Содержание
Что такое радиация | МАГАТЭ
Что есть что в ядерной сфере
13.05.2022
Андреа Галиндо, Бюро общественной информации и коммуникации МАГАТЭ
Излучение — это энергия, которая перемещается из одного места в другое в таком виде, который можно описать как волны или частицы. Мы постоянно сталкиваемся с излучением в нашей повседневной жизни. В число знакомых всем источников излучения входят Солнце, микроволновые печи, которые стоят у нас на кухне, и радиоприемники, которые мы слушаем в автомобилях. В основном подобное излучение не причиняет какого-либо вреда нашему здоровью. Но некоторые виды излучения являются опасными. В целом, при более низких дозах излучение связано с меньшими рисками, однако с увеличением дозы они повышаются. Для защиты нашего организма и окружающей среды от вредного воздействия излучения следует принимать различные меры в зависимости от его вида, при этом сохраняя возможность извлекать пользу из его многочисленных применений.
Как можно использовать излучение? Некоторые примеры
- Здравоохранение. Благодаря излучению мы имеем возможность применять специальные медицинские процедуры, например, для лечения рака, и пользоваться методами диагностической визуализации.
- Энергетика. Излучение позволяет нам производить электричество, например, с помощью солнечной энергии и ядерной энергии.
- Окружающая среда и изменение климата. Излучение может быть использовано для очистки сточных вод или для создания новых сортов растений, устойчивых к изменению климата.
- Промышленность и наука. С помощью ядерных методов, основанных на излучении, ученые могут исследовать объекты наследия или создавать материалы с улучшенными характеристиками, например, для автомобильной промышленности.
Если излучение полезно, почему мы должны защищать себя от него?
Излучение имеет множество полезных применений, но при возникновении рисков, связанных с его использованием, следует принимать конкретные меры для защиты людей и окружающей среды. Этот же подход применяется и к любым другим видами деятельности. Разные виды излучения требуют разных мер защиты: его обладающий низкой энергией вид, называемый «неионизирующее излучение», может требовать меньшей защиты и соответствующих мер, чем обладающее более высокой энергией «ионизирующее излучение». В соответствии со своим мандатом МАГАТЭ устанавливает нормы для защиты людей и окружающей среды от ионизирующего излучения при его мирном использовании.
Виды излучения
Неионизирующее излучение
Примерами неионизирующего излучения являются видимый свет, радиоволны и микроволны (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)
Неионизирующее излучение — это излучение более низкой энергии, которое не обладает достаточной мощностью, чтобы отделить электроны от атомов или молекул, находящихся в веществе или в живых организмах. Однако его энергия может заставить эти молекулы вибрировать и таким образом выделять тепло. Например, именно так работают микроволновые печи.
Для большинства людей неионизирующее излучение не представляет риска для здоровья. Однако работникам, которые регулярно контактируют с некоторыми источниками неионизирующего излучения, могут потребоваться специальные меры для защиты, например, от выделяемого тепла.
В число других примеров неионизирующего излучения входят радиоволны и видимый свет. Видимый свет — это то неионизирующее излучение, которое может воспринимать человеческий глаз. Радиоволны — это вид неионизирующего излучения, которое наши глаза и другие органы чувств не воспринимают, а вот радиоприемники способны их улавливать.
Ионизирующее излучение
Примерами ионизирующего излучения являются гамма-излучение, используемое для некоторых видов лечения рака, рентгеновское излучение и излучение, испускаемое радиоактивными материалами, используемыми на атомных электростанциях (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)
Ионизирующее излучение — это вид излучения энергии такой мощности, что оно способно отделять электроны от атомов или молекул, тем самым вызывая изменения на атомном уровне при взаимодействии с веществом, включая живые организмы. Такие изменения обычно сопровождаются образованием ионов (электрически заряженных атомов или молекул) — отсюда и возник термин «ионизирующее» излучение.
В больших дозах ионизирующее излучение может повредить клетки или органы нашего тела или даже привести к смерти. В случае надлежащего использования и в правильных дозах, а также при соблюдении необходимых мер защиты, этот вид излучения имеет множество полезных применений, например, в производстве энергии, в промышленности, в научных исследованиях, в медицинской диагностике и лечении различных заболеваний, таких как рак. Хотя ответственность за регулирование в области использования источников излучения и радиационной защиты лежит на государствах, МАГАТЭ оказывает поддержку законодателям и регулирующим органам через всеобъемлющую систему международных норм безопасности, направленных на защиту работников и пациентов, а также населения и окружающей среды от потенциально вредного воздействия ионизирующего излучения.
Неионизирующее и ионизирующее излучение имеют разную длину волн, что напрямую связано с их энергией. (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ).
Научное объяснение радиоактивного распада и возникающего при этом излучения
Ионизирующее излучение может исходить, например, от нестабильных (радиоактивных) атомов, когда они переходят в более стабильное состояние, высвобождая при этом энергию.
Большинство атомов на Земле стабильны, в основном благодаря уравновешенному и стабильному составу частиц (нейтронов и протонов) в их центре (ядре). Однако в некоторых видах нестабильных атомов число протонов и нейтронов в составе их ядра не позволяет им удерживать эти частицы вместе. Такие нестабильные атомы называются «радиоактивными атомами». При распаде радиоактивных атомов выделяется энергия в виде ионизирующего излучения (например, альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи или нейтроны), которое при контролируемом и безопасном использовании может приносить различную пользу.
Процесс, в ходе которого радиоактивный атом становится более стабильным за счет высвобождения частиц и энергии, называется «радиоактивным распадом». (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)
Каковы наиболее распространенные типы радиоактивного распада? Как мы можем защитить себя от вредного воздействия возникающего в результате излучения?
Существуют различные типы радиоактивного распада, вызывающего ионизирующее излучение, в зависимости от типа частиц или волн, которые испускает ядро, чтобы стать стабильным. Наиболее распространенными типами являются альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи и нейтроны.
Альфа-излучение
Альфа-распад (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)
При альфа-излучении распадающиеся ядра испускают тяжелые, положительно заряженные частицы, чтобы стать более стабильными. Эти частицы не способны проникнуть через нашу кожу и причинить вред, и часто их можно остановить даже при помощи листа бумаги.
Однако в случае попадания альфа-излучающих материалов в организм при дыхании, с пищей или питьем, они могут воздействовать напрямую на внутренние ткани и, следовательно, наносить вред здоровью.
Америций-241, который используется в детекторах дыма по всему миру, является примером атома, распадающегося с испусканием альфа-частиц.
Бета-излучение
(Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)
При бета-излучении ядра испускают более мелкие частицы (электроны), которые обладают большей проникающей способностью, чем альфа-частицы, и могут пройти, например, через 1–2 сантиметра воды, в зависимости от их энергии. Как правило, лист алюминия толщиной в несколько миллиметров может остановить бета-излучение.
К нестабильным атомам, испускающим бета-излучение, относятся водород-3 (тритий) и углерод-14. Среди прочего тритий используется, например, в аварийном освещении, для обозначения выходов в темноте. Это связано с тем, что свечение люминесцентного материала возникает под воздействием бета-излучения трития без использования электричества. Углерод-14 используется, например, для определения возраста объектов наследия.
Гамма-излучение
Гамма-лучи (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)
Гамма-излучение, которое используется в различных применениях, например, для лечения рака, является электромагнитным излучением, подобным рентгеновскому. Некоторые гамма-лучи проходят через тело человека, не причиняя вреда, в то время как другие поглощаются организмом и могут причинить вред. Толстые стены из бетона или свинца могут снизить интенсивность гамма-излучения до уровней, представляющих меньший риск. Именно поэтому стены процедурных кабинетов радиотерапии в онкологических больницах имеют такую большую толщину.
Нейтроны
Ядерное деление внутри ядерного реактора является примером радиоактивной цепной реакции, поддерживаемой нейтронами (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)
Нейтроны — это относительно массивные частицы, которые являются одним из основных компонентов ядра. Они не имеют заряда и поэтому напрямую не вызывают ионизацию. Но их взаимодействие с атомами вещества может привести к возникновению альфа-, бета-, гамма- или рентгеновского излучения, которое затем приводит к ионизации. Нейтроны обладают проникающей способностью и могут быть остановлены только большими объемами бетона, воды или парафина.
Нейтроны могут быть получены различными способами, например, внутри ядерных реакторов или в процессе ядерных реакций, запущенных обладающими высокой энергией частицами в пучках ускорителей. Нейтроны могут являться значительным источником косвенно ионизирующего излучения.
Какую роль играет МАГАТЭ?
- МАГАТЭ оказывает государствам-членам помощь в использовании ядерных технологий, включая излучение, в здравоохранении, сельском хозяйстве, охране окружающей среды, управлении водными ресурсами, энергетике и промышленности. Для этого МАГАТЭ оказывает помощь в проведении исследований и разработок в области практического использования радиации и радиоактивных источников, а также координирует исследовательскую деятельность и реализует проекты в разных странах по всему миру.
- В рамках своей деятельности в области гарантий и проверки МАГАТЭ следит за тем, чтобы не происходило переключения способных испускать излучение материалов с мирного использования на другие цели.
- Наконец, МАГАТЭ разрабатывает нормы безопасности и руководящие материалы по физической безопасности и обобщает наилучшую практику в области защиты людей, общества и окружающей среды от вредного воздействия ионизирующего излучения.
Ресурсы по теме
13.05.2022
Ионизирующее излучение, последствия для здоровья и защитные меры
Ионизирующее излучение, последствия для здоровья и защитные меры
- Популярные темы
- Загрязнение воздуха
- Коронавирусная болезнь (COVID-19)
- Гепатит
- Данные и статистика »
- Информационный бюллетень
- Факты наглядно
- Публикации
- Найти страну »
- А
- Б
- В
- Г
- Д
- Е
- Ё
- Ж
- З
- И
- Й
- К
- Л
- М
- Н
- О
- П
- Р
- С
- Т
- У
- Ф
- Х
- Ц
- Ч
- Ш
- Щ
- Ъ
- Ы
- Ь
- Э
- Ю
- Я
- ВОЗ в странах »
- Репортажи
- Регионы »
- Африка
- Америка
- Юго-Восточная Азия
- Европа
- Восточное Средиземноморье
- Западная часть Тихого океана
- Центр СМИ
- Пресс-релизы
- Заявления
- Сообщения для медиа
- Комментарии
- Репортажи
- Онлайновые вопросы и ответы
- События
- Фоторепортажи
- Вопросы и ответы
- Последние сведения
- Чрезвычайные ситуации »
- Новости »
- Новости о вспышках болезней
- Данные ВОЗ »
- Приборные панели »
- Приборная панель мониторинга COVID-19
- Основные моменты »
- Информация о ВОЗ »
- Генеральный директор
- Информация о ВОЗ
- Деятельность ВОЗ
- Где работает ВОЗ
- Руководящие органы »
- Всемирная ассамблея здравоохранения
- Исполнительный комитет
- Главная страница/
- Центр СМИ/
- Информационные бюллетени/
- Подробнее/
- Ионизирующее излучение, последствия для здоровья и защитные меры
\n
\nВыше определенных пороговых значений облучение может нарушить функционирование тканей и/или органов и может вызвать острые реакции, такие как покраснение кожи, выпадение волос, радиационные ожоги или острый лучевой синдром. Эти реакции являются более сильными при более высоких дозах и более высокой мощности дозы. Например, пороговая доза острого лучевого синдрома составляет приблизительно 1 Зв (1000 мЗв).
\n
\nЕсли доза является низкой и/или воздействует длительный период времени (низкая мощность дозы), обусловленный этим риск существенно снижается, поскольку в этом случае увеличивается вероятность восстановления поврежденных тканей. Тем не менее риск долгосрочных последствий, таких как рак, который может проявиться через годы и даже десятилетия, существует. Воздействия этого типа проявляются не всегда, однако их вероятность пропорциональна дозе облучения. Этот риск выше в случае детей и подростков, так как они намного более чувствительны к воздействию радиации, чем взрослые.
\n
\nЭпидемиологические исследования в группах населения, подвергшихся облучению, например людей, выживших после взрыва атомной бомбы, или пациентов радиотерапии, показали значительное увеличение вероятности рака при дозах выше 100 мЗв. В ряде случаев более поздние эпидемиологические исследования на людях, которые подвергались воздействию в детском возрасте в медицинских целях (КТ в детском возрасте), позволяют сделать вывод о том, что вероятность рака может повышаться даже при более низких дозах (в диапазоне 50-100 мЗв).
\n
\nДородовое воздействие ионизирующего излучения может вызвать повреждение мозга плода при сильной дозе, превышающей 100 мЗв между 8 и 15 неделей беременности и 200 мЗв между 16 и 25 неделей беременности. Исследования на людях показали, что до 8 недели или после 25 недели беременности связанный с облучением риск для развития мозга плода отсутствует. Эпидемиологические исследования свидетельствуют о том, что риск развития рака у плода после воздействия облучения аналогичен риску после воздействия облучения в раннем детском возрасте.
\n
Деятельность ВОЗ
\n
\nВОЗ разработала радиационную программу защиты пациентов, работников и общественности от опасности воздействия радиации на здоровье в планируемых, существующих и чрезвычайных случаях воздействия. Эта программа, которая сосредоточена на аспектах общественного здравоохранения, охватывает деятельность, связанную с оценкой риска облучения, его устранением и информированием о нем.
\n
\nВ соответствии с основной функцией, касающейся \»установления норм и стандартов, содействия в их соблюдении и соответствующего контроля\» ВОЗ сотрудничает с 7 другими международными организациями в целях пересмотра и обновления международных стандартов базовой безопасности, связанной с радиацией (СББ). ВОЗ приняла новые международные СББ в 2012 году и в настоящее время проводит работу по оказанию поддержки в осуществлении СББ в своих государствах-членах.
\n
«,»datePublished»:»2016-04-29T09:30:00.0000000+00:00″,»image»:»https://cdn.who.int/media/images/default-source/imported/radiation/radiation-africa630x420-jpg.jpg?sfvrsn=e8581c1b_10″,»publisher»:{«@type»:»Organization»,»name»:»World Health Organization: WHO»,»logo»:{«@type»:»ImageObject»,»url»:»https://www. who.int/Images/SchemaOrg/schemaOrgLogo.jpg»,»width»:250,»height»:60}},»dateModified»:»2016-04-29T09:30:00.0000000+00:00″,»mainEntityOfPage»:»https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/ionizing-radiation-health-effects-and-protective-measures»,»@context»:»http://schema.org»,»@type»:»Article»};
Основные факты
- Ионизирующее излучение — это вид энергии, высвобождаемой атомами в форме электромагнитных волн или частиц.
- Люди подвергаются воздействию природных источников ионизирующего излучения, таких как почва, вода, растения, и воздействию искусственных источников, таких как рентгеновское излучение и медицинские устройства.
- Ионизирующее излучение имеет многочисленные полезные виды применения, в том числе в медицине, промышленности, сельском хозяйстве и в научных исследованиях.
- По мере расширения использования ионизирующего излучения увеличивается и потенциал опасностей для здоровья, если оно используется или ограничивается ненадлежащим образом.
- Острое воздействие на здоровье, такое как ожог кожи или острый лучевой синдром, может возникнуть, когда доза облучения превышает определенные уровни.
- Низкие дозы ионизирующего излучения могут увеличить риск более долгосрочных последствий, таких как рак.
Что такое ионизирующее излучение?
Ионизирующее излучение — это вид энергии, высвобождаемой атомами в форме электромагнитных волн (гамма- или рентгеновское излучение) или частиц (нейтроны, бета или альфа). Спонтанный распад атомов называется радиоактивностью, а избыток возникающей при этом энергии является формой ионизирующего излучения. Нестабильные элементы, образующиеся при распаде и испускающие ионизирующее излучение, называются радионуклидами.
Все радионуклиды уникальным образом идентифицируются по виду испускаемого ими излучения, энергии излучения и периоду полураспада.
Активность, используемая в качестве показателя количества присутствующего радионуклида, выражается в единицах, называемых беккерелями (Бк): один беккерель — это один акт распада в секунду. Период полураспада — это время, необходимое для того, чтобы активность радионуклида в результате распада уменьшилась наполовину от его первоначальной величины. Период полураспада радиоактивного элемента — это время, в течение которого происходит распад половины его атомов. Оно может находиться в диапазоне от долей секунды до миллионов лет (например, период полураспада йода-131 составляет 8 дней, а период полураспада углерода-14 — 5730 лет).
Источники излучения
Люди каждый день подвергаются воздействию естественного и искусственного излучения. Естественное излучение происходит из многочисленных источников, включая более 60 естественным образом возникающих радиоактивных веществ в почве, воде и воздухе. Радон, естественным образом возникающий газ, образуется из горных пород, почвы и является главным источником естественного излучения. Ежедневно люди вдыхают и поглощают радионуклиды из воздуха, пищи и воды.
Люди подвергаются также воздействию естественного излучения из космических лучей, особенно на большой высоте. В среднем 80% ежегодной дозы, которую человек получает от фонового излучения, это естественно возникающие наземные и космические источники излучения. Уровни такого излучения варьируются в разных реогрфических зонах, и в некоторых районах уровень может быть в 200 раз выше, чем глобальная средняя величина.
На человека воздействует также излучение из искусственных источников — от производства ядерной энергии до медицинского использования радиационной диагностики или лечения. Сегодня самыми распространенными искусственными источниками ионизирующего излучения являются медицинские аппараты, как рентгеновские аппараты, и другие медицинские устройства.
Воздействие ионизирующего излучения
Воздействие излучения может быть внутренним или внешним и может происходить различными путями.
Внутренне воздействие ионизирующего излучения происходит, когда радионуклиды вдыхаются, поглощаются или иным образом попадают в кровообращение (например, в результате инъекции, ранения). Внутреннее воздействие прекращается, когда радионуклид выводится из организма либо самопроизвольно (с экскрементами), либо в результате лечения.
Внешнее радиоактивное заражение может возникнуть, когда радиоактивный материал в воздухе (пыль, жидкость, аэрозоли) оседает на кожу или одежду. Такой радиоактивный материал часто можно удалить с тела простым мытьем.
Воздействие ионизирующего излучения может также произойти в результате внешнего излучения из соответствующего внешнего источника (например, такое как воздействие радиации, излучаемой медицинским рентгеновским оборудованием). Внешнее облучение прекращается в том случае, когда источник излучения закрыт, или когда человек выходит за пределы поля излучения.
Люди могут подвергаться воздействию ионизирующего излучения в различных обстоятельствах: дома или в общественных местах (облучение в общественных местах), на своих рабочих местах (облучение на рабочем месте) или в медицинских учреждениях (пациенты, лица, осуществляющие уход, и добровольцы).
Воздействие ионизирующего излучения можно классифицировать по трем случаям воздействия.
Первый случай — это запланированное воздействие, которое обусловлено преднамеренным использованием и работой источников излучения в конкретных целях, например, в случае медицинского использования излучения для диагностики или лечения пациентов, или использование излучения в промышленности или в целях научных исследований.
Второй случай — это существующие источники воздействия, когда воздействие излучения уже существует и в случае которого необходимо принять соответствующие меры контроля, например, воздействие радона в жилых домах или на рабочих местах или воздействие фонового естественного излучения в условиях окружающей среды.
Последний случай — это воздействие в чрезвычайных ситуациях, обусловленных неожиданными событиями, предполагающими принятие оперативных мер, например, в случае ядерных происшествий или злоумышленных действий.
На медицинское использование излучения приходится 98% всей дозы облучения из всех искусственных источников; оно составляет 20% от общего воздействия на население. Ежегодно в мире проводится 3 600 миллионов радиологических обследований в целях диагностики, 37 миллионов процедур с использованием ядерных материалов и 7,5 миллиона процедур радиотерапии в лечебных целях.
Последствия ионизирующего излучения для здоровья
Радиационное повреждение тканей и/или органов зависит от полученной дозы облучения или поглощенной дозы, которая выражается в грэях (Гр).
Эффективная доза используется для измерения ионизирующего излучения с точки зрения его потенциала причинить вред. Зиверт (Зв) — единица эффективной дозы, в которой учитывается вид излучения и чувствительность ткани и органов. Она дает возможность измерить ионизирующее излучение с точки зрения потенциала нанесения вреда. Зв учитывает вид радиации и чувствительность органов и тканей.
Зв является очень большой единицей, поэтому более практично использовать меньшие единицы, такие как миллизиверт (мЗв) или микрозиверт (мкЗв). В одном мЗв содержится тысяча мкЗв, а тысяча мЗв составляют один Зв. Помимо количества радиации (дозы), часто полезно показать скорость выделения этой дозы, например мкЗв/час или мЗв/год.
Выше определенных пороговых значений облучение может нарушить функционирование тканей и/или органов и может вызвать острые реакции, такие как покраснение кожи, выпадение волос, радиационные ожоги или острый лучевой синдром. Эти реакции являются более сильными при более высоких дозах и более высокой мощности дозы. Например, пороговая доза острого лучевого синдрома составляет приблизительно 1 Зв (1000 мЗв).
Если доза является низкой и/или воздействует длительный период времени (низкая мощность дозы), обусловленный этим риск существенно снижается, поскольку в этом случае увеличивается вероятность восстановления поврежденных тканей. Тем не менее риск долгосрочных последствий, таких как рак, который может проявиться через годы и даже десятилетия, существует. Воздействия этого типа проявляются не всегда, однако их вероятность пропорциональна дозе облучения. Этот риск выше в случае детей и подростков, так как они намного более чувствительны к воздействию радиации, чем взрослые.
Эпидемиологические исследования в группах населения, подвергшихся облучению, например людей, выживших после взрыва атомной бомбы, или пациентов радиотерапии, показали значительное увеличение вероятности рака при дозах выше 100 мЗв. В ряде случаев более поздние эпидемиологические исследования на людях, которые подвергались воздействию в детском возрасте в медицинских целях (КТ в детском возрасте), позволяют сделать вывод о том, что вероятность рака может повышаться даже при более низких дозах (в диапазоне 50-100 мЗв).
Дородовое воздействие ионизирующего излучения может вызвать повреждение мозга плода при сильной дозе, превышающей 100 мЗв между 8 и 15 неделей беременности и 200 мЗв между 16 и 25 неделей беременности. Исследования на людях показали, что до 8 недели или после 25 недели беременности связанный с облучением риск для развития мозга плода отсутствует. Эпидемиологические исследования свидетельствуют о том, что риск развития рака у плода после воздействия облучения аналогичен риску после воздействия облучения в раннем детском возрасте.
Деятельность ВОЗ
ВОЗ разработала радиационную программу защиты пациентов, работников и общественности от опасности воздействия радиации на здоровье в планируемых, существующих и чрезвычайных случаях воздействия. Эта программа, которая сосредоточена на аспектах общественного здравоохранения, охватывает деятельность, связанную с оценкой риска облучения, его устранением и информированием о нем.
В соответствии с основной функцией, касающейся «установления норм и стандартов, содействия в их соблюдении и соответствующего контроля» ВОЗ сотрудничает с 7 другими международными организациями в целях пересмотра и обновления международных стандартов базовой безопасности, связанной с радиацией (СББ). ВОЗ приняла новые международные СББ в 2012 году и в настоящее время проводит работу по оказанию поддержки в осуществлении СББ в своих государствах-членах.
- Последствия Чернобыльской аварии для здоровья
Что такое радиация? | МАГАТЭ
Ядерное объяснение
18 марта 2022 года
Андреа Галиндо, Бюро общественной информации и коммуникаций МАГАТЭ
youtube.com/embed/nYNixk42kjo?wmode=opaque&controls=&enablejsapi=1&playerapiid=media-youtube-nynixk42kjo&origin=http%3A//www.iaea.org&rel=0″ name=»أشعة مذهلة» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»>
Излучение — это энергия, которая перемещается из одного места в другое в форме, которую можно описать как волны или частицы. Мы подвергаемся воздействию радиации в повседневной жизни. Некоторые из наиболее известных источников излучения включают солнце, микроволновые печи на наших кухнях и радиоприемники, которые мы слушаем в наших автомобилях. Большая часть этого излучения не несет опасности для нашего здоровья. Но некоторые делают. В целом радиация имеет меньший риск при более низких дозах, но может быть связана с более высокими рисками при более высоких дозах. В зависимости от типа излучения необходимо принимать различные меры для защиты нашего тела и окружающей среды от его воздействия, позволяя нам получать выгоду от его многочисленных применений.
Для чего нужна радиация? – Некоторые примеры
- Здоровье: благодаря радиации мы можем получать пользу от медицинских процедур, таких как многие методы лечения рака и методы диагностической визуализации.
- Энергия: излучение позволяет нам производить электричество, например, с помощью солнечной энергии и ядерной энергии.
- Окружающая среда и изменение климата: радиация может использоваться для очистки сточных вод или для создания новых сортов растений, устойчивых к изменению климата.
- Промышленность и наука: с помощью ядерных методов, основанных на излучении, ученые могут исследовать объекты прошлого или производить материалы с превосходными характеристиками, например, в автомобильной промышленности.
Если радиация полезна, почему мы должны защищаться от нее?
Радиация имеет множество полезных применений, но, как и в любой другой деятельности, когда существуют риски, связанные с ее использованием, необходимо предпринять определенные действия для защиты людей и окружающей среды. Различные типы излучения требуют различных защитных мер: низкоэнергетическая форма, называемая «неионизирующим излучением», может потребовать меньше защитных мер, чем более высокоэнергетическое «ионизирующее излучение». МАГАТЭ устанавливает стандарты защиты людей и окружающей среды в отношении мирного использования ионизирующего излучения в соответствии со своим мандатом.
Виды излучения
Неионизирующее излучение
Некоторыми примерами неионизирующего излучения являются видимый свет, радиоволны и микроволны (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ). , будь то в материи или живых организмах. Однако его энергия может заставить эти молекулы вибрировать и, таким образом, выделять тепло. Так, например, работают микроволновые печи.
Для большинства людей неионизирующее излучение не представляет опасности для здоровья. Однако работникам, которые находятся в постоянном контакте с некоторыми источниками неионизирующего излучения, могут потребоваться специальные меры для защиты, например, от выделяемого тепла.
Некоторые другие примеры неионизирующего излучения включают радиоволны и видимый свет. Видимый свет — это разновидность неионизирующего излучения, воспринимаемого человеческим глазом. А радиоволны — это разновидность неионизирующего излучения, которое невидимо для наших глаз и других органов чувств, но может быть расшифровано с помощью традиционных радиоприемников.
Ионизирующее излучение
Некоторые примеры ионизирующего излучения включают некоторые виды лечения рака с использованием гамма-лучей, рентгеновских лучей и излучения, испускаемого радиоактивными материалами, используемыми на атомных электростанциях (инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)
Ионизирующее излучение – это тип излучения такой энергии, что может отрывать электроны от атомов или молекул, что вызывает изменения на атомном уровне при взаимодействии с материей, в том числе с живыми организмами. Такие изменения обычно связаны с образованием ионов (электрически заряженных атомов или молекул) — отсюда и термин «ионизирующее» излучение.
В больших дозах ионизирующее излучение может повредить клетки или органы нашего тела или даже вызвать смерть. При правильном использовании и дозах, а также при соблюдении необходимых защитных мер этот вид излучения имеет множество полезных применений, например, в производстве энергии, в промышленности, в исследованиях, а также в медицинской диагностике и лечении различных заболеваний, таких как рак. Хотя регулирование использования источников излучения и радиационная защита являются обязанностью государств, МАГАТЭ оказывает поддержку законодателям и регулирующим органам посредством всеобъемлющей системы международных норм безопасности, направленных на защиту работников и пациентов, а также населения и окружающей среды от потенциального вредное воздействие ионизирующего излучения.
Неионизирующее и ионизирующее излучение имеют разную длину волны, что напрямую связано с его энергией. (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ).
Наука о радиоактивном распаде и возникающем в результате излучении
Ионизирующее излучение может исходить, например, от нестабильных (радиоактивных) атомов, когда они переходят в более стабильное состояние с выделением энергии.
Большинство атомов на Земле стабильны, в основном благодаря уравновешенному и стабильному составу частиц (нейтронов и протонов) в их центре (или ядре). Однако в некоторых типах нестабильных атомов количество протонов и нейтронов в их ядре не позволяет им удерживать эти частицы вместе. Такие нестабильные атомы называются «радиоактивными атомами». Когда радиоактивные атомы распадаются, они выделяют энергию в виде ионизирующего излучения (например, альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи или нейтроны), которые при безопасном использовании и использовании могут принести различные преимущества.
Процесс, при котором радиоактивный атом становится более стабильным, высвобождая частицы и энергию, называется «радиоактивным распадом». (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)
Какие типы радиоактивного распада наиболее распространены? Как мы можем защитить себя от вредного воздействия возникающего излучения?
В зависимости от типа частиц или волн, которые испускает ядро, чтобы стать стабильным, существуют различные виды радиоактивного распада, приводящие к ионизирующему излучению. Наиболее распространенными типами являются альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи и нейтроны.
Альфа-излучение
Альфа-распад (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ).
При альфа-излучении распадающиеся ядра высвобождают тяжелые положительно заряженные частицы, чтобы стать более стабильными. Эти частицы не могут проникнуть через нашу кожу и причинить вред, и их часто можно остановить, используя даже один лист бумаги.
Однако, если альфа-излучающие материалы попадают в организм при вдыхании, еде или питье, они могут напрямую подвергать воздействию внутренние ткани и, следовательно, могут нанести вред здоровью.
Америций-241 является примером атома, который распадается с помощью альфа-частиц, и он используется в детекторах дыма по всему миру.
Бета-излучение
Бета-распад (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ).
При бета-излучении ядра испускают более мелкие частицы (электроны), которые обладают большей проникающей способностью, чем альфа-частицы, и могут проходить, например, через 1-2 сантиметра воды, в зависимости от их энергии. В общем, лист алюминия толщиной в несколько миллиметров может остановить бета-излучение.
Некоторые из нестабильных атомов, испускающих бета-излучение, включают водород-3 (тритий) и углерод-14. Тритий используется, среди прочего, в аварийном освещении, например, для обозначения выхода в темноте. Это связано с тем, что бета-излучение трития заставляет люминофорный материал светиться при взаимодействии излучения без электричества. Углерод-14 используется, например, для датирования объектов из прошлого.
Гамма-лучи
Гамма-лучи (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ).
Гамма-лучи, которые имеют различные применения, например, для лечения рака, представляют собой электромагнитное излучение, подобное рентгеновским лучам. Некоторые гамма-лучи проходят прямо через тело человека, не причиняя вреда, в то время как другие поглощаются организмом и могут причинить вред. Интенсивность гамма-излучения может быть снижена до уровней, представляющих меньший риск, за счет толстых стен из бетона или свинца. Вот почему стены кабинетов лучевой терапии в больницах для больных раком такие толстые.
Нейтроны
Ядерное деление внутри ядерного реактора является примером цепной радиоактивной реакции, поддерживаемой нейтронами (Графика: А. Варгас/МАГАТЭ).
Нейтроны — это относительно массивные частицы, которые являются одним из основных компонентов ядра. Они не заряжены и поэтому не производят ионизацию напрямую. Но при их взаимодействии с атомами вещества могут возникать альфа-, бета-, гамма- или рентгеновские лучи, которые затем приводят к ионизации. Нейтроны проникают и могут быть остановлены только толстыми массами бетона, воды или парафина.
Нейтроны могут быть получены различными способами, например, в ядерных реакторах или в ядерных реакциях, инициированных высокоэнергетическими частицами в пучках ускорителей. Нейтроны могут представлять собой значительный источник косвенно ионизирующего излучения.
Какова роль МАГАТЭ?
- МАГАТЭ помогает своим государствам-членам в использовании ядерных технологий, включая использование радиации, в здравоохранении, сельском хозяйстве, охране окружающей среды, управлении водными ресурсами, энергетике и промышленности.
Для этого МАГАТЭ оказывает помощь в исследованиях и разработках в области практического использования излучения и радиоактивных источников, а также координирует исследовательскую деятельность и реализует проекты в странах по всему миру.
- Благодаря своей деятельности по гарантиям и проверке МАГАТЭ следит за тем, чтобы материалы, способные производить радиацию, не переключались с мирных целей.
- Наконец, МАГАТЭ разрабатывает нормы безопасности и руководства по безопасности и сообщает о передовой практике защиты людей, общества и окружающей среды от вредного воздействия ионизирующего излучения.
Связанные ресурсы
Март
18
2022
Радиация | Что такое радиация?
Ядерные факты
Излучение
Излучение можно описать как энергию или частицы источника, которые перемещаются в пространстве или других средах. Свет, тепло, микроволны и радиоволны, используемые для беспроводной связи, — все это формы излучения.
Излучение включает частицы и электромагнитные волны, которые излучаются некоторыми материалами и переносят энергию. Вид излучения, обсуждаемый ниже, называется ионизирующим излучением 9.0124, потому что он может производить заряженные частицы (или ионов ) в веществе. Рентгеновские лучи, гамма-лучи, альфа-частицы, бета-частицы и нейтроны — все это примеры ионизирующего излучения.
Естественный радиационный фон
Австралийцы постоянно подвергаются воздействию ионизирующего излучения от различных естественных и искусственных источников.
Солнце является основным источником космического излучения , или излучения, исходящего из космоса. Полеты на самолете и катание на лыжах на больших высотах увеличивают воздействие этого космического излучения. Многие здания также излучают ионизирующее излучение просто потому, что материалы, из которых они были построены, такие как глиняный кирпич и гранит, радиоактивны по своей природе.
Среднее воздействие фонового излучения
- В Австралии люди ежегодно получают от 1500 до 2000 мкЗв ионизирующего излучения. Это уровень естественного радиационного фона в Австралии. Низкое воздействие ионизирующего излучения на этом уровне фона не представляет опасности.
- Уровень естественного радиационного фона в Австралии довольно низкий по сравнению со многими другими частями мира. Типичный пример: в графстве Корнуолл, Великобритания, люди ежегодно получают около 7800 мкЗв ионизирующего излучения. Опять же, этот низкий уровень радиационного фона не вреден.
- Пассажиры высотных рейсов подвергаются большему воздействию космического излучения, чем на земле. Например, если вы летели обратно из Сиднея в Лос-Анджелес, вы получили бы дополнительную дозу фонового излучения 160 мкЗв.
- Поскольку гранит излучает больше радиации, чем другие материалы, дом, облицованный гранитом, подвергает жильцов дополнительному фоновому излучению на 1000 мкЗв ежегодно.
- Некоторые медицинские рентгенологические и аналогичные процедуры обеспечивают дозы облучения, при этом обычное рентгенологическое исследование или компьютерная томография головы подвергают вас воздействию ионизирующего излучения мощностью 2600 мкЗв.
- Из-за высокого содержания калия при употреблении банана вы получите дозу в 0,1 мкЗв природного изотопа калий-40.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между излучением и радиоактивностью?
радиоактивный атом нестабилен, потому что он содержит дополнительную энергию или несбалансированное количество частиц в своем ядре. Когда этот атом «распадается» до более стабильного атома, он высвобождает дополнительную энергию и/или частицы в виде ионизирующих излучение .
Чем ионизирующее излучение отличается от других видов излучения?
Ионизирующее излучение может выбрасывать электроны из атомов (тем самым ионизируя их) либо путем непосредственного взаимодействия с атомами, либо другими способами. Альфа- и бета-частицы, а также рентгеновские и гамма-лучи являются примерами прямого ионизирующего излучения, в то время как нейтроны вызывают ионизацию косвенными процессами.
Существует ли более одного вида ионизирующего излучения?
Да. В дополнение к рентгеновским снимкам распространены три. Их зовут альфа (α), бета (β) и гамма (ɣ) излучение . Альфа-частицы (ядра гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов) могут быть полностью остановлены листом бумаги, бета-частицы (высокоскоростные электроны) могут быть остановлены плексигласом, а гамма-лучи (как рентгеновские лучи, но с более коротким длины волны) может потребоваться свинец или бетон, чтобы эффективно остановить их, но их можно остановить любым материалом, если его достаточно. Существуют и другие менее распространенные типы ионизирующего излучения.
Сделают ли меня эти ионизирующие излучения радиоактивными?
Нет. Получение ионизирующего излучения, такого как ультрафиолетовое излучение солнца или излучение стоматологического/медицинского рентгена, не сделает вас радиоактивными.
Если ионизирующее излучение не делает вещи радиоактивными, то как предметы становятся радиоактивными в реакторе?
В реакторе есть триллионы свободных ядерных частиц, называемых нейтронами. При поглощении материалом они могут превращать стабильные изотопы в нестабильные изотопы и тем самым делать материал радиоактивным (т. е. нестабильные изотопы будут испускать собственное излучение). Именно так в многоцелевом реакторе OPAL производятся медицинские радиоизотопы.
Накапливается ли радиация в организме до тех пор, пока она не убьет вас?
Ионизирующее излучение накапливается в вашем теле не больше, чем свет, падающий на вас, накапливается в вашем теле. Достигающее вас излучение исчезает через доли секунды.
Радиационные эффекты могут проявиться после воздействия высоких доз за короткое время, например, как сильная доза солнечного ожога возникает в результате слишком большого воздействия солнечного света (ультрафиолетового излучения) слишком быстро. Точно так же длительное воздействие ионизирующего излучения высоких уровней может привести к необратимому повреждению организма.
Если радиация не накапливается внутри тела, как она вредит человеку?
Излучение, включая ультрафиолетовое излучение солнца, несет энергию, которая может повредить живые клетки за счет ионизации атомов в этих клетках. Если доза низкая или доставляется в течение длительного времени, у клеток организма есть возможность восстановиться. Если доза не является достаточно высокой, существует лишь ничтожная вероятность того, что некоторые клетки могут быть повреждены таким образом, что последствия, такие как рак, проявятся в более позднем возрасте.
Национальные и международные пределы дозы для профессионально облучаемых работников и населения во много раз ниже этих высоких уровней. Кроме того, цель радиационной защиты состоит в том, чтобы свести к минимуму долгосрочное воздействие на окружающую среду выше нормального фонового излучения.
Насколько деятельность ANSTO влияет на дозы облучения близлежащих жителей?
Доза, которую член сообщества, проживающий рядом с ANSTO, получит от наших операций, ничтожно мала. Те люди, которые живут вблизи периметра буша в Лукас-Хайтс (который простирается на 1,6 км от многоцелевого реактора OPAL), получают менее 10 мкЗв в год. Это всего 0,7 процента от среднего естественного радиационного фона в Австралии. Люди, живущие дальше, получают пропорционально меньше.
Эта максимальная доза в 10 мкЗв от деятельности ANSTO примерно такая же, как доза, полученная от космических лучей во время обратного полета между Сиднеем и Мельбурном, или доза, полученная от употребления двух бананов в неделю в течение года.
Как измеряют дозы радиации?
При измерении радиации необходимо учитывать два отдельных аспекта: радиационная активность и радиационное воздействие. Действие относится к тому, сколько излучения (в форме частиц или фотонов) испускается источником, в то время как воздействие измеряет воздействие этого излучения на все, что его поглощает.
Радиационная активность измеряется в международной единице, называемой Беккерель (Бк) , где 1 Бк соответствует одной частице или фотону излучения, испускаемому в секунду.
Радиационное воздействие можно измерить тремя способами:
- Поглощенная доза , которая представляет собой энергию, которую источник радиации выделяет на один килограмм вещества. Поглощенная доза измеряется в международной единице, называемой 9.0123 Грей (Гр) , где 1 Гр соответствует одному джоулю энергии на килограмм.
- Эквивалентная доза , которая связывает поглощенную дозу в тканях человека с эффективным биологическим повреждением, вызываемым излучением. Эквивалентная доза учитывает тот факт, что разные формы радиации оказывают разное биологическое действие, даже если величина поглощенной дозы одинакова: одни формы радиации наносят больше вреда, чем другие. Эквивалентная доза получается путем умножения поглощенной дозы на весовой коэффициент излучения, соответствующий типу поглощенного излучения. Он измеряется в единице, называемой 9.0123 Зиверт (Св) .
- Эффективная доза , которая учитывает, что разные части тела по-разному реагируют на радиационное облучение — некоторые органы более чувствительны к радиации, чем другие.
Эффективная доза получается путем умножения эквивалентной дозы на весовой коэффициент ткани, который соответствует типу ткани, подвергшейся облучению. Если облучению подвергается более одного органа, то все эффективные дозы для всех облучаемых органов суммируются, чтобы получить общую эффективную дозу. Эффективная доза также измеряется с помощью Зиверт (Sv) .
Зиверт — довольно крупная единица измерения радиации — доза в 1 Зв за короткое время вызовет острую лучевую болезнь. Для описания нормального уровня облучения и защиты обычно используются меньшие единицы, такие как 90 123 микрозиверта (мкЗв) 90 124 или миллионные доли зиверта, где 90 123 1 000 000 мкЗв = 1 Зв 90 124 .
Радиация часто измеряется как доза за определенный период времени, известная как мощность дозы . Например, типичная мощность дозы от естественного фонового излучения в Австралии составляет от 1500 до 2000 мкЗв в год или эквивалентно от 4 до 5 мкЗв в день . Фактическое полученное облучение зависит как от мощности дозы, так и от времени облучения.
Каковы безопасные пределы дозы облучения?
Рентгенологи, работники атомной промышленности и радиационные работники в целом носят персональный дозиметр для регистрации своих доз облучения. Национальный стандарт по ограничению профессиональных доз требует, чтобы все дозы облучения «поддерживались на разумно достижимом низком уровне» (ALARA) и чтобы дозы, получаемые радиационными работниками, не превышали 20 000 мкЗв (примерно в 14 раз больше среднегодового естественного фонового уровня в Австралии) на все тело в год, в среднем за пять лет, и не более 50 000 мкЗв в любой год. Эти мощности дозы выбраны так, чтобы они были значительно ниже вредных уровней и могут считаться безопасными пределами дозы облучения.
Австралийское агентство по радиационной защите и ядерной безопасности (ARPANSA) предписывает годовой предел дозы для населения 1000 мкЗв .