Как найти коэффициент качества излучения

Коэффицие́нт ка́чества — в радиационной безопасности коэффициент, связанный с относительной биологической эффективностью излучения (ОБЭ)^[1]. Характеризует опасность данного вида излучения и его энергии. Чем коэффициент больше, тем опаснее данное излучение. (Термин нужно понимать как «коэффициент качества вреда»). Коэффициент качества — безразмерная величина.

За излучение, относительно которого устанавливаются коэффициенты качества всех остальных видов излучений, выбраны излучения с малой линейной передачей энергии, в том числе γ-излучение любой энергии и рентгеновское излучение^[2].

Значения коэффициента качества ионизирующих излучений определены с учётом воздействия микрораспределения поглощенной энергии на неблагоприятные биологические последствия хронического облучения человека малыми дозами ионизирующих излучений. Для коэффициента качества существует ГОСТ 8.496-83. ГОСТ применяют при контроле степени радиационной опасности для лиц, подвергающихся во время работы облучению ионизирующим излучением.
Стандарт не применяют при остром облучении и во время радиотерапии.

Взвешивающий коэффициент излучения[править | править код]

После 1990 г. в публикации МКРЗ 60^[3] и гармонизированных с ней российских НРБ при расчете эквивалентной дозы вместо коэффициента качества применяется взвешивающий коэффициент излучения^[4]. Значения коэффициента приведены в таблице:

Вид излучения	Взвешивающий коэффициент излучения
Источник	НРБ-99/2009 (2009 год)	Публикация МКРЗ №103 (2007 год)[4]
Фотоны (γ-излучение и рентгеновские лучи), по определению	1	1
β-частицы	1	1
Мюоны	1	1
α-частицы, осколки деления, тяжелые ядра	20	20
Нейтроны (тепловые, медленные, резонансные), до 10 кэВ	5	2,5 + 18,2·e-[ln(E)]²/6
Нейтроны от 10 кэВ до 100 кэВ	10	2,5 + 18,2·e-[ln(E)]²/6
Нейтроны от 100 кэВ до 2 МэВ	20	2,5 + 18,2·e-[ln(E)]²/6 (до 1 МэВ) 5,0 + 17,0·e-[ln(2·E)]²/6 (от 1 МэВ)
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ	10	5,0 + 17,0·e-[ln(2·E)]²/6
Нейтроны более 20 МэВ	5	5,0 + 17,0·e-[ln(2·E)]²/6 (до 50 МэВ) 2,5 + 3,25·e-[ln(0.04·E)]²/6 (от 50 МэВ)
Протоны	5	2
Заряженные пионы	—	2
Примечания: 1) коэффициент для нейтронов в публикации МКРЗ, вместо использования фиксированных значений, задан непрерывной функцией. 2) Расхождение в значениях связаны с тем, что российские Нормы радиационной безопасности ориентированы прежде всего на стандарты МАГАТЭ, которые ко времени принятия НРБ-99/2009 не были приведены в соответствие с рекомендациями МКРЗ[5].

См. также[править | править код]

• Взвешивающие коэффициенты тканей
• Относительная биологическая эффективность ионизирующих излучений

Примечания[править | править код]

Литература[править | править код]

• Акоев И. Г., Даренская Н. Г., Кознова Л. Б., Невская Г. Ф. Относительная биологическая эффективность излучений. — М., 1968.
• Нормы радиационной безопасности (НРБ-99):Гигиенические нормативы. — М.: Центр санитарно-эпидемиологического нормирования, гигиенической сертификации и экспертизы Минздрава России, 1999. — 116 с. — ISBN 5-7508-0040-7.
• Публикация 103 МКРЗ. Рекомендации 2007 года Международной Комиссии по Радиационной Защите. — М. : Изд. ООО ПКФ «Алана», 2009. — 344 p.
• Комментарий к Нормам радиационной безопасности (НРБ-99-2009). — 2009. — 84 с.
• ICRP Publication 26. Recommendations of the International Commission on Radiological Protection (Adopted January 17, 1977) : [англ.]. — 1977. — 87 p.
• Радиационная безопасность. Рекомендации МКРЗ 1990 г. Ч. 1. Пределы годового поступления радионуклидов в организм работающих, основанные на рекомендациях 1990 года. Публикации 60, ч. 1, 61 МКРЗ. — М.: Энергоатомиздат, 1994. — 192 с. — ISBN 5-283-031-61-6.

Ссылки[править | править код]

• Василенко О. И., Ишханов Б. С., Капитонов И. М., Селиверстова Ж. М., Шумаков А. В. Дозы излучения и единицы измерения (1996).

1. Лпэ, коэффициент качества. Эквивалентная доза

Результат
воздействия излучения на объект
определяется не только поглощенной
энергией, но и характером распределения
этой энергии в облучаемом объекте, видом
излучения, распределением облучения
во времени и др. факторами. Оказывается,
что даже частицы одной природы, но разных
энергий могут вызвать неодинаковый
радиационный эффект при одной и той же
поглощенной дозе.

Считается,
что ионизация живой ткани играет
определяющую роль в биологическом
действии и.и. Свойства ионов не зависят
от того, как они возникли, а, следовательно,
и от природы ионизирующих частиц. Однако
разные виды излучений
создают ионы с неодинаковым пространственным
распределением. Например, тяжелые
заряженные частицы создают более плотный
трек ионов, чем легкие; различными
оказываются диапазоны энергий,
передаваемых δ-
частицам
(освобожденным электронам).

Таким
образом, необходимо определить некоторую
физическую величину, которая учитывала
бы пространственное распределение
переданной энергии. Такой величиной
служит линейная
передача энергии
(ЛПЭ). К определению ЛПЭ можно придти из
следующих рассуждений. При прохождении
любой заряженной частицы через вещество
за счет кулоновского взаимодействия с
атомами она теряет свою энергию на
ионизацию и возбуждение атомов среды,
а часть на тормозное излучение. В
зависимости от процессов взаимодействия
потерянная энергия ΔΕ
может
преобразовываться различными путями.
В общем случае ΔΕ
можно
представить в виде суммы

ΔΕ
= ΔΕ_α
+AE_q
+
ΔΕ_γ, (1.12)

Где
ΔΕ_α
— энергия,
локализованная непосредственно в месте
взаимодействия; ΔE_q
—
энергия, преобразованная в кинетическую
энергию вторичных заряженных частиц
(δ-электронов);
ΔЕ_γ
— энергия,
преобразованная в энергию фотонов.

Если
в выражении (1.12) учесть только первые
два слагаемых

ΔE‘
=ΔΈ_α
+AE_q, (1.13)

и
разделить полученную энергию ΔЕ’
на отрезок пробега (трека) Δх
частицы, где эта энергия была потеряна,
получим выражение для ЛПЭ

(1.14)

Отметим,
что выражение
dE/dx
определяет
тормозную способность вещества,
следовательно, ЛПЭ является частью
ΔE/Δx.
В частном случае, когда радиационными
потерями Е
можно пренебречь, ЛПЭ совпадает с
тормозной способностью вещества.
Значения ЛПЭ для заряженных частиц
различного вида можно найти в справочных
таблицах. Как следует из определения,
ЛПЭ зависит от энергии частиц и типа
вещества в котором частица теряет свою
энергию. ЛПЭ оказывается характеристикой
качества излучения. Под качеством
понимают такую характеристику излучения,
которая имеет одно и тоже значение у
разных видов излучения, если при
одинаковых условиях
облучения данного объекта и одинаковой
дозе наблюдается один и тот же радиационный
эффект. Иначе говоря, радиационной
действие излучений одинакового качества
будет одинаковым при равных дозах.

Коэффициент
качества
(КК) является регламентированной
величиной, устанавливаемой специальными
научными комиссиями на основании
медицинских и радиобиологических
данных. Помимо численных значений
коэффициент качества для различных
видов излучений устанавливается
зависимость кк от ЛПЭ излучения. Излучение
с одинаковым КК при равных дозах и
одинаковых условиях облучения приводит
к одинаковому биологическому эффекту.
Итак, коэффициент качества есть зависящий
от ЛПЭ коэффициент, на который надо
умножить поглощенную дозу, чтобы для
целой радиационной защиты биологический
эффект облучения людей выражался в
одной и той же мере независимо от вида
излучения.

В
практической дозиметрии используют
следующие значения коэффициентов
качества различных видов излучения с
неизвестным спектром.

Таблица
1.1

Рекомендуемые
значения КК для излучения с неизвестным
энергетическим составом, Зв/Гр

Вид излучения	КК
Рентгеновское и гамма-излучение, β – излучение позитроны	1
Нейтроны с энергией меньше 20 кэВ	3
Нейтроны с энергией 0,1 МэВ – 10 МэВ	10
Протоны с энергий меньше 10 МэВ	10
Альфа-излучение с энергией меньше 10 МэВ	20
Тяжелые ядра отдачи	20

Эквивалентная
доза и.и. H
—
это произведение поглощенной дозы Д на
коэффициент качества

H
=
кк ∙
Д. (1.15)

Единица
эквивалентной дозы СИ — зиверт (Зв).
Зиверт
равен эквивалентной дозе, при которой
произведение поглощенной дозы в
биологической ткани стандартного
состава на кк равно 1 Дж/кг.
Иначе говоря, зиверт — единица
эквивалентной дозы любого вида излучения
в биологической ткани, которое создает
такой же биологический эффект, как и
поглощенная доза в 1 Гр
образцового (кк = 1) рентгеновского или
гамма-излучения.

Внесистемная
единица эквивалентной дозы — бэр
(биологический эквивалент рада). Бэр
равен эквивалентной дозе, при которой
произведение поглощенной дозы в
биологической ткани на кк равно 100 эрг/г.
Т. е. бэр
— единица эквивалентной дозы излучения
любого вида в биологической ткани,
которое создает такой же биологический
эффект, как и поглощенная доза в 1 рад
образцового рентгеновского или гамма-
излучения. Таким образом, 1 бэр
= 0,01 Зв.

Биологическая
ткань стандартного состава, рекомендованная
ГОСТ, содержит кислород – 76 %, водорода
– 10,1 %, углерода – 11,1 %, азота – 2,6 % по
массовому составу.

Согласно
определению Н
(1.15) КК имеет размерность Зв/Гр.
В заключении отметим, что понятие
эквивалентной дозы обычно используется
при облучении человека малыми дозами
(дозами не превышающими пяти предельно
допустимых годовых доз). Это означает,
что при больших значениях поглощенных
доз Д
КК всех видов излучения следует принять
равным единице, т. е. кк оказывается
зависящим также и от величины поглощенной
дозы Д.

Действующими
в РФ «Нормами радиационной безопасности,
НРБ-99» все население делится на три
категории облучаемых лиц:

1. Категория
   А — персонал, т. е. лица, работающие с
   источниками и.и.;

2. Категория
   Б — ограниченная часть населения, т.
   е. лица, которые непосредственно с
   источниками и.и. не работают, но по
   условиям проживания или размещения
   рабочих мест могут подвергаться
   воздействию излучения;

3. Категория
   В — население края, области страны.

Для
оценки опасности или безопасности того
или иного радиационного воздействия
излучений на человека, дозу облучения
необходимо сопоставлять с некоторым
ее значением, которое являлось бы мерой
опасности. Согласно НРБ-99 такими
значениями являются основные дозовые
пределы:

• предельно
  допустимая доза (ПДД), равная 5 бэр
  для лиц категории А;

• предел
  дозы (ПД), равной 0,5 бэр
  для лиц категории Б;

• облучение
  лиц категории В не регламентируется,
  т. к. оно должно быть на уровне фона.

ПДД
— это наибольшее значение индивидуальной
эквивалентной дозы за год, которая при
равномерном воздействии в течение 50
лет не вызовет в состоянии здоровья
профессионального работника неблагоприятных
изменений.

ПД
—
предельная
эквивалентная доза за год для ограниченной
части населения. ПД < ПДД.

Значения
ПДД и ПД установлены в предположении
беспорогового воздействия и.и. на
организм человека, т. е. в предположении,
что никакая малая доза не является
абсолютно безопасной. Поэтому основные
дозовые пределы ПДД и ПД должны быть
такими, чтобы исключить возможность
радиационных поражений человека, а риск
появления отдаленных неблагоприятных
последствий облучения человека сделать
достаточно малым и социально оправданным
пользой, которую человечество получает
от использования атомной энергии.

Значение
ПДД – 5 бэр
выбрано таким, что опасность облучения
такой дозой за год человека, работающего
в условиях воздействия ионизирующих
излучений, не превосходило той опасности,
которой подвергается человек в других
отраслях промышленности, где гарантирована
высокая степень безопасности, т. е. риск
пострадать на работе мал. Мировой опыт
применения указанного ПДД подтверждает
сказанное.

В
таблице 1.2 в качестве примера приведены
значения эквивалентных доз для некоторых
распространенных условий облучения по
данным ИАЭ им. И. В. Курчатова.

Таблица
1.2

Эквивалентные
дозы и соответствующие им

условия
облучения

Условия облучения	Эквивалентная доза
1. Просмотр одного хоккейного матча по ТВ	1 мкбэр
2. Ежедневный в течение года 3-часовой просмотр ТВ	0,5 мбэр
3. Перелет самолетом на расстоянии 2400 км	1 мбэр
4. Фоновое облучение за год	100 мбэр
5. Облучение при флюорографии	370 мбэр
6. Допустимое облучение ограниченной части населения за год	500 мбэр
7. Облучение при рентгенографии зубов	3 бэр
8. Допустимое облучение персонала АЭС в нормальных условиях за год	5 бэр
9. Допустимое разовое аварийное облучение населения	10 бэр
10. Допустимое разовое аварийное облучение персонала АЭС	25 бэр
11. Облучение при рентгеноскопии желудка	30 бэр
12. Кратковременное незначительное изменение состава крови	75 бэр
13. Нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни	100 бэр

Рассмотрим
наконец вопрос, связанный с мерой
воздействия и.и. или риском. Риск
— это вероятность возникновения
неблагоприятных последствий для человека
(смерть, травматизм, заболевания и т.
п.) вследствие облучения, аварии или
другой причины, проявление которой
носит случайный характер. Например,
риск смерти от курения r
= 5·10^-4
случаев/(чел∙год).
Воздействие облучения на человека
связывают с генетическими (наследственными)
и соматическими (заболеваниями органов)
изменениями. Риск смерти от злокачественных
опухолей в результате облучения для 1
человека при эквивалентной дозе 1 Зв
составляет r
= 1,25·10^-2
1/(чел∙Зв),
соответственно появление наследственных
дефектов – 0,4·10^-2
1/(чел∙Зв).

Отметим,
что поглощенную эквивалентную дозу, а
также характеристики поля иногда
называют функционалами поля.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Коэффицие́нт ка́чества — в радиационной безопасности коэффициент, связанный с относительной биологической эффективностью излучения (ОБЭ). Характеризует опасность данного вида излучения (по сравнению с γ-излучением). Чем коэффициент больше, тем опаснее данное излучение. (Термин нужно понимать как «коэффициент качества вреда»).

Значения коэффициента качества ионизирующих излучений определены с учетом воздействия микрораспределения поглощенной энергии на неблагоприятные биологические последствия хронического облучения человека малыми дозами ионизирующих излучений. Для коэффициента качества существует ГОСТ 8.496-83. ГОСТ как стандарт применяют при контроле степени радиационной опасности для лиц, подвергающихся во время работы облучению ионизирующим излучением. Стандарт не применяют при остром облучении и во время радиотерапии.

Взвешивающий коэффициент излучения

После 1990 г. в публикациях МКРЗ и гармонизированных с ними российских НРБ при расчете эквивалентной дозы вместо коэффициента качества применяется взвешивающий коэффициент излучения. Значения коэффициента приведены в таблице:

Вид излучения	Взвешивающий коэффициент излучения
Источник	НРБ-99/2009 (2009 год)	Публикация МКРЗ №103 (2007 год)
Фотоны (γ-излучение и рентгеновские лучи), по определению	1	1
β-частицы	1	1
Мюоны	1	1
α-частицы, осколки деления, тяжелые ядра	20	20
Нейтроны (тепловые, медленные, резонансные), до 10 кэВ	5	2,5 + 18,2·e-[ln(E)]²/6
Нейтроны от 10 кэВ до 100 кэВ	10	2,5 + 18,2·e-[ln(E)]²/6
Нейтроны от 100 кэВ до 2 МэВ	20	2,5 + 18,2·e-[ln(E)]²/6 (до 1 МэВ) 5,0 + 17,0·e-[ln(2·E)]²/6 (от 1 МэВ)
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ	10	5,0 + 17,0·e-[ln(2·E)]²/6
Нейтроны более 20 МэВ	5	5,0 + 17,0·e-[ln(2·E)]²/6 (до 50 МэВ) 2,5 + 3,25·e-[ln(0.04·E)]²/6 (от 50 МэВ)
Протоны	5	2
Заряженные пионы	—	2
Примечания: 1) коэффициент для нейтронов в публикации МКРЗ, вместо использования фиксированных значений, задан непрерывной функцией. 2) Расхождение в значениях связаны с тем, что российские Нормы радиационной безопасности ориентированы прежде всего на стандарты МАГАТЭ, которые ко времени принятия НРБ-99/2009 не были приведены в соответствие с рекомендациями МКРЗ.

Коэффициент качества излучения

Человек ежесекундно подвергается воздействию излучений. Излучение Солнца является одним из ключевых факторов возникновения и существования жизни на Земле. Однако некоторые виды излучения опасны для здоровья человека. Какие это излучения? Как от них можно защититься?

Заряженные частицы, рентгеновское и излучение, распространяясь в веществе, взаимодействуют с его атомами. За счет своей энергии частицы излучения  могут ионизировать атомы, выбивая из них электроны. Часто одна частица в состоянии ионизировать несколько атомов, поэтому процесс распространения такого излучения через вещество сопровождается его сильной ионизацией. Вследствие этого ионизирующим называют такой вид излучения, взаимодействие которого с веществом приводит к ионизации его атомов и молекул (рис. 227).

Основу биологического действия ионизирующего излучения на живые ткани составляют химические процессы, происходящие в их клетках при поглощении ими излучения.  Ионизация атомов и молекул тканей вещества приводит к повреждению клеток и изменению структуры тканей. Часть атомов и молекул переходит в возбужденное состояние и, возвращаясь в невозбужденное состояние, отдает излишек энергии в виде электромагнитного излучения.  Под воздействием этого излучения в тканях происходят биохимические реакции, обусловленные образованием новых молекул, чуждых нормальной клетке. В результате нарушается клеточное деление и образование новых клеток. В свою очередь это приводит к хромосомным перестройкам и возникновению мутаций, приводящих к изменениям в генах клетки. Таким образом, биологическое действие ионизирующего излучения сказывается не только на данном организме, но и на последующих поколениях.

Повреждения живого организма, вызванные действием ионизирующего излучения, называется лучевой болезнью. Опасность этой болезни усугубляется наличием скрытого периода, т.е. ее симптомы проявляются только через некоторый промежуток времени. Симптомами лучевой болезни являются тошнота, рвота, общая слабость, повышенная температура, выпадение волос, кровоизлияние.

Различные виды ионизирующего излучения обладают различной проникающей способностью (см. рис. 227). Биологическое действие различных видов излучения на живые организмы неодинаково Например, α-частицы  не способны проникнуть через наружный слой кожи. Поэтому они не представляют опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества, испускающие α- частицы, не попадут внутрь организма с пищей, вдыхаемым воздухом, на слизистую оболочку или через открытую рану. β – излучение обладает большей проникающей способностью: оно проникает в ткани организма на 1-2 см. Проникающая способность -излучения настолько велика, что поглотить его может только достаточно толстая свинцовая или бетонная плита. Чем больше энергии передает излучение тканям живого организма, тем больше в них будет повреждений.

Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников ионизирующих излучений: космических лучей, радиоактивных изотопов, естественной радиоактивности горных пород и почвы, попадающих в пищу радиоактивных радиоизотопов. Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи. В этом случае говорят о внешнем облучении. В тоже время они могут находиться в пище, воде, воздухе и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним.

Основными источниками внутреннего фонового облучения человеческого организма являются:

1) естественный изотоп углерода , содержащийся во всех тканях человеческого организма;

2) радон , торий  и их дочерние продукты распада, вдыхаемые с воздухом и откладывающиеся в дыхательных органах человека;

3) долгоживущий изотоп радия  и его короткоживущий изотоп  , отлагающиеся в костных тканях;

4) естественный радиоактивный изотоп калия , содержащийся в мягких тканях (преимущественно в мышцах).

Кроме того, отдельные источники ионизирующего излучения избирательно концентрируются в отдельных органах: йод — в щитовидной железе; стронций — в костях, уран — в почках и подвергают их повышенному облучению.

Очень важно уметь определять результат действия ионизирующего излучения на вещество, мерой которого является доза. Этим занимается дозиметрия.

Количество энергии, переданной единице массы организма ионизирующим излучением, называется дозой (от греч. (доза) — доля, порция). Существуют различные виды доз в зависимости от вида излучения, вида органа или ткани, подвергшихся облучению.

Поглощенная доза — количество энергии W, переданное веществу ионизирующим излучением любого вида в пересчете на единицу массы тела любого вещества.

Доза в органе или биологической ткани — средняя поглощенная доза D в определенном органе или ткани человеческого тела:

,

(1)

где  W— полная энергия, переданная ионизирующим излучением ткани или органу;  m— масса органа или ткани.

В СИ единицей поглощенной дозы является Грей ( Гр). .

Поглощенная доза излучения равна 1 Гр, если в 1 кг вещества поглощено ионизирующее излучение, энергия которого равна 1 Дж.

Поглощенная доза расходуется на нагревание вещества и на физические и химические превращения в нем. Величина дозы зависит от вида излучения, энергии его частиц, плотности их потока и от состава облучаемого вещества.    

При  одинаковой поглощенной дозе α-излучение гораздо опаснее β – и – излучений. Для учета этого фактора, дозу излучения следует умножить на коэффициент , учитывающий способность излучения данного вида повреждать ткани организма. Он называется коэффициентом качества излучения (взвешивающий коэффициент).

Коэффициент качества излучения показывает во сколько раз радиационная опасность от воздействия на живой организм данного вида излучения больше, чем от воздействия  излучения (при одинаковых поглощенных дозах).

Значения  для различных видов ионизирующего излучения приведены в таблице 12.

Таблица 12.   Взвешивающие коэффициенты wR   (коэффициенты качества) для различных видов ионизирующего излучения
Вид излучения	Взвешивающий коэффициент излучения (wR )
Фотоны	1
Электроны и мюоны	1
Протоны и заряженные пионы	2
Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ионы	20
Нейтроны	См. рис. 228

Пересчитанную таким образом дозу называют эквивалентной дозой. Эквивалентная доза H— это поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на соответствующий коэффициент качества излучения:

.

(2)

В СИ единицей эквивалентной дозы является зиверт (Зв).

1 Зв равен эквивалентной дозе, при которой поглощенная доза равна 1 Гр и взвешивающий коэффициент равен единице.

Необходимо учитывать также, что одни части тела более чувствительны к облучению, чем другие. Поэтому дозы облучения органов и тканей организма необходимо учитывать с разными взвешивающими коэффициентами  (таблица 13).   При умножении эквивалентной дозы на соответствующие коэффициенты и суммировании по всем органам и тканям получают эффективную дозу, отражающую суммарный эффект облучения для организма.

Таблица 13. Тканевый взвешивающий коэффициент wT  (2007)
Ткань	wT
Костный мозг (красный), толстая кишка, легкие, желудок,	0,12
Молочная железа, остальные ткани	0,12
Половые железы	0,08
Мочевой пузырь, Пищевод, Печень, щитовидная железа	0,04
Поверхность кости, головной мозг, слюнные железы, кожа	0,01

На практике широко используются внесистемные единицы:

рад — единица поглощенной дозы излучения:

;

(3)

 бэр (биологический эквивалент рад) — единица эквивалентной дозы:

Облучению от естественных источников подвергается любой житель Земли. Естественный фон составляет около 1,3  мЗв в год на человека. Однако одни из них получают большую дозу, а другие — меньшую. Это зависит от места проживания, образа жизни. Использование газа для приготовления пищи, герметизация помещений, полеты на самолетах, применение некоторых строительных материалов — все это увеличивает уровень облучения за счет естественных источников. В среднем земные источники ионизирующего излучения обеспечивают более  годовой эффективной дозы, получаемой населением, в основном за счет внутреннего облучения. Остальную часть естественного облучения вносят космические лучи путем внешнего облучения.

При перелете Нью-Йорк — Париж пассажир реактивного самолета получает дозу около 50 мкЗв. Всего за счет использования воздушного транспорта человечество получает в год коллективную эффективную эквивалентную дозу около 2000 чел.× Зв.

Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает меньше половины внешнего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации. Люди, живущие на уровне моря, получают в среднем из-за космического излучения  эффективную дозу около 300 мкЗв в год. Для людей, живущих выше 2 км над уровнем моря, эта величина в несколько раз больше. При подъеме с высоты 4 км до высоты 12 км уровень облучения за счет космических лучей возрастает примерно в 25 раз.

В среднем примерно  эффективной дозы облучения, которую человек получает от естественных источников излучения, поступают от радиоактивных веществ, попавших в организм с водой, пищей и воздухом.

Наиболее значительным из всех естественных источников ионизирующих излучений является невидимый, не имеющий вкуса и запаха тяжелый газ радон и его дочерние продукты. Именно они ответственны примерно за  годовой индивидуальной эффективной дозы облучения, получаемой населением от земных источников ионизирующего излучения (рис. 229). Главный источник радона — это почва, в которой он постоянно образуется. Но наибольшую опасность представляет попадание паров воды с высоким содержанием радона в легкие вместе с вдыхаемым воздухом, что чаще всего происходит в ванной комнате. Концентрация радона в ванной комнате примерно в 3 раза выше, чем на кухне, и приблизительно в 40 раз выше, чем в жилых комнатах.

Для защиты от ионизирующего излучения, по возможности, нужно использовать следующие способы:
1) удаление на большое расстояние от источника;

2) ограничение времени пребывания на загрязненной местности;

3) применение защитных веществ (свинец, бор, кадмий), эффективно поглощающих ионизирующее излучение;

4)  применение веществ, ослабляющих воздействие ионизирующих излучений на организм;

5) дозиметрический контроль окружающей среды и продуктов питания.

Широкое применение находят ионизирующие излучения в науке и технике. В результате взаимодействия частиц высоких энергий с исследуемым веществом образуются радиоактивные нуклиды. При переходе их в стабильное состояние испускается – излучение. По виду -спектров и интенсивности спектральных линий определяют химический состав вещества и концентрации содержащихся в нем элементов. Для этого метода характерны универсальность методики, быстрота измерения и очень высокая относительная чувствительность. Она достигает величины порядка .

Радиоактивационный анализ широко применяется в геологоразведке, особенно при исследовании руд, содержащих редкие и драгоценные металлы. В технике благодаря высокой чувствительности им исследуют скорость износа металлических деталей, например, исследование износа железнодорожных рельсов.

Радионуклиды (изотопы йода, технеция, ксенона, таллия) широко используются в медицинской диагностике.

Применение ионизирующих излучений в медицине, биологии, сельском хозяйстве основано на том, что при взаимодействии ионизирующего излучения с живой материей нарушаются межмолекулярные связи. В результате живая клетка либо разрушается, либо теряет способность к воспроизводству. Именно на этом основаны лучевая терапия, стерилизация, обеззараживание отходов.

Лучевая терапия — один из основных методов борьбы с раковыми заболеваниями. Ее цель заключается в подавлении жизнедеятельности больных клеток с помощью излучений. Основной прогресс в этой области связан с переходом к источникам все более высокой энергии ( 30 МэВ и более).

Радиационная обработка пищевых продуктов обычно преследует одну из двух целей: стерилизацию (или пастеризацию) пищи, позволяющую долго хранить ее в герметичной упаковке, или задержку процессов естественного развития. Например, замедление прорастания картофеля.

При облучении зерна погибают вредные насекомые и их личинки.

В качестве приборов для измерения дозы или ее мощности используются дозиметры. Ими служат приборы, способные регистрировать ионизирующие излучения. Шкалы приборов специально проградуированы в единицах дозы либо в единицах мощности дозы.

Прототип первого прибора для обнаружения субатомных частиц был сконструирован немецким физиком Гансом Гейгером (1882—1945). В 1928 г. совместно с немецким физиком С. Мюллером прибор был усовершенствован и получил название счетчика Гейгера-Мюллера (рис. 229-1).

Внимание! Знак предупреждающий о радиационной опасности изображен на рисунке 230.