- Радиация может быть определена как энергия, которая проходит через пространство или материальную среду в виде частиц или волн.
- В зависимости от энергии излучаемых частиц излучения можно разделить на две группы:
Ионизирующее излучение: несет достаточно энергии (обычно более 10 эВ), чтобы ионизировать молекулы, атомы и разрывать химические связи. Одним из распространенных источников такого излучения являются радиоактивные материалы, излучающие альфа-, бета- или гамма-излучение.
Хотя ионизирующее излучение имеет несколько полезных применений, его длительное воздействие может вызвать лучевую болезнь, ожоги, рак и генетический дефект.
Неионизирующее излучение: не переносит достаточно энергии на квант, чтобы удалить электрон из атома или молекулы. Однако оно обладает достаточной энергией для перемещения электронов из состояния низкой энергии в состояние высокой.
Неионизирующее излучение имеет более высокую длину волны и более короткую частоту, чем ионизирующее. Обычно оно считается невредным, но при длительном облучении может возникнуть некоторый риск. Например, оно может создавать немутагенные эффекты, такие как возбуждение тепловой энергии в биологических тканях, что может привести к ожогам.
Люди часто путаются радиацию и радиоактивность. Радиация — это движение энергии, в то время как радиоактивность относится к расщеплению или распаду атомного ядра. Все радиоактивные материалы испускают излучение при распаде, но не все типы излучения являются радиоактивными. Дейтерий (изотоп водорода), например, не радиоактивен.
Чтобы лучше объяснить эту концепцию, мы собрали некоторые из лучших примеров излучения, которое вы видите в повседневной жизни. Список включает в себя различные частицы, электромагнитное и акустическое излучение.
14. Тепло от свечи
Тип: неионизирующее излучение
Свеча использует химическую реакцию, чтобы произвести свет и тепло. В этой реакции горения воск (обычно сделанный из химических веществ, содержащих углерод) реагирует с окружающим кислородом с образованием углекислого газа и пара.
Тепло движется как излучение в пространстве: оно движется по прямой со скоростью света. Вот почему люди, сидящие перед камином, чувствуют тепло. Когда они сидят слишком близко, только передняя часть нагревается. Задняя сторона не нагревается, пока они не развернутся.
13. Инфракрасные лучи, излучаемые пультом дистанционного управления
Тип: неионизирующее излучение
Пульт дистанционного управления не имеет проводов, поэтому он должен передавать сигналы на все, что он работает через электромагнитные волны. Большинство пультов дистанционного управления делают это с помощью инфракрасного излучения, хотя некоторые используют радиоволны для отправки сигналов вместо этого.
Ранние телевизионные пульты дистанционного управления (построенные между 1950-ми и 1960-ми годами) использовали ультразвуковые волны.
Современные пульты дистанционного управления — это потребительские инфракрасные устройства, которые передают инфракрасное излучение в форме импульсов с цифровой кодировкой для управления такими функциями, как скорость вентилятора, температура переменного тока, мощность, громкость, переключение каналов.
12. Гравитационное излучение
Тип: неионизирующее излучение
Гравитационные волны передают энергию как гравитационное излучение, которое является своего рода излучающей энергией, подобной электромагнитному излучению. Другими словами, гравитационное излучение для гравитации — это то же самое, что свет для электромагнетизма.
Теория гравитационных волн была предложена Альбертом Эйнштейном в 1916 году и представляет собой рябь в геометрии пространства и времени.
В природе существуют только две фундаментальные дальнодействующие силы: гравитация и электромагнетизм.
Так же, как ускоренные электрические заряды производят электромагнитное излучение, гравитационные заряды (то есть массы) производят гравитационное излучение.
В 2015 году LIGO впервые обнаружил гравитационные волны (почти через 100 лет после ее предсказания). Эти волны возникли в результате слияния двойной системы черных дыр.
11. Излучение ноутбука
Тип: неионизирующее излучение
Компьютеры излучают несколько различных видов излучения, в том числе инфракрасное и низкочастотное электромагнитное излучение. Поскольку ноутбуки находятся в прямом контакте с нашими коленями, их радиационное воздействие на ограниченные части тела делает его более опасным.
Нижние части ноутбуков испускают от 40 до 100 миллигаусс излучения, что в 40-100 раз превышает стандартный предел радиационного воздействия. Кроме того, чем старше ноутбук, тем выше излучение. Длительное воздействие такого излучения может привести к головным болям, усталости, головокружению, нарушениям сна, а также нарушениям памяти и концентрации.
10. Рентгеновские лучи от рентгеновского аппарата
Тип: ионизирующее излучение
Рентгеновское излучение — это электромагнитное излучение очень высокой энергии с частотами от 30 петагерц до 30 экзагерц. Он может проникать в ткани организма и внутренние органы.
Сегодня рентген широко используется для выявления заболеваний сердца, камней в почках, переломов и кишечных закупорок. Они часто используются для выявления и уничтожения раковых клеток.
В основном, рентгеновский аппарат передает излучение через тело.
Часть этого выходит на другую сторону тела (где он подвергается воздействию цифрового детектора для формирования изображения), в то время как часть излучения поглощается тканями тела (что называется «дозой облучения», которую получает пациент), Хотя рентгеновское излучение является ионизирующим излучением, его преимущества намного перевешивают потенциальные негативные последствия.
9. Риск, связанный с добычей угля
Тип: ионизирующее излучение
Уголь является ископаемым топливом, используемым для производства электроэнергии в различных странах, в том числе в России. Поскольку в нем содержатся следы природных радиоактивных веществ, рабочие угольных шахт могут подвергаться воздействию радиации, излучаемой такими веществами, как уран и торий.
Для контроля и управления этим радиационным воздействием инженеры готовят специальные измерительные приборы, называемые дозиметрами излучения. Он отслеживает радиационное воздействие отдельных людей и уровни радиации на рабочих местах, таких как угольные шахты.
Наряду с добычей угля, процесс сжигания угля также несет в себе риск радиационного облучения. На угольных электростанциях образуются отходы, содержащие небольшое количество радиоактивных материалов. Электроэнергия, вырабатываемая при сжигании угля, в 10-100 раз более токсична, чем электроэнергия, вырабатываемая при сжигании природного газа в результате гидроразрыва пласта.
8. Радиоактивные элементы, используемые в ядерном оружии
10-граммовый образец урана-238 | Wikimedia
Тип: ионизирующее излучение
Уран-238 является наиболее распространенным, естественно встречающимся изотопом урана. Поскольку этот изотоп имеет относительную распространенность в 99,2745% и период полураспада в 4,4 миллиарда лет, он генерирует почти 40% радиоактивного тепла, производимого на Земле.
Современное ядерное оружие использует Уран-238 для повышения эффективности и уменьшения критической массы (небольшое количество расщепляющегося материала, необходимого для поддержания ядерной цепной реакции).
7. Звуковые волны от колонок
Тип: неионизирующее излучение
Звуковые волны существуют как колебания давления в среде. Они создаются вибрацией объекта, которая вызывает вибрацию соседних частиц воздуха. Когда эти вибрирующие частицы достигают уха, это вызывает вибрацию барабанной перепонки, которую наш мозг интерпретирует как звук. Чем быстрее изменяется давление воздуха, тем выше частота слышимого нами звука.
Когда динамики движутся вперед и назад, они надавливают на частицы воздуха, изменяя давление воздуха и, в конечном счете, создавая звуковые волны. Однако частицы воздуха на самом деле не движутся от динамика к уху. Отдельные частицы перемещаются только на небольшое расстояние, так как они вибрируют, и заставляют соседние частицы вибрировать в пульсирующем эффекте до самого уха.
6. Ультразвук
Тип: неионизирующее излучение
Звуковые волны с более высокими частотами (выше, чем то, что люди могут слышать) называют ультразвуком. Он подобен нормальному (слышимому) звуку с точки зрения физических характеристик, за исключением того, что он имеет частоты выше верхнего слышимого предела человеческого слуха.
Ультразвук используется в различных областях, например, в обрабатывающей промышленности для неразрушающего контроля конструкций и изделий, а также в химической промышленности для смешивания, очистки или ускорения химических процессов.
Пожалуй, самым важным его применением является ультразвуковая визуализация, которая захватывает и показывает кровоток, а также движение внутренних органов организма в режиме реального времени. И поскольку звуковые волны не ионизируют, они намного безопаснее, чем рентгеновские лучи.
5. Космические лучи
Тип: ионизирующее излучение
Комические лучи — это частицы высокой энергии (такие как атомные ядра и протоны), которые движутся в пространстве почти со скоростью света. Хотя многие вещи о космических лучах остаются тайной, ученые нашли доказательства того, что они происходят от Солнца и отдаленных галактик.
Космические лучи часто создают электронные проблемы в спутниковой и другой технике. Они ионизируют молекулы кислорода и азота и создают различные нестабильные изотопы в атмосфере Земли, в том числе углерод-14.
Земная атмосфера и магнитное поле защищают планету от 99,9% космического излучения. Однако люди за пределами этого щита (космонавты без защиты) могут получить огромное количество космической радиации, что может увеличить риск смертельных раковых заболеваний.
4. Сейсмические волны
Тип: неионизирующее излучение
Сейсмические волны распространяются через слои Земли. Они вызваны движением магмы, массивными оползнями, извержениями вулканов, землетрясениями и искусственными взрывами, излучающими низкочастотную акустическую энергию.
Скорость их распространения зависит от типа волны, а также от упругости и плотности среды. В воде сейсмические волновые поля измеряются гидрофоном, тогда как в воздухе они регистрируются акселерометром или сейсмометром.
3. Лазеры
Тип: неионизирующее излучение
Слово «лазер» является аббревиатурой от «усиления света путем вынужденного излучения». В этом случае термин «свет» включает электромагнитное излучение различных частот, от инфракрасного и видимого света до ультрафиолетового и даже рентгеновского излучения.
Разные типы лазеров используют разные лазерные среды. Аргон, жидкие красители, смесь гелия и неона, твердые кристаллы, такие как рубин, являются одними из наиболее распространенных лазерных сред.
2. Облучение пищевых продуктов
Тип: ионизирующее излучение
Облучение пищи — это процесс нанесения ионизирующего излучения. Это увеличивает и продлевает срок годности пищи, устраняя или уменьшая количество насекомых и микроорганизмов. Излучение (например, электронные лучи, гамма-лучи или рентгеновское излучение) испускается радиоактивными веществами или производится электрически.
Этот процесс не делает пищу радиоактивной и не вносит заметных изменений в ее пищевые качества. Внешний вид, текстура и вкус пищи остаются практически неизменными. Изменения настолько минимальны, что вы не сможете различить облученную и необлученную пищу.
1. Солнечный свет
Тип: неионизирующее излучение
Лучи, приходящие от Солнца, представляют собой смесь электромагнитных волн, в частности ультрафиолетового, видимого и инфракрасного света. Исследования показывают, что около 1,35 кВт/м2 солнечной радиации поступает в верхние слои атмосферы Земли.
Значительная часть этого излучения (в основном ультрафиолетовые лучи) поглощается атмосферой Земли, а остальное достигает земли и нагревает ее.
Доля ультрафиолетового излучения, которое не поглощается атмосферой, вызывает солнечные ожоги или загар у людей, которые длительное время подвергались воздействию солнечного света.
Солнечный свет питает существование почти всей жизни на Земле. Автотрофы, как и растения, используют солнечный свет наряду с водой и углекислым газом для производства простого сахара (этот процесс называется фотосинтезом). Гетеротрофы, как и животные, используют солнечный свет косвенно, потребляя автотрофов или их продукты.
Излучение Солнца может обеспечить гораздо больше энергии, чем необходимо для питания всего мира. Поверхность Земли получает 120,00 тераватт солнечной радиации, что в 20 000 раз больше мощности, чем нужно нашей планете.
Радиоактивное загрязнение окружающей среды: причины и пути решения
Радиоактивное загрязнение — физическое загрязнение живых организмов и окружающей их среды радиацией.
Источники радиоактивного загрязнения образуются в результате выброса радиоактивных веществ в окружающую среду во время ядерных взрывов и испытаний ядерного оружия, производства и вывода из эксплуатации ядерного оружия, добычи радиоактивных руд, обращения с ними и их утилизации. Другие источники – радиоактивные отходы и аварии на атомных электростанциях.
Ядерные испытания проводятся для определения эффективности, мощности и взрывоопасности ядерного оружия. Доля радиоактивного загрязнения составляет 15% от общей энергии взрыва.
Радиоактивное загрязнение воды, водных источников и воздушного пространства является результатом радиоактивных осадков из облака ядерного взрыва. Радионуклиды – основные источники загрязнения.
Они испускают бета-частицы и гамма-лучи, радиоактивные вещества.
Как возникает радиоактивное загрязнение?
desimagesetdesactes.fr
Радиоактивное загрязнение местности возникает в результате наличия или осаждения радиоактивных материалов в атмосфере или окружающей среде. Особенно актуально, когда их присутствие является случайным, и когда оно представляет угрозу окружающей среде из-за радиоактивного распада.
Разрушение, вызванное радиоактивными материалами, происходит из-за выбросов опасного ионизирующего излучения (радиоактивныго распада), такого как бета- и альфа-частицы, гамма-лучи и нейроны.
Частицы, присутствующие в радиоактивных материалах, обладают большой нестабильностью, что может серьезно повлиять, изменить и даже разрушить жизнь растений, животных и человека. Степень ущерба или опасности, создаваемой окружающей среде, зависит от следующего:
- концентрации радиоактивных материалов;
- энергии, испускаемой излучением;
- близости радиоактивных материалов к тем, кто подвергается воздействию;
- типа излучения.
Ниже приводится подробное объяснение причин, последствий и способов устранения радиоактивного загрязнения.
Основные источники радиоактивного загрязнения
Наибольший ущерб в мирное время и при запрете ядерных испытаний наносят ядерные аварии на атомных электростанциях. В мире постмодерна открываются различные формы энергии. Среди них – ядерная энергия, которую рекламируют как наиболее мощный источник энергии из-за ее высокой скрытой мощности. Отчеты показывают, что высокая скрытая сила обусловлена высоким уровнем излучения.
В настоящее время проводятся исследования для определения экологической безопасности и принятия наиболее подходящих мер предосторожности при использовании этого вида энергии.
Большие экологические последствия имели аварии на атомных электростанциях, таких как ядерная катастрофа на Фукусиме (2011 г.), Чернобыльская катастрофа (1986 г.) и авария на Три-Майл-Айленде (1979 г.).
Эти зоны радиоактивного загрязнения стали причиной того, что многие погибли и пострадали от радиации.
Использование ядерного оружия как оружия массового уничтожения (ОМУ)
Использование ядерных ракет и атомных бомб, формы ядерной энергии во время Второй мировой войны продемонстрировало разрушительный характер радиоактивного загрязнения и заражения.
Последствия двух ударов в Хиросиме и Нагасаки, которые привели к окончанию войны в 1945 году, до сих пор наблюдаются у местного населения. Наблюдаются случаи, когда рождаются дети со следующими осложнениями:
- умственная отсталость;
- аутизм;
- другие расстройства и заболевания
Число случаев рака в этих двух городах больше, чем в остальной части Японии.
Использование радиоизотопов
Радиоизотопы используются для изготовления детекторов в промышленной деятельности. Изотопы, такие как уран, имеют в себе высокую концентрацию радиации. С другой стороны, обычные изотопы, такие как углеродсодержащие радиоактивные материалы, легко обнаруживаются в канализации.
Большая часть неочищенных сточных вод перед сбросом не обрабатывается. После сброса изотоп соединяется с другими соединениями и элементами, присутствующими в воде. Это та самая вода, которую люди используют для хозяйственных нужд. Более того, рыба использует ту же воду для выживания. Ее потребление из загрязненных источников воды – это источник заражения радиацией людьми.
Горное дело
abc.net.au
Горнодобывающая промышленность в основном включает в себя выемку минеральных руд, которые затем разбиваются на более мелкие и удобные для обработки куски. Например, радий и уран естественным образом встречаются в окружающей среде и одинаково радиоактивны.
Следовательно, добыча полезных ископаемых увеличивает естественные геологические процессы, перемещая эти материалы из-под земли на поверхность. Другие минералы с легким излучением – это торий, плутоний, радон, калий, углерод и фосфор.
Разлив радиоактивных химикатов
Были случаи разливов в океаны, когда корабли ударялись о ледники или коралловые рифы. В результате химические вещества попадали в водные пути и в атмосферу. Большинство этих химикатов, включая нефтепродукты, имеют значительный уровень радиации, который может нанести вред окружающей среде.
Космические лучи и другие природные источники
abnews.ru
Они приходят из космоса на нашу планету с интенсивной радиацией по своей природе, поэтому вызывают радиоактивное загрязнение. Например, считается, что гамма-лучи имеют самый высокий уровень излучения. В зависимости от их интенсивности, некоторые из них не видны человеческому глазу. Количество, с которым лучи попадают на землю, зависит от высоты над землей и географического положения.
Возможно земное излучение от радиоактивных элементов, присутствующих в земной коре. Эти радиоактивные элементы включают калий 40, радий 224, радон 222, торий 232, уран 235, уран 238 и углерод 14 и встречаются в горных породах, почве и воде.
Также могут быть нестабильные радионуклиды, расщепляющиеся на более мелкие части, испускающие энергичное излучение. Они могут проникать в организм через воздух во время дыхания.
Обращение с ядерными отходами и их захоронение
kartinkin.net
Радиоактивные отходы делятся на три категории: с высоким уровнем, с низким уровнем и трансурановые. В основном они включают:
- утилизацию ядерного оружия, чистящие материалы с атомных станций, военных объектов;
- выбросы в результате переработки плутония;
- другие радиоизотопы из больниц и лабораторий.
При обращении с ядерными отходами и их удалении может наблюдаться излучение от низкого до среднего в течение длительного периода времени. Их воздействие трудно предсказать и нелегко различить. Причина – радиоактивность может загрязнять и распространяться через воздух, воду и почву. Более того, определить местонахождение некоторых ядерных отходов непросто.
Основная проблема заключается в том, что радиационные отходы нельзя разложить или обработать химически или биологически. Единственный вариант – либо удержать складированные отходы в плотно закрытых контейнерах, защищенных радиационно-защитными материалами, либо разбавить их.
Другой вариант – отвозить такие отходы в хранилищах в отдаленных районах, где мало или совсем нет жизни: удаленные пещеры или заброшенные соляные шахты. Однако натуральные или искусственные щиты, какие бы они ни использовались, со временем могут быть повреждены.
Влияние радиации на живые организмы
Радиоактивные излучения, которые действуют на человека, разнообразны. Это не только β- и γ-лучи, но также, например, осколки ядер и нейтроны, возникающие в результате радиоактивного распада веществ.
Основную часть облучения люди получают от естественных источников радиации, таких как горные породы, космические лучи, атмосферный воздух и пища. Совокупность излучения всех источников образует так называемый радиационный фон.
Его влияние можно выразить формулой:
| D – поглощённая доза, Гр E – поглощённая энергия, Джm – масса вещества, кг |
Согласно формуле, единицей поглощённой дозы является 1 грей (1 Гр = 1 Дж/кг). Например, для человека смертельная доза γ-излучения равна 6 Гр. Принимая массу человека за 70 кг, несложно подсчитать, что в организм попадает 420 Дж энергии – столько же, сколько при одном глотке горячего чая или кофе.
Понятно, что тепловое воздействие γ-излучения не является непосредственной причиной поражения. Действительно, главным фактором возникновения лучевой болезни и последующей гибели организма является нарушение биохимических процессов клеток, возникающее по причине ионизации внутриклеточных веществ.
Поэтому необходимо учитывать не только энергию излучения, но и степень его опасности для живых клеток и тканей. Например, установлено, что поглощённая доза 1 Гр в виде α-излучения оказывает на организм примерно такое же воздействие, как и γ-излучение дозой 20 Гр. Поэтому для учёта биологического действия излучения применяют формулу:
| H – эквивалентная доза, Зв k – нормировочный коэффициентD – поглощённая доза, Гр |
Единицей эквивалентной дозы является 1 зиверт (1 Зв = 1 Дж/кг). Для рентгеновского и γ-излучения нормировочные коэффициенты равны единице, для остальных видов излучений они лежат в пределах от 1 до 20, что определяют по специальным таблицам. Их значения учитывают усреднённое биологическое воздействие разных видов ионизирующих излучений на живые ткани, органы и организмы в целом.
Из всех видов ионизирующих излучений α-лучи представляют наименьшую опасность для человека. В воздухе эти частицы могут пролететь всего лишь несколько сантиметров, кроме того, защитой может служить плотная одежда.
Важно лишь не вдыхать радиоактивные газы и не употреблять продукты с радиоактивными примесями. Намного большую опасность представляет γ-излучение, поскольку летящие электроны, как правило, обладают значительной энергией.
Они проходят в воздухе расстояние около 5 метров и легко проникают через одежду. Защитой могут служить обычные материалы, например каменные стены, толстый слой земли. Наибольший вред наносят γ- и нейтронное излучения.
Например, γ-лучи проникают даже через метровый слой воды и 6-сантиметровый лист свинца. Для защиты применяют специальные многослойные материалы.
Для измерения мощности радиоактивного излучения есть специальные приборы – дозиметры. Как правило, в них используются счётчики Гейгера-Мюллера (см.
§ 15-е) и процессоры, автоматически пересчитывающие результаты в усреднённые по времени эквивалентные дозы для конкретного вида излучения.
Например, на фотографии справа изображён дозиметр, измеряющий мощность γ-излучения в микрозивертах в час (мкЗв/ч). На табло вы видите значение 18,17 мкЗв/ч.
Допустимая доза, обусловленная суммарным воздействием природных (естественных) источников излучения, для населения нашей страны не регламентируется. Соответственно, не регламентируется и допустимая мощность дозы – радиационный фон.
Для справки: радиационный фон 0,10-0,15 мкЗв/ч типичен для большинства местностей большинства стран.
Однако в законодательстве нашей страны говорится, что если мощность γ-излучения в помещениях превышает радиационный фон на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч, то должны проводиться защитные мероприятия.
Следовательно, если на индикаторе дозиметра вы видите менее 0,30-0,35 мкЗв/ч, радиационную обстановку вокруг вас можно считать безопасной. Примечание: радиационный фон 2,0-2,5 мкЗв/ч типичен для высот порядка 10 км над уровнем моря – это высота большинства пассажирских авиамаршрутов.
Радиация бывает разной. Откуда она берется и нужно ли пить алкоголь после флюорографии?
Перед годовщиной аварии на Чернобыльской АЭС ТАСС объясняет, что такое радиация, какое излучение вредное, что нужно делать, чтобы себе не навредить, а чего не стоит бояться
Радиацией ученые называют разные вещи, среди которых та самая, рукотворная и смертоносная, не столь уж заметна. В широком смысле радиация — это любое излучение, включая почти безобидный солнечный свет. Например, метеорологи употребляют термин «солнечная радиация» для оценки количества тепла, которое получает поверхность нашей планеты.
Часто радиацию отождествляют с ионизирующим излучением, то есть лучами или частицами, способными оторвать от атомов и молекул электроны. Именно ионизирующее излучение повреждает живые клетки, вызывает поломки ДНК. Это та самая радиация, но она далеко не всегда рукотворна.
Если излучение не ионизирующее, оно все равно может быть вредным. Как гласит поговорка астрономов, посмотреть на Солнце в телескоп без фильтра можно всего два раза: правым и левым глазом. Тепловое излучение вызывает ожоги, а пагубный эффект СВЧ известен всем, кто неправильно рассчитывал время пребывания еды в микроволновке.
Ионизирующее излучение — тоже
Ионизирующее излучение бывает разных видов. Это гамма- и рентгеновские лучи (электромагнитные волны), бета-частицы (электроны и их античастицы, позитроны), альфа-частицы (ядра атомов гелия), нейтроны и просто осколки ядер, летящие с огромной скоростью, достаточной для ионизации вещества.
Некоторые виды радиации (далее в тексте она будет синонимом «ионизирующего излучения») — альфа-частицы, к примеру — задерживает фольга или даже бумага.
Другие, нейтроны, поглощаются веществами, богатыми атомами водорода: водой или парафином. А для защиты от гамма-лучей и рентгена оптимален свинец.
Поэтому ядерные реакторы защищают многослойной оболочкой, которая рассчитана на разные виды излучения.
Источников радиации много
Большая часть ионизирующего излучения возникает при распаде ядер нестабильных (радиоактивных) атомов. Второй источник — реакции уже не распада, а слияния атомов, термоядерные.
Они идут в недрах звезд, включая Солнце.
За пределами атмосферы Земли и ее магнитного поля солнечное излучение включает в себя не только свет и тепло, но также рентгеновские лучи, жесткий ультрафиолет и разогнанные до внушительной скорости протоны.
На эту тему
Протоны наиболее опасны для оказавшихся в дальнем космосе. В год повышенной солнечной активности попадание под пучок протонов даст смертельную дозу облучения за считаные минуты. Это примерно соответствует фону вблизи разрушенного реактора Чернобыльской АЭС.
Рентгеновские лучи возникают при движении электронов с ускорением, поэтому их, в отличие от всего остального, можно включить и выключить, направив пучок электронов на металлическую пластинку или заставив тот же пучок колебаться в электромагнитном поле.
Земля и даже бананы радиоактивны
Наша планета тоже радиоактивна.
Горные породы, включая гранит и уголь, содержат уран, торий и испускают газ радон (если дом построен на скальных породах и плохо проветривается, то из-за радона у жителей повышается риск заболеть раком легких).
Часть вреда от курения связана с полонием-210 в табачном дыме, крайне активным и потому опасным изотопом. Да что там табак — если съесть обычный банан, то каждую секунду в организме будет проходить 15 реакций распада калия-40.
Впрочем, есть бананы не опасно, а уран в граните, радон в воздухе, калий и радиоуглерод в еде, космические лучи — все это составляющие естественного радиационного фона. Природа нашла, как в нем существовать, и та же ДНК имеет мощнейшие механизмы починки.
Народные средства не помогают от радиации
Известны народные средства, которые якобы помогают «вывести радиацию из организма»: йод и алкоголь.
На самом деле йод применяют только в одном случае: когда произошел выброс йода-131, короткоживущего изотопа, который вырабатывается в ядерных реакторах.
Препараты с обычным йодом замедляют усвоение радиоактивного. А людям с неправильно работающей щитовидной железой избыток йода может навредить.
Что же касается алкоголя, то достаточно сказать, что в найденных нами протоколах профилактики лучевых поражений он не упоминается вовсе.
Да, если послушать армейские байки, спирт работает как лекарство вообще от всего, но в армейских байках иногда и крокодилы летают. Не стоит смешивать фольклористику с биохимией и радиобиологией.
Препараты, которые способствуют выводу радионуклидов, существуют, но у них столько побочных эффектов и ограничений, что мы про них специально не будем говорить.
На источник излучения изредка можно наткнуться
Возможно, эти мифы живучи потому, что облучиться можно не только рядом со сломавшимся ядерным реактором или в кабинете врача.
Источники излучения иногда забывали в списанных приборах для поиска скрытых дефектов, были зафиксированы случаи потери медицинских источников, а несколько лет назад школьник из Москвы купил на радиорынке рентгеновскую трубку, подключил ее дома и заработал лучевой ожог руки.
В Южной Америке случилась еще более вопиющая история. В больнице был потерян светящийся радиоактивный порошок, который местные дети нашли и использовали в качестве грима. Вечеринка закончилась грустно.
Чтобы такого избежать, нужно просто не тащить в дом неизвестные предметы и не разбирать их на части. В конце концов, что такого необходимого для хозяйства можно найти в подвале больницы? А если вы считаете себя опытным исследователем заброшенных пространств, то наверняка слышали, что приличный сталкер оставляет после себя объект в том же виде, в котором застал.
Микроволновки и смартфоны не вредят
Микроволновые печи и смартфоны — источники не той радиации. Энергии микроволн недостаточно для того, чтобы оторвать электроны от ядер атомов.
Медики и биологи спорят о том, как СВЧ-излучение в малых дозах может влиять на человеческий организм, но пока результаты скорее обнадеживающие: сопоставление целого ряда разных масштабных исследований указывает на то, что связи между телефонами и злокачественными опухолями нет.
На эту тему
Еще осталось поверье о старых мониторах с электронно-лучевыми трубками (не плоских, как сейчас, а выпуклых).
Такие мониторы действительно испускали рентгеновские лучи, но стекло блокировало их достаточно, чтобы человек оставался в безопасности. Другое поверье гласило, что от радиации защищает кактус.
Но даже если допустить, что экран и вправду испускает ионизирующее излучение, как кактус, который даже не закрывает дисплей целиком, способен помочь?
Гипотетически пострадать мог кот, улегшись сверху: излучение выходило преимущественно сзади, а не через экран. Если вы не кот и у вас не было привычки греться на мониторе, то лучами от компьютерного дисплея можно было пренебречь.
Кстати, считается, что животные могут чувствовать радиацию. Это не совсем так. Ионизирующее излучение при достаточной мощности расщепляет молекулы кислорода в воздухе. В результате появляется специфический запах озона.
Некоторые животные с очень чувствительным обонянием могут уловить этот запах, но не саму радиацию.
Радиация ломает технику
Радиация вредна не только для людей и животных.
Микросхемы на аппаратах в межпланетном пространстве, где много космических лучей, приходится специально адаптировать для работы в условиях повышенного радиационного фона.
Именно из-за этого производительность процессора, скажем, на марсоходе или юпитерианском зонде Juno весьма скромна по земным меркам: за устойчивость к облучению конструкторы расплачиваются габаритами и скоростью работы.
Алексей Тимошенко
Как радиация влияет на здоровье
В физике радиация — это то же, что и излучение от длинных радиоволн, которые передают сигналы на большие расстояния, до коротких гамма-лучей. В быту мы же привыкли называть радиацией излучения от распада ядер атомов, которое является потенциально опасным — его называют ионизирующим, ядерным или радиоактивным. Для удобства далее под словом «радиация» будем понимать именно это значение.
Виды радиоактивного излучения
В природе встречаются нестабильные элементы — радионуклиды — которые излучают радиацию. Потоки частиц из космоса (космическое излучение), часть солнечного излучения, радионуклиды в окружающей среде так же являются радиоактивными и составляют естественный радиационный фон. Радиоактивные частицы можно синтезировать искусственно — в процессе научных исследований.
Под воздействием радиации материалы могут сами становиться радиоактивными, химические связи в них — ослабляться, изменяя их свойства, химические элементы — превращаться в другие.
Радиоактивное облучение клеток живых организмов изменяет их способность восстанавливаться, что может привести к гибели, повреждения или неправильного восстановления.
Оно также может вызвать мутации в ДНК, которые приводят к развитию опухолей.
Влияние радиации на организм человека
Высокие дозы радиации, полученные за короткий промежуток времени от контакта с радиоактивными материалами, приводят к серьезным последствиям — ожоги, острая лучевая болезнь (ОЛБ), многочисленные патологии, которые могут проявиться в течение длительного времени, и даже смерти.
После аварии на Чернобыльской АЭС только от последствий ОЛБ погибли 44 человека.
Сотни тысяч ликвидаторов, работавших там в последующие годы, почувствовали недомогание почти по всем классам болезней, рост заболеваемости раком щитовидной железы, лейкемию, опухоли, психические и эндокринные расстройства — и еще множество проблем, которые затронули не только их, а и их потомков.
Однако радиация влияет на нас не только во время таких масштабных трагедий и их последствий. Например, в помещениях на почвах с высоким содержанием радионуклидов может накапливаться радиоактивный газ радон. Небольшие дозы облучения в течение длительного времени так же вредят клеткам организма.
Как правило, это влияние настолько мало, что клетки успевают восстанавливаться. А если им это не удается, то последствия облучения все равно могут не проявляться десятилетиями. И чем выше доза облучения, тем выше риск появления болезней — некоторых видов рака (например, лейкемии), генетических мутаций, проблем с репродуктивной системой.
Особенно чувствительны к радиации дети и подростки, беременные и кормящие женщины в целом.
К счастью, естественный радиационный фон совсем незначительный, поэтому вероятность испытать от него вреда очень маленькая. Влияние радиации на организм принято измерять в Зивертах — это величина, учитывающая не только количество излучения, а также чувствительность тканей и органов живого организма.
По данным ВОЗ, острая лучевая болезнь появляется от облучения примерно в 1 Зв, а риск заболеть раком значительно возрастает после 50-100 мЗв (1 мЗв = 0,001 Зв). В то время как в среднем человек получает 6,2 мЗв радиации в год. И все же стоит быть осторожными и не злоупотреблять походами к рентгенологическому кабинету.
Рентгеновские лучи — это также радиоактивное излучение, хотя одна флюорография причиняет вред всего на 20 мкЗв (0,00002 Зв).
Применение радиации в медицине
Как ни странно, но убийственное влияние радиации на живые ткани может приносить и пользу. Облучения небольшими дозами в медицинских целях — так называемая лучевая или радиотерапия — используется в лечении онкологических заболеваний.
Ее используют и в сочетании с химиотерапией или хирургическим удалением опухолей. Такое лечение может иметь побочные эффекты, связанные с воздействием радиации (тошноту, головную боль, слабость), однако, как правило, они проходят со временем.
Использование лучевой терапии также позволило лучше исследовать влияние радиации на здоровье. Например, по данным американского Национального института рака, облучение может ухудшить мыслительные способности.
После лечения опухолей мозга — для них радиотерапия часто эффективнее химиотерапии или операции — у детей наблюдалось снижение коэффициента интеллекта (IQ). Им было сложнее приобретать знания и навыки, обрабатывать информацию, возникали трудности с памятью и вниманием.
Это не значит, что мы должны отказаться от эффективного лечения, которое спасает жизни. Такие данные только демонстрируют еще одно следствие длительного воздействия радиации.
Профессии, связанные с радиацией
В зоне особого риска находятся люди, работающие в связанных с радиацией сферах: те же врачи, занимающиеся лучевой терапией, экипажи самолетов (они больше подвергаются воздействию космического излучения), работники ядерной отрасли.
Конечно, для них существуют специальные меры безопасности, уровень облучения постоянно измеряется и после превышения определенной дозы им приходится делать перерыв или вообще прекращать работу.
Различные исследования в атомной сфере показали, что работа в этой области грозит повышенной вероятностью умереть от рака. Особенно уязвимы люди, занимающиеся добычей урановой руды — радиоактивного вещества, которое служит сырьем для ядерного топлива.
Они подвергаются не только внешнему облучению, но и внутреннему, вдыхая радиоактивный газ радон и урановую пыль в шахтах.
Внутреннее облучение, кстати, происходит не только через дыхание и не только с работниками атомной отрасли. Радионуклиды могут попадать в организм с загрязненной пищей или водой.
Например, в результате аварии на Чернобыльской АЭС, в окружающую среду попал радиоактивный цезий-137, который будет находиться здесь еще в течение сотни лет.
Добыча, поднятия на поверхность, обогащение и обработка урановой руды так же производит выбросы радионуклидов, которые могут переноситься воздухом. Попадая в организм с пищей, водой или воздухом, они откладываются в костях и мышцах и облучают человека изнутри.
Кроме того, сама атомная станция даже в процессе нормальной работы выбрасывает в окружающую среду радиоактивные вещества, в частности, небольшое количество радиоактивных газов из помещений.
Также АЭС производят радиоактивные отходы, для которых до сих пор не существует технологии, которая позволила бы сделать их безопасными и сохранять в течение всего периода, пока они будут представлять угрозу.
В чем еще опасность радиации
Проблема с воздействием радиации на здоровье еще и в том, что оно не может проявиться сразу — как в случае с авариями или взрывами. «Риск заболеть раком» означает, по сути, что его могут диагностировать завтра, а могут — никогда.
Если добавить к этому то, что радиацию не заметить одним из чувств, и то, что для многих это явление незнакомое, неизвестное и непонятное, то становится заметным еще одно влияние радиации на здоровье — психологическое.
По данным ВОЗ, после ядерных инцидентов или чрезвычайных ситуаций возможно развитие кратких или долгосрочных психологических расстройств через потенциальное воздействие радиации.
Ментальное здоровье человека может пострадать даже если радиация его никак не коснется, ведь даже авария на атомной станции на другой стороне планеты может заставить волноваться за свое будущее человека, который живет неподалеку АЭС.
Первая рекомендация ВОЗ для преодоления тревожности во время ядерных аварий или инцидентов — предоставлять людям, на которых они могут повлиять, понятную информацию о рисках для здоровья и четкие инструкции, что необходимо делать.
Помня, что после крупнейшей в истории катастрофы на АЭС информация о ней не освещалась в Украине еще в течение двух дней, может быть сложно доверять государству.
Поэтому отсутствие сообщений об инцидентах на атомных станциях не всегда лишает людей тревожности.
Даже с соблюдением всех норм и правил, при обычной работе атомная энергетика выбрасывает радионуклиды при добыче топлива, производит радиоактивные отходы, которые будут опасными еще в течение тысячелетий.
А еще она не дает никаких гарантий, что и дальше будет работать, без инцидентов.
Пришло время признать, что от атомной энергетики больше проблем, чем решений, и начать готовиться к безопасному закрытию старых атомных энергоблоков, переходить на возобновляемую энергетику и внедрять энергоэффективные решения.
Загрузка...
