1. Радиация вокруг нас

Ионизирующее излучение, в частности радио­активное, занимает особое место среди многочисленных факторов среды обитания человека, так или иначе вли­яющих на его здоровье и жизнь. Ионизирующее излучение было обнаружено сравнительно недавно. В 1895 г. известный немецкий физик В. Рентген от­крыл излучение, названное его именем. Чуть позже, в 1896 г., А. Беккерель обнаружил излучение солей урана, а в 1898 г. М. Кюри и П. Кюри установили излучение полония и радия, а также факт превращения радионуклидов в другие химиче­ские элементы (была открыта цепочка распадов).

С этого времени изучение ионизирующего излучения и ядерных реакций – стало одним из приоритетных направлений физики. Исследования дорого обошлись научному миру — около 4000 ученых отдали свои жизни, изучая эти явления. Ионизирующее излучение представляет собой потоки заряженных и нейтральных частиц, а также электромаг­нитных волн. При прохождении через вещество ионизи­рующее излучение вызывает в нем ионизацию, т. е. пре­вращение нейтральных, устойчивых атомов и молекул вещества в электрически заряженные, возбужденные неустойчивые частицы. Это сложное излучение, вклю­чающее в себя излучения нескольких видов. Альфа-излучение — ионизирующее излучение, со­стоящее из альфа-частиц (ядер гелия), испускаемых при ядерных превращениях. Альфа-частицы распрост­раняются на небольшие расстояния: в воздухе — не бо­лее 10 см, в биоткани (живой клетке) — до 0,1 мм. Они полностью поглощаются листом бумаги и не пред­ставляют опасности для человека, за исключением слу­чаев непосредственного контакта с кожей. Бета-излучение — электронное ионизирующее излу­чение, испускаемое при ядерных превращениях. Бе­та-частицы распространяются в воздухе до 15 м, в биоткани — на глубину до 15 мм, в алюминии — до 5 мм. Одежда человека почти наполовину ослабляет их дейст­вие. Они практически полностью поглощаются оконны­ми стеклами и любым металлическим экраном толщи­ной в несколько миллиметров. Но при контакте с кожей они также опасны. Гамма-излучение — фотонное (электромагнитное) ионизирующее излучение, испускаемое при ядерных превращениях и распространяющееся со скоростью све­та. Гамма — частицы распространяются в воздухе на сотни метров и свободно проникают сквозь одежду, тело чело­века и значительные толщи материалов. Это излучение считают самым опасным для человека. Главной характеристикой степени опасности ионизи­рующих излучений служит доза излучения: количество энергии ионизирующего излучения, поглощаемое 1 г ве­щества. Дозу излучения принято измерять в рентгенах (Р). А для оценки последствий облучения человека различ­ными видами излучений применяют специальную еди­ницу измерения дозы облучения — бэр (биологический эквивалент рентгена).

Естественные и искусственные источники ионизирующих излучений 

Все живые организмы на Земле, в том числе и человек, постоянно подвергаются воздействию ионизирующих излучений, обусловленных естественным радиационным фоном.

К естественным источникам ионизирующих излучений относятся космическое излучение и естественные радиоактивные вещества, находящиеся на поверхности и в недрах Земли, в атмосфере, воде, растениях и организмах всех живых существ, населяющих нашу планету.

Источниками космического излучения являются звездные взрывы в галактике и солнечные вспышки.

Солнечное космическое излучение не приводит к заметному увеличению дозы излучения на поверхности Земли.

Недавно установлено, что один из наиболее распространенных источников радиации — радон. Это невидимый, не имеющий ни вкуса, ни запаха, тяжелый газ (в 7,5 раза тяжелее воздуха). Он высвобождается из земной коры повсеместно. Его концентрация в закрытых помещениях обычно в 8 раз выше, чем на улице. Лучшая защита от него — хорошая вентиляция подвальных помещений и жилых комнат.

Другие источники поступления радона в жилые помещения — вода и природный газ. При кипячении воды радон улетучивается, в сырой же воде его намного больше. Основную опасность представляет его попадание в легкие с парами воды. Чаще всего это происходит в ванной при приеме горячего душа. Под землей радон смешивается с природным газом и при сжигании того в кухонных плитах, отопительных и других нагревательных приборах попадает в помещения.

Годовая доза облучения людей естественными источниками составляет примерно 30—100 мбэр (0,03—0,1 бэр). Известны пять географических районов на нашей планете, в которых естественный радиационный фон существенно больше, чем в других. Это Бразилия, Франция, Индия, о. Ниуэ в Тихом океане и Египет. Население, проживающее в этих районах, тщательно обследовали. Однако никакой связи между повышенным уровнем радиации и биологическими нарушениями не установлено.

 К искусственным источникам ионизирующих излучений относятся: производства, связанные с использованием радиоактивных изотопов, атомные электростанции, транспортные и научно-исследовательские ядерно-энергетические установки, специальные военные объекты, рентгеновская техника и медицинская аппаратура лучевой терапии, а также бытовые излучатели.

В зависимости от того, расположен источник излучения вне или внутри организма, различают внешнее и внутреннее облучение человека.

Внешнее облучение организма производят космические лучи, а также природные и искусственные излучатели, находящиеся в воздухе, в земле, стенах помещения или используемые в производственных, научных, медицинских и бытовых целях.

Существенную роль играет при этом местонахождение человека. Чем выше он находится над уровнем моря, тем сильнее его облучение, ибо толщина и плотность воздушного слоя атмосферы по мере подъема уменьшаются, снижая ее защитные свойства.

Так, люди, проживающие в местности, располагающейся на уровне моря, в год получают дозу внешнего облучения, в 6 раз меньшую, чем живущие на высоте 4000 м. На высоте 12 км доза облучения за счет космических лучей увеличивается примерно в 25 раз.

Внутреннее облучение зависит от радиоактивных веществ, попадающих внутрь организма человека с вдыхаемым воздухом, продуктами питания, водой. Вдыхаемые с аэрозолями радиоактивные газы попадают в дыхательную систему. Из нее они проникают в кровь, лимфу, желудочно-кишечный тракт и разносятся по всему организму, оседая в различных органах и тканях: костях, печени, селезенке, щитовидной железе и др. При вдыхании воздуха через нос задерживается до 83% радиоактивной пыли.

Второй путь попадания радиоактивных веществ внутрь организма человека — пищеварительный тракт. Из него эти вещества всасываются в кровь и попадают в различные органы человека.

Поступление радиоактивных веществ в организм человека через кожу возможно при открытых ранах и повреждениях.

Основные гигиенические нормативы облучения:  (1Зв - 1Дж/кг - 102 бэр.).

0,02 зиверта — средняя годовая эффективная доза для работников; 1 зиверт — эффективная доза за период трудовой деятельности (50 лет) для работников; 0,001 зиверта — средняя годовая эффективная доза для населения; 0,07 зиверта — эффективная доза за период жизни (75 лет) для населения.