Vznik radiobiologie je způsoben třemi velkými objevy, které završily konec minulého století:

1895 – objevení rentgenového záření Wilhelmem Conradem Roentgenem;

1896 – Henri Becquerel objevil přirozenou radioaktivitu uranu;

1898 – objevení radioaktivních vlastností polonia a radia manželi Curieovými, Marií Skłodowskou a Pierrem.

Wilhelmu Conradu Roentgenovi bylo v době jeho velkého objevu 50 let. Poté řídil Fyzikální institut a katedru fyziky na univerzitě ve Würzburgu. 8. listopadu 1895 Roentgen jako obvykle dokončil experimenty v laboratoři pozdě večer. Když zhasl světlo v místnosti, všiml si ve tmě nazelenalé záře vycházející z krystalů soli rozházených na stole. Ukázalo se, že zapomněl vypnout napětí na katodové trubici, se kterou ten den pracoval. Záře okamžitě přestala, jakmile byl vypnut proud, a okamžitě se objevila při zapnutí. Při zkoumání záhadného jevu došel Roentgen ke skvělému závěru: když proud prochází trubicí, objeví se v ní nějaké neznámé záření. Právě to způsobuje, že krystaly září. Protože neznal povahu tohoto záření, nazval jej rentgenové záření.

Výsledný humbuk a bajky nemohly oslabit zájem o velký objev. Rentgenové záření se okamžitě stalo nejen předmětem hlubokého studia po celém světě, ale rychle našlo i praktické aplikace. Navíc posloužily jako přímý impuls k objevu nového fenoménu – přirozené radioaktivity, který necelý půlrok po objevu rentgenového záření šokoval svět.

Rentgenové záření se nejen okamžitě stalo předmětem hlubokého studia po celém světě, ale také rychle našlo praktické uplatnění. Navíc posloužily jako impuls k objevu nového fenoménu – přirozené radioaktivity, který necelý půlrok po objevu rentgenového záření šokoval svět. Jedním z těch, kteří se zajímali o povahu „všepronikajícího“ rentgenového záření, byl Henri Becquerel, profesor fyziky v pařížském Muzeu přírodní historie. Jakmile Becquerel vyvolal fotografickou desku zabalenou v černém papíru, která zůstala na stole, zjistil, že byla osvětlena pouze v místě, kam byla nalita uranová sůl. Opakovaným pozorováním za slunečného a zataženého počasí vědec dospěl k závěru, že uran svévolně, bez ohledu na sluneční záření, vyzařuje „uranové paprsky“ neviditelné pro oko.

Desítky badatelů po objevení Roentgenu hledaly nová záhadná záření. Ale pouze zvídavému a talentovanému A. Becquerelovi se podařilo odlišit spontánní emisi pronikavého záření uranem od luminiscence vyvolané slunečním zářením.

Po objevení Roentgenu byly desítky výzkumníků zaneprázdněny hledáním nových záhadných záření. Studium tohoto fenoménu se stalo předmětem vášnivého pátrání velké polské vědkyně Marie Skłodowské-Curie a brzy i jejího manžela, neméně skvělého francouzského badatele Pierra Curieho.

Práce na studiu radioaktivity se dále rychle rozvíjely. V roce 1899 M. Curie objevil, že vzduch kolem sloučenin radia se stává vodičem elektrického proudu a v roce 1900 německý chemik E. Dorn oznámil objev nového plynného radioaktivního prvku uvolněného z přípravků radia. Tento prvek pojmenoval radon. . Ve stejném roce v Anglii E. Rutherford a R. Owen zjistili, že thorium emituje radioaktivní plyn, který nazvali emanace (thoron), uvolňuje se také radioaktivní plyn. Ve stejném roce Kanaďan J. McLennon zjistil, že stabilní radium-G (RaG) vzniká jako výsledek radioaktivních přeměn radia, a O. Hahn a L. Meitner našli konečný produkt přeměny thoria - stabilní thorium-D ( ThD).

V roce 1900 anglický vědec V. Crooks a nezávisle na něm
ALE.

V roce 1911 K. Fajans určil, že radioaktivní přeměna RaC probíhá dvěma způsoby: tvorbou radia-C / (RaC) a radia-C "(RaC"). Ve stejném roce ruský vědec G.N.

Katastrofálně vzrostl počet nově objevených radioaktivních prvků, což odporovalo periodické tabulce prvků
DI. Mendělejev. Většina z nich neměla v tomto systému místo. Zároveň, jak jsme viděli, se hromadily informace o přeměnách některých radioaktivních prvků na jiné, o jejich vzájemných vztazích. Všechny tyto objevy nových prvků prováděl po vyšlapaných cestách M. Curie - metodou nosičů.

Na konci roku 1985 objevil profesor Wilhelm Konrad Roentgen paprsky procházející dřevem, lepenkou a dalšími předměty, které nejsou pro viditelné světlo průhledné. Následně byly tyto paprsky nazývány rentgenovými paprsky.

V roce 1896 objevil francouzský vědec Henri Becquerel fenomén radioaktivity. Na zasedání Akademie věd uvedl, že paprsky, které pozoroval, pronikající jako rentgenové předměty pro světlo neprůhledné, jsou vyzařovány určitými látkami. Bylo tedy zjištěno, že nové paprsky vyzařují látky, které zahrnují uran. Becquerel nazval nově objevené paprsky uranové paprsky.

Další historie nově objevených paprsků je úzce spjata se jmény polské fyzičky Marie Sklodowské a jejího manžela Francouze Pierra Curieho, kteří tyto objevy podrobně studovali a nazvali je radioaktivitou.

Radioaktivita- jde o schopnost řady chemických prvků samovolně se rozkládat a vydávat neviditelné záření.

Poté bylo vědou zjištěno, že radioaktivní záření je komplexní záření, které zahrnuje tři typy paprsků, které se od sebe liší svou pronikavostí.

alfa paprsky () - pronikavost těchto paprsků je velmi malá. Ve vzduchu mohou urazit dráhu 2-9 cm, v biologické tkáni - 0,02-0,06 mm; jsou zcela pohlceny listem papíru. Největší nebezpečí pro člověka je, když se částice alfa dostanou do těla s potravou, vodou a vzduchem (prakticky se z těla nevylučují). Alfa částice jsou kladně nabitá jádra helia. Alfa rozpad je charakteristický pro těžké prvky (uran; plutonium, thorium atd.).
Beta paprsky () – pronikavost těchto paprsků je mnohem větší než u částic alfa. Částice beta mohou ve vzduchu cestovat až 15 m, ve vodě a biologické tkáni až 12 mm a v hliníku až 5 mm. V biologické tkáni způsobují ionizaci atomů, což vede k narušení syntézy proteinů, k narušení funkce těla jako celku. Počet beta částic, které se dostaly do lidského těla, je odstraněn o 50 % během 60 dnů od pobytu v čisté zóně (stroncium -90; jód-131; cesium-137).

gama záření () - pronikavost těchto paprsků je velmi vysoká. Takže například pro utlumení gama záření radioaktivního kobaltu na polovinu je nutné nainstalovat ochranu z vrstvy olova o tloušťce 1,6 cm nebo z vrstvy betonu o tloušťce 10 cm.

Při vstupu do lidského těla působí na imunitní systém, způsobuje poškození struktury DNA (následně po 10-15 letech jsou možná onkologická onemocnění a biologické změny v těle), cesium 137.

Pronikající záření je tedy chápáno jako tok gama (?) paprsků a neutronů.

Nyní každý školák ví, že záření ničí lidské tělo, může způsobit nemoc z ozáření různého stupně. Poškození způsobené v živém organismu zářením bude tím větší, čím více energie předá tkáním.
Dávka – množství energie přenesené do těla.
Rentgenový snímek (R) se bere jako dávková jednotka
1 rentgen (P) - to je taková dávka? - záření, při kterém v 1 cm3 suchého vzduchu o teplotě 00°C a tlaku 760 mm Hg. Článek 2,08 miliardy párů iontů
(2,08 x 109).
Ne veškerá energie záření ovlivňuje lidské tělo, ale pouze absorbovaná energie.

Absorbovaná dávka přesněji charakterizuje účinek ionizujících paprsků na biologické tkáně a měří se v nesystémových jednotkách tzv. rád.

Musíme vzít v úvahu skutečnost, že při stejné absorbované dávce je alfa záření mnohem nebezpečnější (20x) než beta a gama záření. Každý lidský orgán má svůj práh náchylnosti k ionizujícímu záření, proto by se dávka záření určité tkáně (orgánu) člověka měla násobit koeficientem, který odráží radiační kapacitu tohoto orgánu. Takto převedená dávka se nazývá ekvivalentní dávka; v SI se měří v jednotkách zvaných sieverty (Sv).

Radionuklidová aktivita - znamená počet rozpadů za sekundu . Jeden becquerel se rovná jednomu rozpadu za sekundu.

Veličiny a jednotky používané v dozimetrii ionizujícího záření

Vzdělávání

Kdo objevil fenomén radioaktivity a jak k němu došlo?

Článek vypráví o tom, kdo objevil fenomén radioaktivity, kdy k němu došlo a za jakých okolností.

Radioaktivita

Moderní svět a průmysl se pravděpodobně bez jaderné energie neobejdou. Jaderné reaktory pohánějí ponorky, zásobují elektřinou celá města a na umělé družice a roboty, kteří studují jiné planety, jsou instalovány speciální zdroje energie založené na radioaktivním rozpadu.

Radioaktivita byla objevena na samém konci 19. století. Stejně jako mnoho dalších významných objevů v různých oblastech vědy. Ale kdo z vědců jako první objevil fenomén radioaktivity a jak se to stalo? Budeme o tom mluvit v tomto článku.

Otevírací

Tato pro vědu velmi důležitá událost se odehrála v roce 1896 a provedl ji A. Becquerel při studiu možné souvislosti mezi luminiscencí a nedávno objeveným tzv. rentgenovým zářením.

Podle memoárů samotného Becquerela přišel s myšlenkou, že snad každou luminiscenci doprovází i rentgenové záření? Aby otestoval svůj odhad, použil několik chemických sloučenin, včetně jedné z uranových solí, které svítily ve tmě. Poté ji vědec držel pod slunečními paprsky zabalil do tmavého papíru a uložil ji do skříně na fotografický talíř, který byl také zabalen v neprůhledném obalu. Později, když to Becquerel ukázal, nahradil přesný obrázek kousku soli. Ale protože luminiscence nemohla překonat papír, znamená to, že to bylo rentgenové záření, které osvětlovalo desku. Nyní tedy víme, kdo jako první objevil fenomén radioaktivity. Pravda, sám vědec ještě plně nepochopil, jaký objev učinil. Ale nejdřív.

Zasedání Akademie věd

O něco později ve stejném roce, na jednom ze setkání v Akademii věd v Paříži, Becquerel učinil zprávu "O záření produkovaném fosforescencí." Ale po nějaké době bylo nutné jeho teorii a závěry upravit. Vědec tedy během jednoho z experimentů, aniž by čekal na dobré a slunečné počasí, položil sloučeninu uranu na fotografickou desku, která nebyla ozářena světlem. Přesto se na disku stále odrážela jeho jasná struktura.

2. března téhož roku představil Becquerel na zasedání Akademie věd novou práci, která popisovala záření emitované fosforeskujícími tělesy. Nyní víme, který z vědců objevil fenomén radioaktivity.

Další experimenty

Becquerel se zabýval dalšími studiemi fenoménu radioaktivity a vyzkoušel mnoho látek, včetně kovového uranu. A pokaždé na fotografické desce vždy zůstaly stopy. A umístěním kovového kříže mezi zdroj záření a desku vědec získal, jak by teď řekli, svůj rentgen. Vyřešili jsme tedy otázku, kdo objevil fenomén radioaktivity.

Tehdy vyšlo najevo, že Becquerel objevil zcela nový typ neviditelných paprsků, které jsou schopny procházet jakýmikoli předměty, ale zároveň se nejednalo o rentgenové záření.

Bylo také zjištěno, že intenzita radioaktivního záření závisí na množství samotného uranu v chemických přípravcích, nikoli na jejich typech. Byl to Becquerel, kdo se o své vědecké úspěchy a teorie podělil s manželi Pierrem a Marií Curieovými, kteří následně prokázali radioaktivitu vyzařovanou thoriem a objevili dva zcela nové prvky, později nazývané polonium a radium. A když analyzujeme otázku „kdo objevil fenomén radioaktivity“, mnozí tuto zásluhu často mylně připisují Curieovým.

Vliv na živé organismy

Když vyšlo najevo, že všechny sloučeniny uranu vyzařují radioaktivní záření, Becquerel se postupně vrátil ke studiu fosforu. Podařilo se mu ale učinit ještě jeden důležitý objev – vliv radioaktivních paprsků na biologické organismy. Becquerel byl tedy nejen prvním, kdo objevil fenomén radioaktivity, ale také tím, kdo prokázal jeho účinek na živé bytosti.

Na jednu z přednášek si od manželů Curieových vypůjčil radioaktivní látku a strčil si ji do kapsy. Po přednášce, kdy ji vrátil majitelům, si vědec všiml silného zarudnutí kůže, která měla tvar zkumavky. Pierre Curie se po vyslechnutí jeho odhadů rozhodl experimentovat – deset hodin nosil na paži přivázanou zkumavku obsahující radium. V důsledku toho dostal těžký vřed, který se několik měsíců nehojil.

Vyřešili jsme tedy otázku, který z vědců jako první objevil fenomén radioaktivity. Tak byl objeven vliv radioaktivity na biologické organismy. Ale navzdory tomu Curieovi mimochodem pokračovali ve studiu radiačních materiálů a Marie Curie zemřela právě na nemoc z ozáření. Její osobní věci jsou stále uchovávány ve speciálním olověném trezoru, protože dávka radiace, kterou nashromáždili před téměř sto lety, je stále příliš nebezpečná.

Záření existovalo dávno před objevením se člověka a provází člověka od narození až do smrti. Žádný z našich smyslů není schopen rozeznat krátkovlnné záření. Aby to člověk identifikoval, musel vymyslet speciální zařízení, bez kterých není možné posoudit ani úroveň radiace, ani nebezpečí, které s sebou nese.

Historie studia radioaktivity

Veškerý život na naší planetě vznikl, vyvíjel se a existuje v podmínkách, které jsou někdy daleko od příznivých. Na živé organismy působí změny teplot, srážky, pohyb vzduchu, změny atmosférického tlaku, střídání dne a noci a další faktory. Zvláštní místo mezi nimi zaujímá ionizující záření, které vzniká díky 25 přirozeným radioaktivním prvkům, jako je uran, radium, radon, thorium atd. Přirozená radioaktivita jsou částice létající atmosférou ze Slunce a hvězd Galaxie. Jedná se o dva zdroje ionizujícího záření všeho živého i neživého.

Rentgenové záření neboli γ-záření je elektromagnetické vlnění s vysokou frekvencí a extrémně vysokou energií. Všechny druhy ionizujícího záření způsobují ionizaci a změnu ozařovaných předmětů. Předpokládá se, že veškerý život na Zemi se přizpůsobil působení ionizujícího záření a nereaguje na ně. Existuje dokonce hypotéza, že přirozená radioaktivita je motorem evoluce, díky níž vzniklo tak velké množství druhů, organismů nejrozmanitějších ve formě a způsobu života, protože mutace nejsou nic jiného než vznik nových rysů organismus, který může vést ke vzniku zcela nového druhu.

Během XVIII-XIX století, a zejména nyní, se přirozené radiační pozadí na Zemi zvýšilo a stále se zvyšuje. Důvodem byla postupující industrializace všech vyspělých zemí, v jejímž důsledku se s nárůstem těžby kovových rud, uhlí, ropy, stavebních hmot, hnojiv a dalších nerostů dostávají na její povrch v r různé nerosty obsahující přírodní radioaktivní prvky. velké množství. Při spalování minerálních zdrojů energie, zejména jako je uhlí, rašelina, roponosné břidlice, se do atmosféry dostává mnoho různých látek, včetně radioaktivních. V polovině 20. století byla objevena umělá radioaktivita. To vedlo k vytvoření atomové bomby ve Spojených státech a poté v dalších zemích a také k rozvoji jaderné energie. Při jaderných explozích, provozu jaderných elektráren (zejména při haváriích) se kromě stálého přirozeného pozadí v prostředí hromadí umělá radioaktivita. To vede ke vzniku ohnisek a velkých oblastí s vysokou úrovní radioaktivity.

Co je radioaktivita, kdo tento jev objevil?

Radioaktivitu objevil v roce 1896 francouzský fyzik A. Becquerel. Zjistil, že hlavním zdrojem radiační expozice je gama záření kvůli jeho velké pronikavosti. Radioaktivita je záření, kterému je člověk neustále vystaven v důsledku působení přírodních zdrojů záření (kosmické a sluneční paprsky, pozemské záření). Říká se tomu přirozené záření pozadí. Existovalo vždy: od okamžiku vzniku naší planety až po současnost. Člověk, stejně jako každý jiný organismus, je neustále pod vlivem přirozeného záření pozadí. Podle Vědeckého výboru OSN pro účinky atomového záření (UNSCEAR) představuje vystavení člověka radiaci z přírodních zdrojů radioaktivity asi 83 % veškerého záření, které lidé obdrží. Zbývajících 17 % je způsobeno umělými zdroji radioaktivity. Objev a praktické využití jaderné energie způsobilo mnoho problémů. Každým rokem se rozšiřuje okruh kontaktů lidstva a všeho živého s ionizujícím zářením. Již dnes se vlivem kontaminace půdy a atmosféry radioaktivními produkty jaderné energie a experimentálních jaderných výbuchů, širokému využívání radiační léčby a lékařské diagnostiky a používání nových stavebních materiálů více než zdvojnásobil radiační tlak.

Druhy radioaktivity

Umělá a přirozená radioaktivita ovlivňuje maximální dávky přijaté člověkem. Jde o proces, který zintenzivní studium biologických účinků záření stále širším okruhem lidí. Každý člověk by měl vědět, jaký je vztah mezi expozičním dávkovým příkonem (ERR) a ekvivalentní dávkou záření, který je rozhodující pro posouzení škod způsobených člověku zářením.

β-částice mají energii asi 0,01 až 2,3 MeV, pohybují se rychlostí světla. Na své cestě vytvoří v průměru 50 párů iontů na 1 cm cesty a neutrácejí energii tak rychle jako α-částice. Pro zpoždění β-záření je zapotřebí tloušťka kovu alespoň 3 mm.

Přirozená radioaktivita hmoty je, když jsou α-částice uvolňovány jádry a mají energii 4 až 9 MeV. α-částice vyvržené z jader vysokou počáteční rychlostí (až 20 000 km/s) vynakládají energii na ionizaci atomů hmoty, se kterými se setkají na své cestě (v průměru 50 000 párů iontů na 1 cm dráhy) a zastavit.

γ-záření patří k elektromagnetickému záření o vlnové délce menší než 0,01 nm, energie γ-kvanta se pohybuje od cca 0,02 do 2,6 MeV. Fotony γ-záření jsou absorbovány v jednom nebo několika aktech interakce s atomy hmoty. Sekundární elektrony ionizují atomy prostředí. Částečně je záření gama zpožděno pouze tlustým olovem (tloušťka více než 200 mm) nebo betonovou deskou.

Fenoménem radioaktivity je záření, doprovázené uvolňováním různého množství energie a s různou pronikavou silou, takže mají různé účinky na organismy a ekosystémy jako celek. V dozimetrii se používají veličiny, které kvantitativně charakterizují radioaktivní vlastnost látky a účinky způsobené působením záření: aktivita, expoziční dávka záření, absorbovaná dávka záření, ekvivalentní dávka záření. Objev radioaktivity a možnosti umělé přeměny jader přispěly k rozvoji metod a technik měření radioaktivity prvků.

Nemoc z ozáření

Radioaktivita je záření, které způsobuje nemoc z ozáření. Existují chronické a akutní formy tohoto onemocnění. Chronická nemoc z ozáření začíná v důsledku dlouhodobého vystavení těla malým (od 1 mSv do 5 mSv za den) dávkám záření po nahromadění celkové dávky 0,7 ... 1,0 so. Akutní nemoc z ozáření je způsobena jednorázovou intenzivní expozicí od 1-2 Sv do dávky vyšší než 6 Sat. Provedené výpočty ekvivalentní dávky záření ukazují, že dávky, které člověk za běžných podmínek ve městě dostává, jsou naštěstí mnohem nižší než ty, které způsobují nemoc z ozáření.

Ekvivalentní dávkový příkon způsobený přírodním zářením je od 0,44 do 1,75 mSv za rok. Při lékařské diagnostice (rentgenová vyšetření, radiační terapie atd.) dostává člověk ročně cca 1,4 mSv. Dodáváme, že ve stavebních materiálech (cihla, beton) jsou v malých dávkách přítomny i radioaktivní prvky. Proto se radiační dávka během roku zvyšuje o dalších 1,5 mSv.

Pro věcné posouzení škodlivosti radioaktivního záření se používá taková charakteristika, jako je riziko. Riziko je obvykle chápáno jako pravděpodobnost způsobení újmy na zdraví nebo životě člověka v určitém časovém období (zpravidla v rámci jednoho kalendářního roku), vypočtená vzorcem relativní četnosti výskytu nebezpečné náhodné události v úhrnu všech možné události. Hlavním projevem škod způsobených radioaktivním zářením je onemocnění člověka s rakovinou.

Radiotoxické skupiny

Radiotoxicita je vlastnost radioaktivních izotopů způsobovat při vstupu do těla patologické změny. Radiotoxicita izotopů závisí na řadě jejich charakteristik a faktorů, z nichž hlavní jsou tyto:

1) doba vstupu radioaktivních látek do těla;

3) schéma radioaktivního rozpadu v těle;
4) průměrná energie jednoho aktu rozpadu;
5) distribuce radioaktivních látek systémy a orgány;
6) cesty vstupu radioaktivních látek do těla;
7) doba setrvání radionuklidu v těle;

Všechny radionuklidy jako potenciální zdroje vnitřní expozice jsou rozděleny do čtyř skupin radiotoxicity:

• skupina A - se zvláště vysokou radiotoxicitou, min aktivita 1 kBq;
• skupina B - s vysokou radiotoxicitou, min aktivita není větší než 10 kBq;
• skupina B - se střední radiotoxicitou, min aktivita není větší než 100 kBq;
• skupina G - s nízkou radiotoxicitou, min aktivita není větší než 1000 kBq.

Principy regulace radioaktivního dopadu

V důsledku pokusů na zvířatech a studia účinků expozice člověka při jaderných explozích, haváriích v podnicích jaderného palivového cyklu, radiační terapii zhoubných nádorů, jakož i studií jiných typů radioaktivity, reakcí těla na akutní a chronickou expozici byly založeny.

Nestochastické nebo deterministické efekty jsou závislé na dávce a objevují se v ozařovaném organismu v relativně krátké době. Se zvýšením dávky záření se zvyšuje stupeň poškození orgánů a tkání - je pozorován účinek odstupňování.

Stochastické nebo pravděpodobné (náhodné) účinky se týkají vzdálených účinků ozáření těla. Stochastické efekty jsou založeny na radiačně indukovaných mutacích a jiných poruchách v buněčných strukturách. Vznikají jak v somatických (z lat. somatos - tělo), tak v zárodečných buňkách a vedou ke vzniku zhoubných nádorů v ozařovaném organismu, tak u potomků - vývojové anomálie a další poruchy, které jsou dědičné (genetické vlivy). Obecně se uznává, že pro mutagenní působení záření neexistuje žádný práh, což znamená, že neexistují žádné zcela bezpečné dávky. S dodatečným působením ionizujícího záření jako jednoho z mnoha faktorů mutageneze v dávce 1 cSv (1 rem) se riziko zhoubných nádorů zvyšuje o 5 % a projevy genetických defektů o 0,4 %.

Riziko úmrtí lidí na dodatečné vystavení ionizujícímu záření v takto nízkých dávkách je mnohem menší než riziko jejich smrti v nejbezpečnější výrobě. Ale je to tak, protože dávkové zatížení lidského těla je přísně regulováno. Tuto funkci plní standardy radiační bezpečnosti.

NRBU-97 jsou zaměřeny na prevenci výskytu deterministických (somatických) efektů a omezení výskytu stochastických efektů na akceptované úrovni. Radiačně-hygienické předpisy stanovené NRBU-97 jsou založeny na následujících třech zásadách ochrany:

Princip ospravedlnění;
. zásada nepřekročení;
. princip optimalizace.

Přirozená radioaktivita: úrovně, dávky, rizika

Systém radiační ochrany občanů, vybudovaný na výsledcích biomedicínského výzkumu, je stručně formulován takto: míra možného negativního vlivu záření na lidské zdraví je dána pouze velikostí dávky, bez ohledu na to, o jaký zdroj ionizujícího záření jde. je tvořen - přírodní nebo umělý. Technologicky vylepšené zdroje přírodního původu jsou zvládnutelnými složkami celkové dávky a jejich příspěvek lze snížit přijetím vhodných opatření. Například pro radon ve vnitřním ovzduší a hlavní dávky, které tvoří zdroje, jsou specifikovány dvě expoziční situace: ozáření v již provozovaných objektech a nové domy, které jsou právě uváděny do provozu.

Předpisy vyžadují, aby ekvivalentní rovnovážná aktivita radonu ve vzduchu (EERA) pro obývané domy nepřesáhla 100 Bq/m3, což odpovídá 250 Bq/m3 v termínu objemové aktivity používaného ve většině evropských zemí. Pro srovnání, v nových „Basic Safety Standards“ (BSS) IAEA je referenční úroveň pro radon definována jako 300 Bq/m3.

Pro nové domy, dětské ústavy a nemocnice je tato hodnota 50 Bq/m3 (nebo 125 Bq/m3 radonového plynu). Měření radioaktivity radonu se podle NRBU-97, stejně jako podle regulačních dokumentů jiných zemí světa, provádí pouze integrálními metodami. Tento požadavek je velmi důležitý, protože hladina radonu ve vzduchu jednoho bytu nebo domu se může během dne změnit 100x.

Radon - 222

V rámci studií, které byly v posledních letech provedeny v Rusku, byla analyzována struktura a velikost existujících radiačních dávek a bylo zjištěno, že pro obyvatelstvo v areálu je hlavní nebezpečnou látkou, která vytváří radioaktivitu, radon. Obsah této látky ve vzduchu lze snadno snížit zvýšením větrání místnosti nebo omezením proudění plynu utěsněním suterénu. Podle odboru hygieny záření asi 23 % bytového fondu nesplňuje požadavky současného regulačního rámce na obsah radonu ve vnitřním ovzduší. Pokud bude bytový fond upraven podle současných standardů, lze ztráty snížit na polovinu.

Proč je radon tak škodlivý? Radioaktivita je rozpad přírodních radionuklidů řady uranu, při kterém se radon-222 přeměňuje na plyn. Zároveň vytváří krátkodobé dceřiné produkty (DPR): polonium, vizmut, olovo, které spojováním částic prachu nebo vlhkosti tvoří radioaktivní aerosol. Jakmile se tato směs dostane do plic, vede prostřednictvím krátkého poločasu rozpadu radonu-222 DPR k relativně vysokým dávkám záření, což může způsobit další riziko rakoviny plic.

Podle průzkumu bytového fondu určitých regionů (28 000 domů) specialisty z Ústavu hygieny a lékařské ekologie je vážená průměrná roční efektivní dávka ozáření obyvatel radonem pro určité regiony 2,4 mSv/rok, pro venkov. obyvatel je tato hodnota téměř dvojnásobná a činí 4,1 mSv/rok. Pro jednotlivé kraje se dávky radonu pohybují v poměrně širokém rozmezí - od 1,2 mSv/rok do 4,3 mSv/rok, přičemž jednotlivé dávky radonu mohou překročit dávkové limity pro profesionály kategorie A (20 mSv/rok).

Pokud odhadneme úmrtnost na rakovinu plic způsobenou expozicí radonu-222 podle metod akceptovaných ve světové praxi, jedná se o cca 6000 případů ročně. Je třeba také vzít v úvahu, že v posledních letech byly získány poznatky o účincích radonu. Podle některých epidemiologických studií se tedy zjistilo, že radon může u dětí způsobit leukémii. Podle AS Evrard má vztah mezi radonem a leukémií u dětí nárůst o 20 % na každých 100 Bq/m3. Podle Raaschou-Nielsena je tento nárůst více než 34 % na každých 100 Bq/m3.

Radioaktivita a strusky

Ve všech zemích je problém zpracování a likvidace kovových odpadů s radioaktivitou velmi akutní. I to je zdrojem radiace – nejen z havárií, jako například v jaderné elektrárně Černobyl, ale i ze stávajících jaderných elektráren, kde neustále probíhají plánované výměny bloků. A co staré kovové součásti a konstrukce, které mají vysokou radioaktivitu? Specialisté z Ústavu elektrického svařování vyvinuli metodu plazmového obloukového tavení ve vodou chlazeném kelímku, která zajišťuje odstranění kovu nebo slitiny s radioaktivitou na strusky. To je fyzika nejbezpečnějšího čištění. V tomto případě lze použít různé kompozice strusky s vysokou asimilační kapacitou. Tímto způsobem lze odstranit i ty radioaktivní prvky, které jsou v trhlinách a prohlubních povrchu. Pro řezání kovového odpadu je plánováno využití plazmového řezání a výbuchu pod vodou, elektrohydraulického řezání a hutnění řezaných celků a konstrukcí. Tyto vysoce výkonné technologie eliminují tvorbu prachu během provozu, a tím zabraňují znečištění životního prostředí. Náklady na zpracování radioaktivního odpadu v rámci tuzemského projektu jsou nižší než u zahraničních developerů.

Základní principy ochrany před uzavřenými zdroji ionizujícího záření

Uzavřené zdroje ionizujícího záření způsobují pouze vnější expozici těla. Principy ochrany lze odvodit z následujících základních vzorců distribuce záření a povahy jejich interakce s hmotou:

Dávka zevního ozáření je úměrná době a intenzitě ozáření;
. intenzita záření ze zdroje je přímo úměrná počtu částic nebo kvant nebo částic;
. procházející látkou, záření je jí absorbováno a jejich dosah závisí na hustotě této látky.

Základní principy ochrany před vnější expozicí jsou založeny na:

a) časová ochrana;
b) ochrana množstvím;
c) ochrana clonami (stínění zdrojů materiály);
d) distanční ochrana (zvýšení vzdálenosti na maximální možné hodnoty).

Komplex ochranných opatření by měl zohledňovat i druh záření radioaktivních látek (α-, β-částice, γ-kvanta). Ochrana před vnějším zářením α-částicemi není nutná, protože jejich rozsah ve vzduchu je 2,4-11 cm a ve vodě a tkáních živého organismu - pouze 100 mikronů. Kombinézy proti nim zcela chrání.

Při zevním ozáření působí β-částice na kůži a rohovku očí a ve velkých dávkách způsobují suchost a poleptání kůže, lámavé nehty a šedý zákal. K ochraně před β-částicemi se používají gumové rukavice, brýle a zástěny. V případě zvláště silných toků β-částic by měly být použity další clony určené k ochraně před brzdným zářením: zástěry a rukavice z olověné pryže, olovnatého skla, clony, krabice a podobně.

Ochranu před vnějším γ-zářením lze zajistit zkrácením doby přímé práce se zdroji, použitím ochranných clon pohlcujících záření a zvětšením vzdálenosti od zdroje.

Výše uvedené způsoby ochrany lze použít samostatně nebo v různých kombinacích, avšak tak, aby dávky vnější expozice fotonů u osob kategorie A nepřesáhly 7 mR za den a 0,04 R za týden. Ochrany zkrácením doby přímé práce se zdroji fotonového záření je dosaženo rychlostí manipulací s léčivem, zkrácením délky pracovního dne a pracovního týdne.

1. března 1896 francouzský fyzik A. Bakkrel objevil začerněním fotografické desky emisi neviditelných paprsků silné pronikavé síly z uranové soli. Brzy zjistil, že vlastnost radiace má i samotný uran. Pak objevil takovou vlastnost v thorium. Radioaktivita (z latinského radio - vyzařuji, radus - paprsek a activus - účinný), tento název dostal otevřený jev, který se ukázal být výsadou nejtěžších prvků periodického systému D.I.Mendělejeva. několik definic tohoto pozoruhodného jevu, z nichž jedna uvádí tuto formulaci: „Radioaktivita je spontánní (spontánní) přeměna nestabilního izotopu chemického prvku na jiný izotop (obvykle izotop jiného prvku); v tomto případě jsou emitovány elektrony, protony, neutrony nebo jádra (částice) helia Podstatou objeveného jevu byla spontánní změna složení atomového jádra, které je v základním stavu nebo v excitovaném dlouhodobém stavu. .

V roce 1898 izolovali další francouzští vědci Maria Sklodowska-Curie a Pierre Curie z uranového minerálu dvě nové látky, radioaktivní v mnohem větší míře než uran a thorium.Tak byly objeveny dva dříve neznámé radioaktivní prvky - polonium a radium a Maria, navíc objevuje (bez ohledu na německého fyzika G. Schmidta) fenomén radioaktivity v thoriu.

Mimochodem, ona jako první navrhla termín radioaktivita.Vědci došli k závěru, že radioaktivita je samovolný proces, který se vyskytuje v atomech radioaktivních prvků.

Nyní je tento jev definován jako spontánní přeměna nestabilního izotopu jednoho chemického prvku na izotop jiného prvku a v tomto případě jsou emitovány elektrony, protony, neutrony nebo jádra helia? - částice Zde je třeba poznamenat, že z prvků obsažených v zemské kůře jsou všechny s pořadovými čísly nad 83 radioaktivní, tzn. nachází se v periodické tabulce po bismutu.

Za 10 let společné práce udělali hodně pro studium fenoménu radioaktivity. Byla to nezištná práce ve jménu vědy – ve špatně vybavené laboratoři a při nedostatku potřebných financí. Pierre prokázal spontánní uvolňování tepla solemi radia. Badatelé dostali tento preparát radia v roce 1902 v množství 0,1 g. K tomu potřebovali 45 měsíců tvrdé práce a více než 10 000 chemických operací osvobození a krystalizace.V roce 1903 byla Curie a A. Beckereyovi udělena Nobelova cena za fyziku za objev v oblasti radioaktivity.

Celkem bylo uděleno více než 10 Nobelových cen za fyziku a chemii za práce související se studiem a využitím radioaktivity (A. Beckerey, P. a M. Curieovi, E. Fermi, E. Rutherford, F. a I. Joliotovi -Curie, D.Havishi, O.Ganu, E.McMillan a G.Seaborg, W.Libby a další). Na počest manželů Curieových dostal své jméno uměle získaný transuranový prvek s pořadovým číslem 96, curium.

V roce 1898 začal anglický vědec E. Rutherford zkoumat fenomén radioaktivity. provádění experimentů s rozptylem? – částice (jádra helia) s kovovou fólií – částice prošla tenkou fólií (tloušťka 1 µm) a po dopadu na síto sulfidu zinečnatého vytvořila záblesk, který byl dobře pozorovatelný v mikroskopu. Rozptylové experimenty? - částice přesvědčivě ukázaly, že téměř celá hmota atomu je soustředěna ve velmi malém objemu - atomové jádro, jehož průměr je asi 10x menší než průměr atomu.

Většina? - částice proletí kolem masivního jádra, aniž by ho zasáhly, ale občas dojde ke srážce? jsou částice s jádrem a pak se mohou odrazit zpět. Jeho prvním zásadním objevem v této oblasti byl tedy objev nehomogenity záření vyzařovaného uranem. - a paprsky.

Navrhl také jména: ? - rozpad a - částice. O něco později byla objevena další složka záření, označená třetím písmenem řecké abecedy: paprsky. Stalo se tak krátce po objevení radioaktivity. Po mnoho let? – částice se staly pro E. Rutherforda nepostradatelným nástrojem pro studium atomových jader. V roce 1903 objevuje nový radioaktivní prvek - emanaci thoria.V letech 1901-1903 provádí spolu s anglickým vědcem F. Soddym výzkum, který vedl k objevu přirozené přeměny prvků (například radia na radon ) a vývoj teorie radioaktivního rozpadu atomů.

Německý fyzik C. Faience a F. Soddy v roce 1903 nezávisle na sobě formulovali přemístění pravidlo, které charakterizuje pohyb izotopu v periodické soustavě prvků při různých radioaktivních přeměnách.Na jaře 1934 vyšel článek s názvem „Nový typ Radioaktivita“ se objevily ve zprávách Pařížské akademie věd “. Její autoři Irene Joliot-Curie a její manžel Frédéric Joliot-Curie zjistili, že bór, hořčík a hliník byly ozářeny? - částice, samy se stávají radioaktivními a při svém rozpadu emitují pozitrony.

Tak byla objevena umělá radioaktivita. V důsledku jaderných reakcí (například při ozařování různých prvků částicemi nebo neutrony) vznikají radioaktivní izotopy prvků, které v přírodě neexistují. Právě tyto umělé radioaktivní produkty tvoří drtivou většinu všech známých izotopů dnes.

V mnoha případech se samy produkty radioaktivního rozpadu ukáží jako radioaktivní a vytvoření stabilního izotopu pak předchází řetězec několika aktů radioaktivního rozpadu. Příklady takových řetězců jsou série periodických izotopů těžkých prvků, které začínají nukleidy 238U, 235U, 232 a končí stabilními izotopy olova 206Pb, 207Pb, 208Pb. Takže z celkového počtu asi 2000 dnes známých radioaktivních izotopů je asi 300 přirozených a zbytek se získává uměle, v důsledku jaderných reakcí.

Mezi umělým a přirozeným zářením není zásadní rozdíl. V roce 1934 objevili I. a F. Joliot-Curieovi v důsledku studia umělého záření nové varianty ?-rozpadu - emise pozitronů, které původně předpověděli japonští vědci H. Yukkawa a S. Sakata.I. a F. Joliot-Curie provedli jadernou reakci, jejímž produktem byl radioaktivní izotop fosforu s hmotnostním číslem 30. Ukázalo se, že emitoval pozitron.

Tento typ radioaktivní přeměny se nazývá?+ rozpad (myšleno rozpadem je emise elektronu). Jeden z vynikajících vědců naší doby, E. Fermi, zasvětil svá hlavní díla výzkumu souvisejícímu s umělou radioaktivitou. Teorie beta rozpadu, kterou vytvořil v roce 1934, je v současnosti využívána fyziky k pochopení světa elementárních částic.Teoretici již dlouho předpokládají možnost dvojí transformace na 2 rozpady, při kterých jsou současně emitovány dva elektrony nebo dva pozitrony. ale v praxi tato cesta "smrti" zatím žádné radioaktivní jádro nebylo nalezeno.

Ale relativně nedávno bylo možné pozorovat velmi vzácný jev protonové radioaktivity - emise protonu z jádra a byla prokázána existence dvouprotonové radioaktivity, kterou předpověděl vědec V.I.Goldanský. Všechny tyto typy radioaktivních přeměn byly potvrzeny pouze umělými radioizotopy a v přírodě se nevyskytují. Následně řada vědců z různých zemí (J.Duning, V.A. Karnaukhov, G.N. Flerov, I.V. Kurčatov aj.) komplexní přeměny, včetně emise zpožděných neutronů, byly objeveny, včetně ?-rozpadu.

Jedním z prvních vědců v bývalém SSSR, kteří začali studovat fyziku atomových jader obecně a radioaktivitu zvláště, byl akademik I.V.Kurčatov, který v roce 1934 objevil fenomén větvení jaderných reakcí způsobený neutronovým bombardováním a studoval umělou radioaktivitu. řada chemických prvků.

V roce 1935, kdy byl brom ozařován neutronovými toky, si Kurčatov a jeho spolupracovníci všimli, že radioaktivní atomy bromu vznikající v tomto procesu se rozpadají dvěma různými rychlostmi. Takové atomy byly nazývány izomery a jev, který vědci objevili, je izomerismus. Věda prokázala, že rychlé neutrony jsou schopny ničit jádra uranu. V tomto případě se uvolňuje velké množství energie a vznikají nové neutrony, které jsou schopny pokračovat v procesu štěpení jader uranu.Později se zjistilo, že atomová jádra uranu lze dělit i bez pomoci neutronů. Vzniklo tak spontánní (spontánní) štěpení uranu.

Na počest vynikajícího vědce v oblasti jaderné fyziky a radioaktivity je 104. prvek periodického systému Mendělejev pojmenován kurchatovium. Objev radioaktivity měl obrovský dopad na rozvoj vědy a techniky, znamenal začátek éry intenzivního studia vlastností a struktury látek, nové perspektivy, které se objevily v energetice, průmyslu, vojenské oblasti medicíny a další oblasti lidské činnosti díky zvládnutí jaderné energie přivedl k životu objev schopnosti chemických prvků k samovolným přeměnám.

Spolu s pozitivními faktory využití vlastností radioaktivity v zájmu lidstva lze však uvést příklady jejich negativního zasahování do našich životů, mezi něž patří jaderné zbraně ve všech podobách, potopené lodě a ponorky s jadernými motory a jaderné zbraně. , a likvidace radioaktivního odpadu v moři a na souši, havárie v jaderných elektrárnách atd. a přímo pro Ukrajinu vedlo využití radioaktivity v jaderné energetice k černobylské tragédii.

Co uděláme s přijatým materiálem:

Pokud se tento materiál ukázal být pro vás užitečný, můžete jej uložit na svou stránku na sociálních sítích: