видами излучения.

Облучение радиацией в виде альфа излучения может произойти при попадании радиоактивных элементов внутрь организма, например, с воздухом, водой или пищей, а также через порезы или ранения. Попадая в организм, данные радиоактивные элементы разносятся током крови по организму, накапливаются в тканях и органах, оказывая на них мощное энергетическое воздействие. Поскольку некоторые виды радиоактивных изотопов, излучающих альфа радиацию, имеют продолжительный срок жизни, то попадая внутрь организма, они способны вызвать в клетках серьезные изменения и привести к перерождению тканей и мутациям.

Радиоактивные изотопы фактически не выводятся с организма самостоятельно, поэтому попадая внутрь организма, они будут облучать ткани изнутри на протяжении многих лет, пока не приведут к серьезным изменениям. Организм человека не способен нейтрализовать, переработать, усвоить или утилизировать, большинство радиоактивных изотопов, попавших внутрь организма.

Нейтронное излучение

Не обладая зарядом, нейтронное излучение сталкиваясь с веществом, слабо взаимодействует с элементами атомов на атомном уровне, поэтому обладает высокой проникающей способностью. Остановить нейтронное излучение можно с помощью материалов с высоким содержанием водорода, например, емкостью с водой. Так же нейтронное излучение плохо проникает через полиэтилен.

Нейтронное излучение при прохождении через биологические ткани, причиняет клеткам серьезный ущерб, так как обладает значительной массой и более высокой скоростью чем альфа излучение.

Бета излучение

Бета (β) излучение возникает при превращении одного элемента в другой, при этом процессы происходят в самом ядре атома вещества с изменением свойств протонов и нейтронов.

При бета излучении, происходит превращение нейтрона в протон или протона в нейтрон, при этом превращении происходит излучение электрона или позитрона (античастица электрона), в зависимости от вида превращения. Скорость излучаемых элементов приближается к скорости света и примерно равна 300 000 км/с. Излучаемые при этом элементы называются бета частицы.

Имея изначально высокую скорость излучения и малые размеры излучаемых элементов, бета излучение обладает более высокой проникающей способностью чем альфа излучение, но обладает в сотни раз меньшей способность ионизировать вещество по сравнению с альфа излучением.

Бета радиация с легкостью проникает сквозь одежду и частично сквозь живые ткани, но при прохождении через более плотные структуры вещества, например, через металл, начинает с ним более интенсивно взаимодействовать и теряет большую часть своей энергии передавая ее элементам вещества. Металлический лист в несколько миллиметров может полностью остановить бета излучение.

Если альфа радиация представляет опасность только при непосредственном контакте с радиоактивным изотопом, то бета излучение в зависимости от его интенсивности, уже может нанести существенный вред живому организму на расстоянии несколько десятков метров от источника радиации.

Если радиоактивный изотоп, излучающий бета излучение попадает внутрь живого организма, он накапливается в тканях и органах, оказывая на них энергетическое воздействие, приводя к изменениям в структуре тканей и со временем вызывая существенные повреждения.

Некоторые радиоактивные изотопы с бета излучением имеют длительный период распада, то есть попадая в организм, они будут облучать его годами, пока не приведут к перерождению тканей и как следствие к раку.

Гамма излучение

Гамма радиация сопровождает процесс распада атомов вещества и проявляется в виде излучаемой электромагнитной энергии в виде фотонов, высвобождающихся при изменении энергетического состояния ядра атома. Гамма лучи излучаются ядром со скоростью света.

Когда происходит радиоактивный распад атома, то из одних веществ образовываются другие. Атом вновь образованных веществ находятся в энергетически нестабильном (возбужденном) состоянии. Воздействую друг на друга, нейтроны и протоны в ядре приходят к состоянию, когда силы взаимодействия уравновешиваются, а излишки энергии выбрасываются атомом в виде гамма излучения

Гамма излучение обладает высокой проникающей способностью и с легкостью проникает сквозь одежду, живые ткани, немного сложнее через плотные структуры вещества типа металла. Чтобы остановить гамма излучение потребуется значительная толщина стали или бетона. Но при этом гамма излучение в сто раз слабее оказывает действие на вещество чем бета излучение и десятки тысяч раз слабее чем альфа излучение.

Рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение сходно по действию с гамма излучением, но обладает меньшей проникающей способностью, потому что имеет большую длину волны.

Рассмотрев различные виды радиоактивного излучения, видно, что понятие радиация включает в себя совершенно различные виды излучения, которые оказывают разное воздействие на вещество и живые ткани, от прямой бомбардировки элементарными частицами (альфа, бета и нейтронное излучение) до энергетического воздействия в виде гамма и рентгеновского излечения.

Каждое из рассмотренных излучений опасно!

Сравнительная таблица с характеристиками различных видов радиации

Как видно из таблицы, в зависимости от вида радиации, излучение при одной и той же интенсивности, например в 0.1 Рентген, будет оказать разное разрушающее действие на клетки живого организма. Для учета этого различия, был введен коэффициент k, отражающий степень воздействия радиоактивного излучения на живые объекты.

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

Видео: Виды радиации

Источник