4.3. Характеристики радіоактивності

Шкідливий вплив радіоактивного випромінювання на живі організми зумовлений, зокрема, тим, що це випромінювання іонізує атоми цих організмів. Суть процесу іонізації полягає в тому, що під дією радіоактивного випромінювання електрично нейтральні за нормальних умов атоми і молекули речовин розпадаються на пари позитивно та негативно заряджених частинок-іонів. Іонізація речовин супроводжується змінами їх основних фізико-хімічних властивостей, а для біологічної тканини – порушенням її життєдіяльності. Як одне, так і інше при певних умовах може порушити роботу окремих елементів, приладів і систем промислового обладнання, а також викликати ураження людей.

Основним параметром, який характеризує дію ядерного випроміню-вання, є поглинута доза радіації (доза опромінювання). Доза радіації – це кількість енергії радіоактивного випромінювання, яка поглинута одиницею маси опромінюваної речовини. Доза прямо пропорційна інтенсивності випромінювання і тривалості його дії. Одиницею дози радіації є 1 Дж/кг. Для вимірювання дози рентгенівського випромінювання та гамма-випромінювання використовується позасистемна одиниця – рентген (1 P).

Рентген – це така доза гамма-випромінювання, під дією якої в одному кубічному сантиметрі сухого повітря за нормальних умов (температура 0^оС, тиск 10⁵ Па) утворюється 2,08 мільярдів пар іонів, кожен з яких має заряд, рівний за модулем заряду електрона. Це відповідає поглинутій енергії біля 88 ерг (1ерг = 10^-7 Дж) на 1 г повітря.

Характеристикою ступеня дії випромінювання є потужність дози (рівень радіації) – це доза, віднесена до одиниці часу (доза, яка накопичується протягом одиниці часу). Рівень радіації вимірюють в рентгенах за годину (1 Р/год).

У зв’язку з тим, що окремі види випромінювання мають різну біологічну ефективність (при різних затратах енергії на іонізацію проводять різні біологічні дії, наприклад, нейтрони і гамма-кванти), введено поняття біологічної дози. Її одиницю прийнято називати “бер” (біологічний еквівалент рентгена) – це доза випромінювання будь-якого виду енергії на тканини живого організму, еквівалентна дії 1 рентгена гамма-випромінювання.

Уражаюча дія проникаючої радіації характеризується дозою випромінювань, поглинутих одиницею маси опромінюваного середовища. Дози бувають експозиційними і поглиненими. Експозиційна доза в основному вимірюється рентгенами. Вона досить надійно характеризує потенційну небезпеку дії іонізуючих випромінювань при загальному і рівномірному опроміненні тіла людини. Поглинена доза вимірюється в радах: 1рад = 0,01 Дж/кг. Поглинена доза точніше визначає дію іонізуючих випромінювань на біологічні тканини організму, які мають різний атомний склад і щільність. Доза випромінювання залежить від типу ядерного заряду, потужності та виду вибуху, а також від відстані до центру вибуху.

Проникаюча радіація небезпечна за своїми наслідками для здоров’я людини. Маючи велику енергію, гамма-промені та нейтрони проникають глибоко в тканини організму та іонізують їх, а це призводить до променевої хвороби. Проникаюча радіація уражає кровотворні органи: кістковий мозок, лімфатичні залози, селезінку. Це призводить до різкого зменшення кількості лейкоцитів і протистояння організму інфекційним захворюванням.

Залежно від отриманої дози радіації розрізняють 4 ступені променевої хвороби:

1-й ступінь: поглинута доза випромінювання 100 – 200 рентген, спостерігається загальна слабкість, періодичне підвищення температури, почуття важкості в голові, запаморочення, нудота. Променева хвороба першого ступеня виліковна;

2-й ступінь: 200 – 400 рентген, симптоми захворювання виражені яскравіше. При активному лікуванні одужання наступає через 1,5 – 2 місяці. Смертність сягає 20 %;

3-й ступінь: 400 – 600 рентген, тяжкий загальний стан, непритомність, крововиливи в шкіру та слизові оболонки в області ясен. Внаслідок ослаблення захисних функцій організму виникають інфекційні захворювання. Якщо не проводити лікування, то смертність сягає 80 %, часто від інфекційних захворювань;

4-й ступінь: більше 600 рентген, дуже тяжкий стан. Якщо лікування не проводити протягом двох тижнів, то настає смерть.