La radiación electromagnética con diferentes longitudes de onda difieren fuertemente entre sí en intensidad y grado de absorción por la materia. La radiación ionizante más intensa es la radiación gamma. La radiación gamma tiene una longitud de onda de KG 13 ... KG 10 m, que corresponde a una frecuencia de 3-10 2 | ... 3-10 18 Hz. La alta capacidad de penetración e ionización de los gamma quanta se explica por su alta energía, que varía de 12,4 a 0,012 MeV.

Garantizar la seguridad radiológica está determinado por los siguientes principios:

• 1) el principio de racionamiento: no exceder los límites permisibles de dosis de exposición individual a los ciudadanos de todas las fuentes de radiación ionizante;
• 2) el principio de justificación: la prohibición de todo tipo de actividades que involucren el uso de fuentes de radiación ionizante, en las que los beneficios recibidos para una persona y la sociedad no excedan el riesgo de posibles daños;
• 3) el principio de optimización: mantener en el nivel más bajo posible y alcanzable de dosis de radiación individuales y el número de personas expuestas que utilizan cualquier fuente de radiación ionizante.

Los requisitos para la protección radiológica están establecidos por la Ley Federal "Sobre Seguridad Radiológica de la Población", las normas sanitarias vigentes NRB-99/2009 y las normas sanitarias OSPORB-2010.

Los principios básicos de seguridad radiológica se implementan mediante:

• - racionamiento de los niveles de radiación ionizante;
• - reducir la potencia de las fuentes de radiación a valores mínimos ( protección por cantidad);
• - limitar la ingesta de radionucleidos en el medio ambiente;
• - reducir el tiempo de trabajo con fuentes de radiación (protección de tiempo) ",
• - aumentar la distancia desde la fuente hasta los trabajadores y los asentamientos (protección por distancia);
• - blindar las fuentes de radiación con materiales que absorben la radiación ionizante (protección blindada).

Racionamiento de la exposición a las radiaciones. La normalización de la radiación ionizante está determinada por la naturaleza del efecto de la radiación ionizante en el cuerpo humano.

Los niveles permisibles de exposición a fuentes antropogénicas de radiación ionizante (excluidas las dosis recibidas de la radiación de fondo natural y el examen médico) en la población y el medio ambiente están determinados por las normas de seguridad radiológica NRB-99/2009.

En caso de irradiación interna: - este es el límite de la ingesta anual (GWP) del radionúclido a través de los órganos respiratorios y digestivos, la concentración volumétrica permisible (DC) del radionucleido en el aire atmosférico y en el agua.

Con irradiación externa: es la tasa de dosis permisible (DMD), la densidad de flujo de partículas permisible (DPP), la contaminación superficial permisible (DZ).

El impacto de la radiación ionizante de fondo de fuentes naturales, así como la radiación durante procedimientos médicos, de televisores, etc., no se tienen en cuenta en NRB-99/2009 y deben considerarse como cargas adicionales.

En caso de emergencias, una sola sobreexposición externa de una persona a una dosis superior a 5 MPD (MPD es la dosis máxima permitida) o una sola ingesta de radionucleidos en el cuerpo por encima de 5 MPD (límite de ingesta admisible) debe considerarse potencialmente peligroso. Después de tal exposición, se requiere un examen médico.

El grado relativo de seguridad radiológica de la población se caracteriza por los siguientes valores de dosis efectivas de fuentes naturales de radiación:

• - menos de 2 mSv / año - la exposición no supera los valores medios de dosis para la población del país a partir de fuentes naturales de radiación:
• - de 2 a 5 mSv / año - mayor exposición;
• - más de 5 mSv / año - alta exposición.

Métodos de protección contra las radiaciones ionizantes. Las formas más sencillas de reducir el daño de la exposición a la radiación son reducir el tiempo de exposición o reducir la potencia de la fuente, o alejarse de ella a una distancia que garantice un nivel seguro de exposición (al límite o por debajo de la dosis eficaz).

Protección contra a - y R - partículas. Para protegerse contra la radiación a, se utilizan pantallas de vidrio, plexiglás con un espesor de varios milímetros o una capa de aire de varios centímetros.

En el caso de la radiación p, se utilizan materiales con una masa atómica baja (por ejemplo, aluminio) y, con mayor frecuencia, se combinan (desde el lado de la fuente, un material con uno pequeño, y luego más lejos de la fuente, un material con se utiliza una masa atómica más alta).

Defensa de y - radiación. La forma más sencilla de protegerse contra la radiación gamma es retirar al personal de la fuente de radiación a una distancia suficientemente grande, ya que la intensidad de ionización es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia 1 / g 2. Cuando se utiliza el método de blindaje para cuantos y y neutrones, cuya capacidad de penetración es mucho mayor, se requiere un blindaje más masivo (Fig. 10.16).

Arroz. 10.16.

• 1 - radiación que ha pasado la protección; 2 - radiación de interacción individual;
• 3 - radiación de interacción múltiple; 4 - radiación dispersa;
• 5, 6- radiación absorbida en el medio ambiente; 7,8- cambiar la trayectoria detrás del entorno protector;
• 9 - radiación reflejada

Mecanismo de protección de blindaje radica en que, al atravesar la sustancia protectora, se atenúa la radiación ionizante. Se describe la atenuación del haz y: los cuantos que pasan a través de la protección sin dispersarse en él (dicho haz se llama estrecho). ley exponencial:

donde N 0 y norte- intensidad de radiación sin blindaje y detrás del blindaje con un espesor de 5; ð - coeficiente de atenuación lineal.

Coeficiente de atenuación de radiación (multiplicidad) A se determina a partir de la relación:

donde X- tasa de dosis de exposición medida o calculada en un punto dado del espacio de trabajo; X add - tasa de dosis de exposición permisible.

El factor de protección radiológica se define como:

donde D + y D ~- la tasa de dosis absorbida en ausencia y presencia de protección; p - coeficiente de atenuación lineal, m "1; 5 - espesor de la pantalla protectora, m.

La eficiencia de protección radiológica (dB) en este caso se puede encontrar mediante la fórmula

Para la protección contra la radiación y se utilizan materiales con una alta masa atómica y alta densidad (plomo, tungsteno), así como materiales y aleaciones más baratos (acero, hierro fundido). Las pantallas estacionarias están hechas de hormigón. La comparación de las propiedades protectoras de varios materiales de protección en términos del factor de atenuación para la protección contra la radiación gamma se muestra en la Fig. 10.17.

Arroz. 10.17.

1 - dirigir; 2 - planchar

Protección contra neutrones. El berilio, el grafito y los materiales que contienen hidrógeno (parafina, agua) se utilizan para proteger contra la radiación de neutrones. El boro y sus compuestos se utilizan ampliamente para proteger contra los flujos de neutrones de baja energía.

Como ejemplo, la Fig. 10.18 muestra la protección del núcleo del reactor.

Arroz. 10.18.

El núcleo del reactor está rodeado por un reflector que reduce la fuga de neutrones al exterior y permite reducir la masa crítica. Material reflector - sustancia con

bajo peso atómico, que sirve para reducir el inicial. energía de los neutrones de fisión (neutrones rápidos) debido a su dispersión elástica.

Alrededor del reflector se coloca un escudo de radiación biológica, compuesto por hormigón y otros materiales, diseñado para reducir la intensidad de la radiación nuclear del exterior a un nivel aceptable. El circuito de refrigerante primario radiactivo también se encuentra dentro del escudo de hormigón.

Protección de la población frente a las radiaciones ionizantes. Las principales medidas para proteger a la población de las radiaciones ionizantes son limitar la liberación de desechos industriales que contienen radionucleidos a la atmósfera, el agua y el suelo circundantes. Si es necesario, cree una zona de protección sanitaria y una zona de vigilancia.

Zona de protección sanitaria- el área alrededor de la institución o la fuente de emisiones radiactivas, en la que el nivel de exposición puede exceder el límite de dosis (PD). En esta zona se establece un régimen de restricciones y se realiza un seguimiento de la radiación.

Área de observación- el territorio fuera de la zona de protección sanitaria, donde es posible la influencia de las emisiones radiactivas, y la exposición de la población residente puede alcanzar el límite de dosis establecido (PD). En el territorio de la zona de observación, cuyo tamaño es 3 ... 4 veces más grande que el tamaño de la zona de protección sanitaria, se lleva a cabo el control de radiación.

Casi cualquier fuente de radiación representa un gran peligro para el medio ambiente y todos los seres vivos. Pero existen métodos y medios para protegerse contra la radiación. Los métodos de protección contra la exposición a la radiación se pueden dividir condicionalmente en tres tipos: tiempo, distancia, medios especiales.

El tiempo protegerá de la radiación

Es más probable que no se trate de protección, sino de una reducción real del tiempo pasado en la fuente de radiación. Cuanto menos tiempo una persona esté cerca de una fuente de radiación, menos daño causará a su salud. Este método de protección se utilizó, por ejemplo, durante la liquidación del accidente en la central nuclear de Chernobyl. A los liquidadores de las consecuencias de una explosión en una central nuclear se les dio solo unos minutos para hacer su trabajo en la zona afectada y regresar a territorio seguro. Exceder el tiempo condujo a un aumento en el nivel de exposición y podría ser el comienzo del desarrollo de la enfermedad por radiación y otras consecuencias que la radiación puede causar.

Protección radiológica por distancia

La forma más confiable de protegerse de la radiación radiactiva es alejarse de la fuente de radiación lo antes posible. La distancia depende de la intensidad de la radiación, las condiciones climáticas y el terreno. Por ejemplo, en las montañas, la propagación de la radiación es notablemente menor que en la llanura, ya que las montañas son una barrera natural a la radiación y la reducen significativamente. Y con el viento, debe ir en contra del viento, ya que la mayor parte del polvo radiactivo es esparcido por el viento. Y si es posible, puede llevar la fuente de radiación a un área segura o para enterrarla.

Protección radiológica por medios especiales

En casos especiales, es necesario realizar actividades de protección en un área con un fondo de radiación aumentado. Un ejemplo sería la eliminación de las consecuencias de un accidente en las centrales nucleares o el trabajo en empresas industriales donde existen fuentes de radiación radiactiva. Estar en tales áreas sin usar equipo de protección personal es peligroso no solo para la salud, sino también para la vida. Especialmente para tales casos, se han desarrollado equipos de protección radiológica personal. Son pantallas protectoras fabricadas con materiales que atrapan varios tipos de radiación y ropa especial.

Equipo de protección radiológica

La radiación se clasifica en varios tipos según la naturaleza y la carga de las partículas de radiación. Para resistir ciertos tipos de radiación, los equipos de protección contra ella se fabrican con varios materiales.

Protección radiológica alfa

Las partículas alfa penetran en los tejidos del cuerpo humano solo a poca profundidad, dañando solo la superficie de la piel. La irradiación α externa no es particularmente peligrosa. Pero la entrada de estas partículas bastante masivas en el cuerpo (con alimentos, agua o a través de la piel dañada) está plagada de intoxicaciones graves debido a su fuerte efecto ionizante, la formación de oxidantes, hidrógeno y oxígeno libres. Para proteger a una persona de la radiación alfa , guantes de goma y un respirador regular, ropa de algodón, impermeable de polietileno, papel, plexiglás.

Protección contra la radiación beta

La radiación beta es más difícil de defender que la alfa. Si la radiación beta prevalece en el área infectada, para proteger al cuerpo de sus efectos nocivos, se requiere una pantalla de vidrio, lámina de aluminio o plexiglás. Un respirador regular ya no funcionará para proteger contra la radiación beta del sistema respiratorio. Esto requiere una máscara de gas.

Al estar en un edificio de ladrillo u hormigón con ventanas y puertas bien cerradas, estará relativamente a salvo de estos dos tipos de radiación. El problema será más complicado con la radiación gamma.

Protección contra la radiación gamma

La parte más difícil es protegerse de la radiación gamma. Los uniformes, que tienen un efecto de blindaje contra este tipo de radiación, están hechos de plomo, hierro fundido, acero, tungsteno y otros metales de gran masa. Fue la ropa hecha de plomo que se utilizó durante el trabajo en la central nuclear de Chernobyl después del accidente.

Todo tipo de barreras hechas de polímeros, polietileno e incluso agua protegen eficazmente contra los efectos nocivos de las partículas de neutrones. Para obtener la mejor eficiencia, especialmente cuando no se sabe al 100% de qué tipo de radiación necesita proteger en este momento, es mejor usar medios de protección combinados. Por ejemplo, las paredes de ladrillo revestidas con polietileno y láminas de metales pesados ​​brindarán una buena protección contra todo tipo de radiación.

El espesor requerido de los materiales para reducir la radiación gamma en 1000 veces:

Plomo - 100 cm

2) Preparaciones a base de hierbas farmacéuticas contra las radiaciones. El medicamento "Ginseng Root", que se puede comprar en cualquier farmacia, tiene un efecto eficaz contra la radiación. Se usa en dos dosis antes de las comidas en una cantidad de 40 a 50 gotas a la vez. Además, para reducir la concentración de radionucleidos en el cuerpo, se recomienda utilizar

Principios básicos de seguridad radiológica

Para garantizar la seguridad radiológica, se deben observar los siguientes principios:

1. El principio del racionamiento. Si se observa, garantiza que no se superen los límites permisibles de la dosis de radiación individual de las personas de todas las fuentes disponibles de radiación ionizante.
2. El principio de justificación. Implica la prohibición de todas las actividades relacionadas con las radiaciones ionizantes, en las que el beneficio resultante para la sociedad es menor que el riesgo de posibles daños.
3. Principio de optimización. Consiste en mantener en el nivel más bajo posible alcanzable las dosis de radiación recibidas por los individuos y el número de personas expuestas que utilizan cualquiera de las fuentes de radiación ionizante.

Regulación de la exposición a la radiación

La normalización del nivel de radiación ionizante está asociada con la naturaleza del impacto de la radiación ionizante en el cuerpo humano. Desde 1999, en nuestro país, se ha cumplido con los estándares internacionales. El racionamiento se aplica tanto a las radiaciones artificiales como a las naturales. Los principales límites de dosis, las concentraciones máximas permisibles de sustancias radiactivas en la atmósfera, el agua, los órganos y tejidos humanos, etc. están sujetos a normalización.

Los requisitos en el campo de la seguridad radiológica se refieren a fuentes naturales reguladas de radiación: isótopos de radón y sus productos de desintegración en el aire de instalaciones residenciales e industriales, radiación gamma de radionucleidos naturales que forman parte de productos de construcción, radionucleidos naturales en el agua potable, fertilizantes y minerales.

Para limitar la liberación de desechos de producción que contienen radionucleidos a la atmósfera, el agua, el suelo circundantes y el impacto de estos desechos en las personas, se utiliza la zonificación de los territorios que rodean las empresas industriales peligrosas. Si es necesario, organice una zona de protección sanitaria y una zona de vigilancia.

Definición 1

La zona de protección sanitaria es el territorio que rodea la fuente de radiación ionizante, donde el nivel de exposición humana durante el funcionamiento normal de esta fuente puede exceder la dosis de exposición estándar para la población.

Definición 2

Área de vigilancia: un área que va más allá de la zona de protección sanitaria, donde es posible el impacto de las emisiones radiactivas de una determinada empresa en la salud de la población que vive allí.

Formas de proteger a la población

Los métodos de protección contra las radiaciones ionizantes están determinados por sus propiedades físicas. Cuando se expone a radiación fuerte y partículas de alta energía en otras sustancias, se produce su ionización. Las radiaciones con diferentes longitudes de onda son fundamentalmente diferentes entre sí en intensidad y grado de absorción por la materia. La radiación ionizante más intensa, principalmente la radiación γ, prácticamente no es absorbida por sustancias que son opacas a los rayos con una longitud de onda del rango óptico.

Los principios de seguridad radiológica se implementan reduciendo la potencia de las fuentes de radiación al valor más pequeño; limitar las posibilidades de entrada de radionucleidos en el medio ambiente; reducir el tiempo de trabajo con fuentes de radionucleidos; aumentando la distancia entre la fuente y las personas; blindando las fuentes de radiación con materiales que las absorban. Los principales métodos de protección de la población incluyen la protección a distancia, el blindaje y la limitación de la entrada de radionucleidos al medio ambiente, así como un conjunto de medidas organizativas, técnicas y de tratamiento y profilácticas especiales.

Una de las formas más efectivas de proteger a las personas es mediante el uso de materiales que atenúen eficazmente la radiación. Se eligen en función del tipo de radiación ionizante.

Para proteger contra la radiación α, se utilizan pantallas de vidrio o plexiglás con un espesor de hasta varios milímetros.

Los materiales con una masa atómica baja (se utiliza aluminio) son eficaces contra la radiación β. Se requiere una protección más poderosa contra los cuantos γ y los neutrones con una alta capacidad de penetración.

Las sustancias con alta masa atómica y alta densidad (plomo, tungsteno) evitan la radiación γ; también se utilizan materiales más baratos: acero, hierro fundido, hormigón.

El berilio, el grafito y los materiales que contienen hidrógeno (parafina, agua) se utilizan para protegerse de la irradiación de neutrones.

La radiación ionizante se denomina flujos de corpúsculos (partículas elementales) y flujos de fotones (cuantos del campo electromagnético), que al moverse a través de una sustancia ionizan sus átomos y moléculas.

Las más conocidas son las partículas alfa (que son núcleos de helio y constan de dos protones y dos neutrones), partículas beta (que son un electrón) y radiación gamma (que son cuantos del campo electromagnético de un cierto rango de frecuencia). El dualismo partícula-onda del mundo cuántico permite hablar de radiación alfa y radiación beta. Los rayos X, bremsstrahlung y radiación cósmica, los flujos de protones, neutrones y positrones también son ionizantes.

La radiación ionizante natural está presente en todas partes. Viene del espacio en forma de rayos cósmicos. Existe en el aire en forma de radiación de radón radiactivo y sus partículas secundarias. Los isótopos radiactivos naturales penetran con los alimentos y el agua en todos los organismos vivos y permanecen en ellos. No se puede evitar la radiación ionizante. El fondo radiactivo natural siempre ha existido en la Tierra, y la vida surgió en el campo de su radiación y luego, mucho, mucho más tarde, apareció un hombre. Esta radiación natural (natural) nos acompaña a lo largo de nuestra vida.

El fenómeno físico de la radiactividad se descubrió en 1896 y hoy se utiliza ampliamente en muchos campos. A pesar de la radiofobia, las centrales nucleares desempeñan un papel importante en el sector energético de muchos países. Los rayos X se utilizan en medicina para diagnosticar lesiones y enfermedades internas. Se utilizan varias sustancias radiactivas en forma de átomos marcados para estudiar el funcionamiento de los órganos internos y los procesos metabólicos. La radioterapia utiliza rayos gamma y otros tipos de radiación ionizante para tratar el cáncer. Las sustancias radiactivas se usan ampliamente en varios dispositivos de control y la radiación ionizante (principalmente rayos X) se usa para la detección de fallas industriales. Las señales de salida en edificios y aviones, debido al contenido de tritio radiactivo, brillan en la oscuridad en caso de un apagón repentino. Muchas alarmas contra incendios en hogares y edificios públicos contienen americio radiactivo.

Los diferentes tipos de radiación radiactiva con diferente espectro de energía se caracterizan por diferentes propiedades de penetración e ionización. Estas propiedades determinan la naturaleza de su efecto sobre la materia viva de los objetos biológicos.

El efecto biológico de la radiación ionizante radica en el hecho de que la energía absorbida por la sustancia de la radiación que la atraviesa se gasta en romper los enlaces químicos de átomos y moléculas, lo que altera el funcionamiento normal de las células de los tejidos vivos.
Existen los siguientes efectos de la exposición a la radiación ionizante en el cuerpo humano: somático: enfermedad aguda por radiación, enfermedad crónica por radiación, lesiones por radiación local; somato-estocásticos (tumores malignos, trastornos del desarrollo fetal, reducción de la esperanza de vida) y genéticos (mutaciones genéticas, aberraciones cromosómicas).

Si las fuentes de radiación radiactiva están fuera del cuerpo humano y, por lo tanto, la persona es irradiada desde el exterior, entonces se habla de irradiación externa.

Si las sustancias radiactivas en el aire, los alimentos y el agua ingresan al cuerpo humano, las fuentes de radiación radiactiva están dentro del cuerpo e indican una exposición interna.

Destaquemos que la irradiación externa se produce por la interacción directa de la radiación ionizante radiactiva de fuentes externas con los átomos de los sustratos biológicos del cuerpo. Puede protegerse de la radiación externa colocando una u otra pantalla protectora en la trayectoria del movimiento de la radiación y / o utilizando equipo de protección personal. En particular, la ropa protectora especial protege completamente contra la radiación alfa y parcialmente contra la radiación beta, los rayos X o la radiación gamma. Para ello se utilizan trajes anticontaminación, guantes, capuchas, botas, guantes, gafas, delantales plomados.

La irradiación interna siempre está asociada con la entrada de sustancias radiactivas en el cuerpo humano, cuya diversidad determina la variedad de mecanismos para la absorción, asimilación y eliminación de estas sustancias del cuerpo, el grado de participación en el metabolismo. Como resultado, las sustancias radiactivas pueden retenerse e incluso acumularse en el cuerpo. Cuando se desintegran, irradian los tejidos que se encuentran a su alrededor.
La disminución de la exposición interna se logra solo con equipos de protección personal de los órganos respiratorios, que sirven para proteger el tracto respiratorio de las sustancias radiactivas en el aire, y una dieta especial.

Garantizar la seguridad radiológica requiere un conjunto de diversas medidas de protección, en función de las condiciones específicas de trabajo con fuentes de radiación ionizante, así como del tipo de fuente.

La protección del tiempo se basa en acortar el tiempo de trabajo con la fuente, lo que permite reducir las dosis de radiación al personal. Este principio se aplica especialmente a menudo en el trabajo directo de personal con baja radiactividad.

La protección de distancia es un método de protección bastante simple y confiable. Esto se debe a la capacidad de la radiación de perder su energía en interacciones con la materia: cuanto mayor es la distancia de la fuente, más procesos de interacción de la radiación con átomos y moléculas, lo que en última instancia conduce a una disminución de la dosis de radiación al personal.

El blindaje es la forma más eficaz de protegerse contra la radiación. Dependiendo del tipo de radiación ionizante, se utilizan varios materiales para la fabricación de pantallas, y su grosor está determinado por la potencia y la radiación.

Radiación ionizante- se trata de cualquier radiación, cuya interacción con el medio ambiente conduce a la formación de cargas eléctricas de diferentes signos, es decir ionización de átomos y moléculas en la sustancia irradiada. Toda la radiación ionizante por su naturaleza se divide en fotón (cuántica) y corpuscular.

La radiación ionizante fotónica (cuántica) incluye:

Radiación gamma derivada de un cambio en el estado energético de los núcleos atómicos o la aniquilación de partículas.

Bremsstrahlung que surge de una disminución en la energía cinética de partículas cargadas.

Radiación característica con un espectro de energía discreto, que surge de un cambio en el estado energético de los electrones de un átomo.

· Radiación de rayos X, consistente en bremsstrahlung y / o radiación característica.

Radiación corpuscular Es una radiación ionizante, formada por partículas con una masa en reposo distinta de cero. Hay dos tipos de ellos:

partículas cargadas: partículas beta (electrones), protones (núcleos de hidrógeno), deuterones (núcleos de hidrógeno pesados ​​- deuterio), partículas alfa (núcleos de helio);

iones pesados: núcleos de otros elementos, acelerados a altas energías. Al atravesar una sustancia, una partícula cargada, al perder su energía, provoca la ionización y excitación del átomo. Las partículas sin carga incluyen neutrones que no interactúan con la capa de electrones del átomo, penetran libremente profundamente en el átomo y reaccionan con los núcleos. Este emite partículas alfa o protones. Los protones adquieren, en promedio, la mitad de la energía cinética de los neutrones y provocan ionización en su camino. La densidad de ionización de los protones es alta. En sustancias que contienen muchos átomos de hidrógeno (agua, parafina, grafito), los neutrones desperdician rápidamente su energía y disminuyen la velocidad, que se utiliza para la protección contra las radiaciones. La radiación de neutrones y gamma se denomina comúnmente radiación penetrante o radiación penetrante.

Hay dos tipos de radiactividad: natural (natural) y artificial. El peligro más real lo presentan las fuentes artificiales de radiación. La mejora de la tecnología aeroespacial puede conducir al uso en el futuro de radioisótopos a bordo, centrales nucleares y centrales nucleares, que son fuentes de radiación ionizante. Es posible que surja una situación de radiación durante el transporte de radionucleidos, así como en la explosión de armas nucleares, la liberación de emergencia de productos tecnológicos de una empresa nuclear en el medio ambiente y la lluvia local de sustancias radiactivas.

Las radiaciones ionizantes según su composición energética se dividen en monoenergéticas (monocromáticas) y no monoenergéticas (no monocromáticas). La radiación monoenergética (homogénea) es la radiación que consta de partículas del mismo tipo con la misma energía cinética o de cuantos de la misma energía. La radiación no monoenergética (no homogénea) es la radiación que consta de partículas del mismo tipo con diferentes energías cinéticas o de cuantos de diferentes energías. La radiación ionizante, que consta de varios tipos de partículas o partículas y cuantos, se denomina radiación mixta.

Fuentes de radiación ionizante

Una fuente de radiación ionizante es un objeto que contiene material radiactivo o un dispositivo técnico que emite o es capaz (en determinadas condiciones) de emitir radiaciones ionizantes.

Las instalaciones nucleares modernas suelen ser fuentes complejas de radiación. Por ejemplo, las fuentes de radiación de un reactor nuclear en funcionamiento, además del núcleo, son el sistema de refrigeración, los materiales de construcción, el equipo, etc. El campo de radiación de esas fuentes complejas reales se suele representar como una superposición de campos de radiación de distintos , fuentes más elementales.

Cualquier fuente de radiación se caracteriza por:

1. Tipo de radiación: se centra en las fuentes de radiación más comunes en la práctica.

2. Geometría de la fuente (forma y tamaño): geométricamente, las fuentes pueden ser puntuales y extendidas. Las fuentes extendidas representan una superposición de fuentes puntuales y pueden ser lineales, superficiales o volumétricas con dimensiones limitadas, semi-infinitas o infinitas. Físicamente, una fuente puntual puede considerarse una fuente cuyas dimensiones máximas son mucho menores que la distancia al punto de detección y el camino libre medio en el material fuente (se puede despreciar la atenuación de la radiación en la fuente). Las fuentes superficiales tienen un grosor mucho menor que la distancia al punto de detección y el camino libre medio en el material fuente. En una fuente volumétrica, los emisores se distribuyen en una región tridimensional del espacio.

3. La potencia y su distribución sobre la fuente: las fuentes de radiación se distribuyen con mayor frecuencia en un radiador extendido de manera uniforme, exponencial, lineal o de acuerdo con la ley del coseno.

4. Composición energética: el espectro energético de las fuentes puede ser monoenergético (se emiten partículas de una energía fija), discreto (se emiten partículas monoenergéticas de varias energías) o continuo (se emiten partículas de diferentes energías dentro de un determinado rango energético).

5. Distribución angular de radiación: entre la variedad de distribuciones angulares de radiación de fuentes para resolver la mayoría de los problemas prácticos, es suficiente considerar lo siguiente: isotrópico, coseno, monodireccional. A veces hay distribuciones angulares que se pueden escribir en forma de combinaciones de distribuciones angulares de radiación isotrópica y cosenoidal.

Las fuentes de radiación ionizante son elementos radiactivos y sus isótopos, reactores nucleares, aceleradores de partículas cargadas y otras instalaciones de rayos X y fuentes de corriente continua de alto voltaje son fuentes de rayos X.

Cabe señalar aquí que durante el funcionamiento normal, el riesgo de radiación es insignificante. Ocurre cuando se produce una emergencia y puede manifestarse durante mucho tiempo en caso de contaminación radiactiva de la zona.

El fondo radiactivo generado por los rayos cósmicos (0,3 mSv / año) representa algo menos de la mitad de la exposición externa total (0,65 mSv / año) recibida por la población. No hay lugar en la Tierra donde penetren los rayos cósmicos. Cabe señalar que los polos norte y sur reciben más radiación que las regiones ecuatoriales. Esto se debe a la presencia de un campo magnético en la Tierra, cuyas líneas de fuerza entran y salen por los polos.

Sin embargo, la ubicación de la persona juega un papel más importante. Cuanto más se eleva sobre el nivel del mar, más fuerte se vuelve la irradiación, porque el grosor del entrehierro y su densidad disminuye a medida que se eleva, por lo tanto, las propiedades protectoras disminuyen.

Aquellos que viven al nivel del mar reciben una dosis externa de aproximadamente 0,3 mSv por año, ya una altitud de 4000 metros, ya 1,7 mSv. A una altitud de 12 km, la dosis de radiación debida a los rayos cósmicos es aproximadamente 25 veces mayor que la de la Tierra. Las tripulaciones y los pasajeros de las aeronaves durante un vuelo a una distancia de 2.400 km reciben una dosis de radiación de 10 μSv (0.01 mSv o 1 mrem), mientras que volando de Moscú a Khabarovsk esta cifra ya será de 40-50 μSv. No es solo la duración lo que juega un papel aquí, sino también la altitud de vuelo.

La radiación terrestre, que proporciona aproximadamente 0,35 mSv / año de exposición externa, proviene principalmente de aquellos minerales que contienen potasio - 40, rubidio - 87, uranio - 238, torio - 232. Naturalmente, los niveles de radiación terrestre en nuestro planeta no son los mismos. y fluctúan principalmente de 0,3 a 0,6 mSv / año. Hay lugares donde estas cifras son muchas veces superiores.

Dos tercios de la exposición interna de la población a fuentes naturales proviene de la ingestión de sustancias radiactivas en el cuerpo con alimentos, agua y aire. En promedio, una persona recibe alrededor de 180 μSv / año de potasio - 40, que el cuerpo absorbe junto con el potasio no radiactivo, que es necesario para la vida. Los nucleidos de plomo 210, polonio 210 se concentran en pescados y mariscos. Por lo tanto, las personas que consumen mucho pescado y otros mariscos reciben dosis relativamente altas de radiación interna.

Los habitantes de las regiones del norte, que comen carne de venado, también están expuestos a una mayor radiación, porque el liquen, que los venados comen como alimento en invierno, concentra en sí mismo cantidades significativas de isótopos radiactivos de polonio y plomo.

Los científicos han establecido recientemente que la más importante de todas las fuentes naturales de radiación es el gas radiactivo radón, un gas invisible, insípido e inodoro que es 7.5 veces más pesado que el aire. En la naturaleza, el radón se encuentra en dos formas principales: radón - 222 y radón - 220. La parte principal de la radiación no proviene del radón en sí, sino de los productos de desintegración secundarios, por lo tanto, una persona recibe una parte significativa de la dosis de radiación. de los radionucleidos que ingresan al cuerpo junto con el aire inhalado ...

El radón se libera de la corteza terrestre en todas partes, por lo tanto, una persona recibe la mayor parte de la radiación mientras se encuentra en una habitación cerrada y sin ventilación en los pisos inferiores de los edificios, donde el gas se filtra a través de los cimientos y el piso. Su concentración en habitaciones cerradas suele ser 8 veces mayor que en la calle, y en los pisos superiores es menor que en el primero. La madera, el ladrillo y el hormigón emiten una pequeña cantidad de gas, pero el granito y el hierro, mucho más. La alúmina es muy radiactiva. Algunos desechos industriales utilizados en la construcción tienen una radiactividad relativamente alta, por ejemplo, ladrillos de arcilla roja (desechos de la producción de aluminio), escoria de alto horno (en metalurgia ferrosa), cenizas volantes (formadas durante la combustión del carbón).

Dispositivos de reconocimiento de radiación

Durante los últimos 30 años, en relación con el rápido desarrollo de la electrónica, se han creado nuevos dispositivos modernos para registrar todo tipo de radiación ionizante, lo que tuvo un impacto significativo en la calidad y confiabilidad de las mediciones. La confiabilidad de los instrumentos de medición ha aumentado, el consumo de energía, las dimensiones, el peso de los dispositivos han disminuido significativamente, la variedad ha aumentado y el alcance de su aplicación se ha expandido.

Los dispositivos para el registro de radiación ionizante están diseñados para medir cantidades que caracterizan las fuentes y campos de radiación ionizante, la interacción de la radiación ionizante con la materia.

Los dispositivos e instalaciones utilizados para el registro de radiaciones ionizantes se subdividen en los siguientes grupos principales:

1. Dosimetros- dispositivos para medir la dosis de radiación ionizante (exposición, absorbida, equivalente), así como el factor de calidad.

2. Radiómetros- instrumentos para medir la densidad del flujo de radiación ionizante.

3. Dispositivos universales- dispositivos que combinan las funciones de un dosímetro y un radiómetro, un radiómetro y un espectrómetro, etc.

4. Espectrómetros de radiación ionizante- dispositivos que miden la distribución (espectro) de cantidades que caracterizan el campo de radiación ionizante.

De acuerdo con el esquema de prueba, de acuerdo con el propósito metodológico, los instrumentos e instalaciones para el registro de radiación ionizante se subdividen en ejemplares y funcionales. Los instrumentos e instalaciones ejemplares están destinados a la verificación de otros instrumentos de medición, tanto funcionales como ejemplares, de menor precisión. Tenga en cuenta que se prohíbe el uso de dispositivos ejemplares como trabajadores. Los instrumentos e instalaciones de trabajo son medios para registrar e investigar las radiaciones ionizantes en física nuclear experimental y aplicada y en muchas otras áreas de la economía nacional. Los dispositivos para el registro de radiación ionizante también se dividen según el tipo de radiación medida, según el efecto de la interacción de la radiación con la materia (ionización, centelleo, fotográfica, etc.) y otras características. En términos de diseño, los dispositivos para registrar la radiación ionizante se dividen en estacionarios, portátiles y portátiles, así como dispositivos con suministro de energía autónomo, suministro de energía de la red eléctrica y que no requieren consumo de energía.

El efecto de la radiación ionizante en el cuerpo humano.

Todo el mundo sabe que todos los tejidos del cuerpo son capaces de absorber la energía de la radiación, que se convierte en energía de reacciones químicas y calor. Los tejidos contienen 60-80% de agua. En consecuencia, la mayor parte de la energía de la radiación es absorbida por el agua, y menos, por las sustancias disueltas en ella. Por lo tanto, durante la irradiación, aparecen radicales libres en el cuerpo: los productos de la descomposición (radiólisis) del agua, que son químicamente muy activos, pueden reaccionar con proteínas y otras moléculas.

Cuando se expone a dosis muy altas, como resultado de la acción primaria de la radiación ionizante, se observan cambios en cualquier biomolécula.

A dosis moderadas de radiación, solo los compuestos orgánicos de alto peso molecular se ven afectados principalmente: ácidos nucleicos, proteínas, lipoproteínas y compuestos poliméricos de carbohidratos. Los ácidos nucleicos son extremadamente radiosensibles. Con un impacto directo, 1-3 actos de ionización son suficientes para que las moléculas de ADN, debido a la ruptura de los enlaces de hidrógeno, se dividan en dos partes y pierdan su actividad biológica. Cuando se expone a radiación ionizante, se producen cambios estructurales en las proteínas, lo que conduce a una pérdida de actividad enzimática e inmunológica.

Como resultado de estos procesos, que tienen lugar casi instantáneamente, se forman nuevos compuestos químicos (radiotoxinas), que son inusuales para el cuerpo en la norma. Todo esto conduce a la interrupción de procesos bioquímicos complejos del metabolismo y la actividad vital de células y tejidos, es decir, al desarrollo de la enfermedad por radiación.

La enfermedad por radiación aguda (ARS) ocurre cuando una persona se expone a grandes dosis de radiación en un período corto de tiempo y tiene tres etapas:

La etapa 1 (dosis de radiación 1-2 Sv (sievert), período de latencia 2-3 semanas) se acompaña de síntomas: debilidad general, fatiga, apatía, mareos, dolor de cabeza, alteraciones del sueño. La eliminación de la radiación y el tratamiento adecuado le permite restaurar completamente la salud.

La etapa 2 (dosis de radiación 2-3 Sv (sievert), latencia 1 semana) se caracteriza por un aumento del dolor, dolor severo en el corazón, abdomen, hemorragias nasales. El período de tratamiento es de 2 meses.

La tercera etapa (dosis de radiación 3-5 Sv) se caracteriza por consecuencias irreversibles en el cuerpo después de 3-7 horas e incluso la muerte.

Una dosis de más de 5 Sv es letal.

Métodos y medios para garantizar la seguridad radiológica

Cuando las sustancias radiactivas entran en áreas abiertas del cuerpo, la ropa y el equipo, la tarea principal se reduce a su rápida eliminación para evitar la entrada de radionucleidos en el cuerpo. Si, no obstante, la sustancia radiactiva penetró en el interior, a la víctima se le inyectaron inmediatamente adsorbentes en el estómago, se lavó, se le administraron eméticos, laxantes y expectorantes que pueden unir firmemente las sustancias radiactivas y evitar su deposición en los tejidos.

La prevención de las lesiones por radiación se lleva a cabo mediante un complejo de medidas sanitarias-higiénicas, sanitario-técnicas y médicas especiales.

Los medios de protección química (ropa protectora, máscaras de gas o respiradores, etc.) tienen un efecto protector conocido contra los efectos de las sustancias radiactivas. En el caso de que la irradiación en dosis superiores a la MPD sea inevitable, la profilaxis se lleva a cabo mediante el método de protección farmacoquímica.

Como resultado de numerosos estudios radiobiológicos, se han descubierto sustancias que, cuando se introducen en el cuerpo durante un cierto tiempo antes de la irradiación, reducen el daño por radiación en un grado u otro. Estas sustancias se denominan radioprotectores o radioprotectores. La mayoría de los radioprotectores estudiados actualmente tienen un efecto positivo cuando se introducen en el organismo en un tiempo relativamente corto antes de la irradiación. Mejoran el curso de la enfermedad por radiación, aceleran los procesos de recuperación, aumentan la efectividad de la terapia y aumentan la supervivencia.

Además de los radioprotectores, se debe prestar la debida atención a la protección biológica, que se lleva a cabo con la ayuda de adaptógenos. Estas sustancias no tienen un efecto específico, pero aumentan la resistencia general del cuerpo a varios factores desfavorables, incluida la radiación ionizante. Los adaptógenos se recetan varias veces unos días o semanas antes de la exposición. Estos incluyen preparaciones de Eleutherococcus, ginseng, Schisandra chinensis, complejos de vitaminas y aminoácidos, algunos oligoelementos, etc. El mecanismo de acción de estos medicamentos es inusualmente amplio. El concepto de protección biológica también incluye medidas como la aclimatación a la hipoxia, la vacunación, la buena alimentación, el deporte, etc. Todo esto, por supuesto, aumenta la resistencia del organismo.