Lai konstatētu iespēju organismam saņemt ārējo starojumu un to kvantitatīvi noteiktu, ņemot vērā ar radiāciju saistītās vienas vai citas pakāpes staru slimības attīstības risku, tiek praktizētas radiācijas dozimetrijas metodes gan vidē, gan attiecībā uz indivīdu.

Apstarošanas iespējamības apstākļos, lai noskaidrotu šo faktu un noteiktu gamma un rentgena staru devu noteiktā laika periodā, tiek piedāvāta individuāla fotokontroles metode, izmantojot fotofilmas. Cilvēks nēsā nelielu kaseti ar jutīgu fotofilmu, kas starojuma ietekmē kļūst melna. Melnuma pakāpe ir atkarīga no starojuma devas, palielinoties ar to. Izmērot plēves nomelnošanas pakāpi noteiktā laika periodā, var noteikt saņemto devu.

Vēl viena personīgās uzraudzības metode ir pārnēsājamu mazu jonizācijas kameru izmantošana. Kameras, kas ir iepriekš uzlādētas, zaudē savu uzlādi, ja tās valkā starojuma apstākļos. Pamatojoties uz uzlādes samazināšanos noteiktā laikā, var aprēķināt saņemtās devas lielumu.

Saņemto neitronu apstarošanas devu nosaka neitronu izraisītās aktivitātes pakāpe. Neitronu ietekmē audos tiek aktivizēti daudzi tos veidojošie elementi: nātrijs, fosfors, hlors, sērs, ogleklis, kalcijs uc Lielāko devu rada nātrija un fosfora starojums.

Lai noteiktu neitronu devu, tiek aprēķināts, kāda daļa no nātrija un fosfora organismā, kuru saturs mainās maz, aktivizējās neitronu ietekmē. Noteikšanu veic ar asinīm un urīnu. Nātrija un fosfora koncentrāciju nosaka ķīmiski precīzā substrāta tilpumā. Substrātu žāvē, sadedzina un sauso atlikumu uzklāj uz mērķa. Izmantojot beta skaitītāju, iegūto aktivitātes pakāpi nosaka, ņemot vērā īpatnējo aktivitāti un nātrija un fosfora koncentrāciju substrātā.

Dažas stundas pēc neitronu apstarošanas inducētā aktivitāte galvenokārt ir saistīta ar nātriju, kas izstaro beta daļiņas un gamma starus. Ar nelielu aktīvā nātrija pussabrukšanas periodu (15 stundas) jau pēc dažām stundām šī izotopa vērtība samazinās, un aktivitāte galvenokārt ir saistīta ar fosforu, kura pussabrukšanas periods ir 14,3 dienas.

Tā kā ar neitroniem apstarota persona kļūst par gamma starojuma avotu, neitronu devu var noteikt arī pēc tā intensitātes, ko mēra ar lieliem skaitītājiem, kas atrodas ap upura ķermeni. Novērtējot saņemto devu, tiek ņemts vērā laiks, kas pagājis no apstarošanas līdz pētījumam, jo ​​inducētās aktivitātes pakāpe nepārtraukti samazinās.

Pēc aktīvo vielu nonākšanas organismā un nogulsnēšanās šīs vielas var daļēji izdalīties noslēpumos un izdalījumos, kur to klātbūtni var noteikt vai nu ar īpašu ķīmisku metodi (ja tās ir organismam svešas vielas dabiskos apstākļos), vai ar aktivitāti, ko tie izraisa pētāmajos biosubstrātos. Visbiežāk tiek pārbaudīti izkārnījumi un urīns. Aktīvās vielas var būt alfa, beta un gamma izstarotāji.

Gamma starojumu no cilvēka ķermeņa var noteikt ar metodi, ko izmanto, lai noteiktu saņemto neitronu devu. Urīna un fekāliju aktivitāti nosaka pēc substrāta žāvēšanas un sadedzināšanas, uzklāšanas uz mērķa un mērīšanas, izmantojot alfa un beta skaitītājus.

Tomēr nevar sagaidīt precīzas un pastāvīgas attiecības starp iestrādātās vielas saturu organismā un tās izdalīšanās daudzumu.

Dažus aktīvos izotopus var noteikt, mērot aktivitāti asinīs, ja šīs vielas, vienmērīgi sadalītas pa orgāniem, nosaka zināmu saistību starp to saturu organismā un koncentrāciju asinīs (nātrijs, ogleklis, sērs).

Ja aktīvās vielas vai to sadalīšanās produkti izdalās gāzveida veidā caur plaušām, to klātbūtni var noteikt, izmērot izelpotā gaisa īpatnējo aktivitāti, izmantojot jonizācijas kameru, kas savienota ar ierīci, kas mēra jonizācijas strāvu.

Ļoti zemas aktivitātes preparātos var noteikt, izmantojot biezslāņa jutīgās plāksnes. Zāles tiek uzklātas uz fotoemulsijas un pēc pareizas ekspozīcijas un plāksnes attīstīšanas emulsijā tiek atklāti nomelnēti laukumi - līnijas, kas rodas kustīgu aktīvo lādēto daļiņu (sliežu) darbības rezultātā.

Alfa daļiņas rada īsus, biezus, taisnus sliežu ceļus, savukārt elektroni (beta daļiņas) veido plānākus, garākus un izliektus sliedes. Plāksnes pēta mikroskopā ar palielinājumu 200-600 reizes.

1. Jonizējošais starojums
2. Noteikšanas un mērīšanas metodes
3. Mērvienības
4. Radioaktivitātes mērvienības
5. Jonizējošā starojuma vienības
6. Dozimetriskās vērtības
7. Radiācijas izlūkošanas un dozimetriskās uzraudzības ierīces
8. Sadzīves dozimetri
9. Radiofobija

Jonizējošā radiācija

Jonizējošā radiācija - tas ir jebkurš starojums, kura mijiedarbība ar vidi izraisa dažādu pazīmju elektrisko lādiņu veidošanos.
Kodolsprādziena, avāriju atomelektrostacijās un citu kodolpārveidojumu laikā parādās un iedarbojas cilvēkam neredzams vai uztverams starojums. Pēc savas būtības kodolstarojums var būt elektromagnētisks, piemēram, gamma starojums, vai arī tas var būt ātri kustīgu elementārdaļiņu - neitronu, protonu, beta un alfa daļiņu - plūsma. Jebkurš kodolstarojums, mijiedarbojoties ar dažādiem materiāliem, jonizē to atomus un molekulas. Apkārtējās vides jonizācija ir spēcīgāka, jo lielāka ir iekļūstošā starojuma dozas jauda jeb starojuma radioaktivitāte un to ilgstoša iedarbība.

Jonizējošā starojuma ietekme uz cilvēkiem un dzīvniekiem ir dzīvo šūnu iznīcināšana organismā, kas var izraisīt dažādas slimības pakāpes un dažos gadījumos nāvi. Lai novērtētu jonizējošā starojuma ietekmi uz cilvēkiem (dzīvniekiem), jāņem vērā divas galvenās īpašības: jonizējošās un caurlaidīgās spējas. Apskatīsim šīs divas alfa, beta, gamma un neitronu starojuma spējas. Alfa starojums ir hēlija kodolu plūsma ar diviem pozitīviem lādiņiem. Alfa starojuma jonizējošo spēju gaisā raksturo vidēji 30 tūkstošu jonu pāru veidošanās uz 1 cm nobraukuma. Tas ir daudz. Tas ir galvenais šī starojuma apdraudējums. Iespiešanās spējas, gluži pretēji, nav īpaši lielas. Gaisā alfa daļiņas pārvietojas tikai 10 cm.Tās aiztur parasta papīra lapa.

Beta starojums ir elektronu vai pozitronu plūsma ar ātrumu, kas ir tuvu gaismas ātrumam. Jonizācijas spēja ir zema un sasniedz 40 - 150 jonu pārus uz 1 cm pārvietošanās gaisā. Iesūkšanās jauda ir daudz lielāka nekā alfa starojumam, gaisā sasniedzot 20 cm.

Gamma starojums ir elektromagnētiskais starojums, kas pārvietojas ar gaismas ātrumu. Jonizācijas spēja gaisā ir tikai daži jonu pāri uz 1 cm ceļa. Bet iespiešanās jauda ir ļoti liela - 50-100 reizes lielāka nekā beta starojumam un sasniedz simtiem metru gaisā.
Neitronu starojums ir neitrālu daļiņu plūsma, kas lido ar ātrumu 20 - 40 tūkstoši km/s. Jonizējošā jauda ir vairāki tūkstoši jonu pāru uz 1 cm ceļa. Iespiešanās jauda ir ārkārtīgi liela un gaisā sasniedz vairākus kilometrus.
Ņemot vērā jonizācijas un caurlaidības spējas, mēs varam izdarīt secinājumu. Alfa starojumam ir augsta jonizējošā un vāja iespiešanās spēja. Parasts apģērbs pilnībā aizsargā cilvēku. Visbīstamākā ir alfa daļiņu iekļūšana organismā ar gaisu, ūdeni un pārtiku. Beta starojumam ir mazāka jonizācijas jauda nekā alfa starojumam, bet lielāka iespiešanās jauda. Apģērbs vairs nevar nodrošināt pilnīgu aizsardzību; jums ir jāizmanto jebkāda veida pārvalks. Tas būs daudz uzticamāks. Gamma un neitronu starojumam ir ļoti augsta iespiešanās spēja, aizsardzību pret tiem var nodrošināt tikai nojumes, radiācijas patversmes, uzticami pagrabi un pagrabi.

Atklāšanas un mērīšanas metodes

Radioaktīvā starojuma mijiedarbības rezultātā ar ārējo vidi notiek tā neitrālo atomu un molekulu jonizācija un ierosme. Šie procesi maina apstarotās vides fizikāli ķīmiskās īpašības. Ņemot par pamatu šīs parādības, jonizējošā starojuma reģistrēšanai un mērīšanai tiek izmantotas jonizācijas, ķīmiskās un scintilācijas metodes.

Jonizācijas metode. Tās būtība slēpjas faktā, ka jonizējošā starojuma ietekmē vidē (gāzes tilpumā) notiek molekulu jonizācija, kā rezultātā palielinās šīs vides elektrovadītspēja. Ja tajā ievieto divus elektrodus, kuriem tiek pielikts pastāvīgs spriegums, tad starp elektrodiem notiek virzīta jonu kustība, t.i. Caur iet tā sauktā jonizācijas strāva, ko var viegli izmērīt. Šādas ierīces sauc par starojuma detektoriem. Kā detektori dozimetriskajos instrumentos tiek izmantotas dažāda veida jonizācijas kameras un gāzizlādes skaitītāji.
Jonizācijas metode ir pamats tādu dozimetrisko instrumentu kā DP-5A (B,V), DP-22V un ID-1 darbībai.

Ķīmiskā metode. Tās būtība slēpjas faktā, ka noteiktu vielu molekulas jonizējošā starojuma iedarbības rezultātā sadalās, veidojot jaunus ķīmiskus savienojumus. Jaunizveidoto ķīmisko vielu daudzumu var noteikt dažādos veidos. Visērtākā metode tam ir balstīta uz reaģenta krāsas blīvuma izmaiņām, ar kuru reaģē jaunizveidotais ķīmiskais savienojums. Uz šīs metodes balstās ķīmiskā dozimetra DP-70 MP darbības princips gamma un neitronu starojumam.

Scintilācijas metode. Šīs metodes pamatā ir fakts, ka dažas vielas (cinka sulfīds, nātrija jodīds, kalcija volframāts) spīd, pakļaujot to jonizējošajam starojumam. Mirdzuma parādīšanās ir atomu ierosmes sekas starojuma ietekmē: atgriežoties pamatstāvoklī, atomi izstaro dažāda spilgtuma redzamās gaismas fotonus (scintilācija). Redzamās gaismas fotonus uztver īpaša ierīce – tā sauktā fotopavairotāja caurule, kas spēj uztvert katru zibspuldzi. Individuālā dozu mērītāja ID-11 darbības pamatā ir scintilācijas metode jonizējošā starojuma noteikšanai.

mērvienības

Kad zinātnieki atklāja radioaktivitāti un jonizējošo starojumu, sāka parādīties to mērvienības. Piemēram: rentgens, kirī. Bet tos nesavienoja neviena sistēma, un tāpēc tos sauc par nesistēmiskām vienībām. Visā pasaulē tagad ir vienota mērīšanas sistēma - SI (International System). Mūsu valstī tas ir obligāti jāpiemēro no 1982. gada 1. janvāra. Līdz 1990. gada 1. janvārim šī pāreja bija jāpabeidz. Bet ekonomisko un citu grūtību dēļ process aizkavējas. Tomēr visas jaunās iekārtas, tostarp dozimetriskās iekārtas, parasti tiek kalibrētas jaunās vienībās.

Radioaktivitātes vienības

Aktivitātes mērvienība ir viena kodolpārveide sekundē. Redukcijas nolūkos lieto vienkāršāku terminu - viena dezintegrācija sekundē (sabrukšana/s) SI sistēmā šo mērvienību sauc par bekerelu (Bq). Radiācijas monitoringa praksē, tostarp Černobiļā, vēl nesen plaši tika izmantota ārpussistēmas darbības vienība - kirī (Ci). Viens Kirijs ir 3,7 * 1010 kodolpārveidojumi sekundē. Radioaktīvās vielas koncentrāciju parasti raksturo tās aktivitātes koncentrācija. To izsaka aktivitātes vienībās uz masas vienību: Ci/t, mCi/g, kBq/kg utt. (īpatnējā aktivitāte). Uz tilpuma vienību: Ci/m3, mCi/l, Bq/cm3. un tā tālāk. (tilpuma koncentrācija) vai uz platības vienību: Ci/km3, mCi/s m2. , PBq/m2. un tā tālāk.

Jonizējošā starojuma vienības

Lai izmērītu daudzumus, kas raksturo jonizējošo starojumu, vēsturiski pirmā parādījās “rentgena” vienība. Tas ir rentgenstaru vai gamma starojuma iedarbības devas mērs. Vēlāk tika pievienots “rad”, lai izmērītu absorbēto starojuma devu.

Radiācijas deva(absorbētā doza) - radioaktīvā starojuma enerģija, ko absorbē apstarotās vielas vienība vai cilvēks. Palielinoties apstarošanas laikam, deva palielinās. Tādos pašos apstarošanas apstākļos tas ir atkarīgs no vielas sastāva. Absorbētā deva izjauc fizioloģiskos procesus organismā un dažos gadījumos izraisa dažāda smaguma staru slimību. Kā absorbētās starojuma devas vienību SI sistēma nodrošina īpašu vienību - pelēko (Gy). 1 pelēks ir absorbētās devas vienība, pie kuras 1 kg. Apstarotā viela absorbē 1 džoula (J) enerģiju. Tāpēc 1 Gy = 1 J/kg.
Absorbētā starojuma deva ir fizikāls lielums, kas nosaka starojuma iedarbības pakāpi.

Devas ātrums(absorbētās devas ātrums) - devas palielinājums laika vienībā. To raksturo devas uzkrāšanās ātrums, un tas laika gaitā var palielināties vai samazināties. Tās mērvienība C sistēmā ir pelēka sekundē. Šī ir starojuma absorbētās dozas jauda, ​​pie kuras 1 s. vielā tiek radīta starojuma deva 1 Gy. Praksē, lai novērtētu absorbēto starojuma devu, joprojām plaši tiek izmantota ārpussistēmas absorbētās dozas jaudas vienība - rad stundā (rad/h) vai rad sekundē (rad/s).

Līdzvērtīga deva.Šī koncepcija tika ieviesta, lai kvantitatīvi ņemtu vērā dažāda veida starojuma nelabvēlīgo bioloģisko ietekmi. To nosaka pēc formulas Deq = Q*D, kur D ir noteiktā starojuma veida absorbētā doza, Q ir starojuma kvalitātes faktors, kas dažāda veida jonizējošam starojumam ar nezināmu spektrālo sastāvu tiek pieņemts rentgenam. un gamma starojums-1, beta starojumam-1, neitroniem ar enerģiju no 0,1 līdz 10 MeV-10, alfa starojumam, kura enerģija ir mazāka par 10 MeV-20. No dotajiem skaitļiem ir skaidrs, ka ar vienādu absorbēto devu neitronu un alfa starojums rada attiecīgi 10 un 20 reizes lielāku kaitīgo ietekmi. SI sistēmā ekvivalento devu mēra sīvertos (Sv). Zīverts ir vienāds ar vienu pelēko krāsu, kas dalīta ar kvalitātes koeficientu. Ja Q = 1, mēs iegūstam

1 Sv = 1 Gy = 1 J/k= 100 rad= 100 rem.
Q Q Q

Rem (rentgenstara bioloģiskais ekvivalents) ir nesistēmiska ekvivalentās devas vienība, tāda jebkura starojuma absorbētā deva, kas rada tādu pašu bioloģisko efektu kā 1 rentgenstaru gamma starojums. Tā kā kvalitātes faktors beta un gamma starojums ir vienāds ar 1, tad uz zemes, kas piesārņots ar radioaktīvām vielām ārējā starojumā 1 Sv = 1 Gy; 1 rem = 1 rad; 1 rad » 1 R.
No tā var secināt, ka ekvivalentās, absorbētās un ekspozīcijas devas cilvēkiem, kuri lieto aizsarglīdzekļus piesārņotā vietā, ir gandrīz vienādas.

Ekvivalenta devas jauda- ekvivalentās devas pieauguma attiecība noteiktā laika intervālā. Izteikts zīvertos sekundē. Tā kā laiks, ko cilvēks paliek starojuma laukā pieņemamā līmenī, parasti tiek mērīts stundās, ir vēlams izteikt ekvivalentās devas jaudu mikrozīvertos stundā.
Saskaņā ar Starptautiskās Radiācijas aizsardzības komisijas slēdzienu kaitīga ietekme uz cilvēku var rasties pie ekvivalentām devām vismaz 1,5 Sv/gadā (150 rem/gadā), bet īslaicīgas iedarbības gadījumos - pie devām virs 0,5 Sv ( 50 rem). Kad radiācijas iedarbība pārsniedz noteiktu slieksni, rodas staru slimība.
Dabiskā starojuma (sauszemes un kosmiskās izcelsmes) radītā ekvivalentās dozas jauda svārstās no 1,5 līdz 2 mSv/gadā un plus mākslīgie avoti (zāles, radioaktīvie nokrišņi) no 0,3 līdz 0,5 mSv/gadā. Tātad sanāk, ka cilvēks saņem no 2 līdz 3 mSv gadā. Šie skaitļi ir aptuveni un atkarīgi no īpašiem apstākļiem. Saskaņā ar citiem avotiem tie ir lielāki un sasniedz 5 mSv/gadā.

Ekspozīcijas deva- fotonu starojuma jonizācijas efekta mērs, ko nosaka gaisa jonizācija elektroniskā līdzsvara apstākļos.
Ekspozīcijas devas SI vienība ir viens kulons uz kilogramu (C/kg). Ekstrasistēmiskā vienība ir rentgens (R), 1R - 2,58*10-4 C/kg. Savukārt 1 C/kg » 3,876 * 103 R. Darba ērtībām, pārrēķinot ekspozīcijas devas skaitliskās vērtības no vienas vienību sistēmas uz citu, parasti tiek izmantotas atsauces literatūrā pieejamās tabulas.

Ekspozīcijas devas ātrums- ekspozīcijas devas palielināšana laika vienībā. Tā SI mērvienība ir ampērs uz kilogramu (A/kg). Taču pārejas periodā var izmantot nesistēmisku mērvienību – rentgenogēnus sekundē (R/s).

1 R/s = 2,58*10-4 A/kg

Jāatceras, ka pēc 1990. gada 1. janvāra apstarošanas devas un tās jaudas jēdzienu lietot vispār nav ieteicams. Tāpēc pārejas periodā šīs vērtības jānorāda nevis SI vienībās (C/kg, A/kg), bet gan nesistēmiskās mērvienībās - rentgenogēnos un rentgenos sekundē.

Radiācijas izlūkošanas un dozimetriskās uzraudzības ierīces

Instrumentus, kas paredzēti radioaktīvā starojuma noteikšanai un mērīšanai, sauc par dozimetriskiem instrumentiem. To galvenie elementi ir sensora ierīce, jonizācijas strāvas pastiprinātājs, mērierīce, sprieguma pārveidotājs un strāvas avots.

Kā tiek klasificētas dozimetriskas ierīces?

Pirmā grupa- Tie ir rentgena mērītāji-radiometri. Tie nosaka radiācijas līmeni apgabalā un dažādu priekšmetu un virsmu piesārņojumu. Tas ietver dozas jaudas mērītāju DP-5V (A, B) - pamata modeli. Šī ierīce tiek aizstāta ar IMD-5.

Otrā grupa. Dozimetri individuālo starojuma devu noteikšanai. Šajā grupā ietilpst: dozimetrs DP-70MP, individuālo dozu mērītāju komplekts ID-11.

Trešā grupa. Mājsaimniecības dozimetriskie instrumenti. Tie ļauj iedzīvotājiem orientēties radiācijas situācijā apgabalā un gūt priekšstatu par dažādu priekšmetu, ūdens un pārtikas piesārņojumu.

Dozas jaudas mērītājs DP-5V paredzēti dažādu objektu (objektu) gamma starojuma un radioaktīvā piesārņojuma (piesārņojuma) līmeņu mērīšanai ar gamma starojumu. Gamma starojuma ekspozīcijas dozas jauda tiek noteikta milirentgēnos vai rentgenos stundā (mR/h, R/h). Šī ierīce var arī noteikt beta piesārņojumu. Gamma starojuma mērījumu diapazons ir no 0,05 mR/h līdz 200 R/h. Šim nolūkam ir seši mērījumu apakšdiapazoni. Rādījumi tiek ņemti pa ierīces bultiņu. Papildus ir uzstādīta skaņas indikācija, ko var dzirdēt, izmantojot austiņas. Konstatējot piesārņojuma radioaktivitāti, bultiņa novirzās un tālruņos ir dzirdami klikšķi, un to biežums palielinās, palielinoties gamma starojuma jaudai.

Barošana tiek piegādāta no diviem 1,6 PMC tipa elementiem. Ierīces svars ir 3,2 kg. Procedūra ierīces sagatavošanai darbam un darbam ar to ir aprakstīta pievienotajā instrukcijā.
Radiācijas līmeņa mērīšanas procedūra ir šāda. Zondes ekrāns ir novietots “G” pozīcijā (gamma starojums). Pēc tam izstiepiet roku ar zondi uz sāniem un turiet to 0,7 - 1 m augstumā no zemes. Pārliecinieties, vai zondes pieturas ir vērstas uz leju. Jūs nevarat izņemt zondi vai paņemt to rokā, bet atstāt to ierīces korpusā, bet tad rādījumi jāreizina ar ķermeņa ekranēšanas koeficientu, kas vienāds ar 1,2
Piesārņoto objektu radioaktivitātes pakāpi mēra parasti nepiesārņotās vietās vai vietās, kur ārējais gamma fons nepārsniedz objekta maksimāli pieļaujamo piesārņojumu vairāk kā trīs reizes.

Gamma fons tiek mērīts 15 - 20 m attālumā No piesārņotiem objektiem, līdzīgi kā mērot radiācijas līmeni uz zemes.

Lai izmērītu virsmu piesārņojumu ar gamma starojumu, zondes ekrāns tiek novietots “G” pozīcijā. Pēc tam zondi veic gandrīz tuvu objektam (1 - 1,5 cm attālumā). Vislielākās infekcijas vietu nosaka bultiņas novirze un maksimālais klikšķu skaits austiņās.

Dozas ātruma mērītājs IMD-5 veic tās pašas funkcijas un tajā pašā diapazonā. Pēc izskata, vadības pogām un darbības procedūrām tas praktiski neatšķiras no DP-5V. Tam ir savas dizaina iezīmes. Piemēram, strāva tiek piegādāta no diviem A-343 elementiem, kas nodrošina nepārtrauktu darbību 100 stundas.

Dozas ātruma mērītājs IMD-22 ir divas atšķirīgas iezīmes. Pirmkārt, ar to var izmērīt absorbēto devu ne tikai no gamma starojuma, bet arī no neitronu starojuma, un, otrkārt, to var izmantot gan uz pārvietojamiem transportlīdzekļiem, gan uz stacionāriem objektiem (kontrolpunktiem, aizsargkonstrukcijām). Tāpēc to var darbināt no automašīnas borta tīkla, bruņutransportiera vai no parastā, ko izmanto apgaismojumam, pie 220 V. Mērījumu diapazons izlūkošanas mašīnām ir no 1 x 10-2 līdz 1 x 104 rad/h, stacionāriem kontrolpunktiem - no 1 līdz 1 x 104 rad/h.

Dozimetrs DP-70MP paredzēts gamma un neitronu apstarošanas devas mērīšanai diapazonā no 50 līdz 800 R. Tā ir stikla ampula, kas satur bezkrāsainu šķīdumu. Ampula tiek ievietota plastmasas (DP-70MP) vai metāla (DP-70M) maciņā. Korpuss ir aizvērts ar vāku, kura iekšpusē ir krāsas standarts, kas atbilst šķīduma krāsai pie apstarošanas devas 100 R (rad). Fakts ir tāds, ka, apstarojot šķīdumu, tas maina krāsu. Šis īpašums ir ķīmiskā dozimetra darbības pamats. Tas ļauj noteikt devas gan vienreizējai, gan daudzkārtējai apstarošanai. Dozimetrs sver 46 g Tas tiek nēsāts apģērba kabatā. Lai noteiktu saņemto starojuma devu, ampula tiek izņemta no korpusa un ievietota kolorimetra korpusā. Rotējot disku ar filtriem, viņi meklē atbilstību starp ampulas krāsu un filtra krāsu, uz kuras ir uzrakstīta starojuma deva. Ja ampulas (dozimetra) krāsas intensitāte ir starpposmā starp blakus esošajiem diviem filtriem, tad devu nosaka kā uz šiem filtriem norādīto devu vidējo vērtību.

Individuālo dozu mērītāju komplekts ID-11 Paredzēts individuālai cilvēku iedarbības uzraudzībai radiācijas traumu primārās diagnostikas nolūkos. Komplektā ietilpst 500 individuālie ID-11 dozu mērītāji un mērierīce. ID-11 nodrošina gamma un jaukta gamma-neitronu starojuma absorbētās devas mērījumus diapazonā no 10 līdz 500 rad (rentgens). Ar atkārtotu apstarošanu devas tiek summētas un ierīce uzglabā 12 mēnešus. ID-11 svars ir tikai 25 g Tas tiek nēsāts apģērba kabatā.
Mērierīce ir izgatavota tā, lai tā varētu darboties lauka un stacionāros apstākļos. Ērts lietošanā. Priekšējā panelī ir digitāla lasīšanas atskaite.
Lai saglabātu cilvēku dzīvību un veselību, tiek organizēta radioaktīvās iedarbības kontrole. Tas var būt individuāls vai grupa. Ar individuālo metodi dozimetri tiek izsniegti katrai personai - parasti tos saņem formējumu komandieri, izlūku vadītāji, automašīnu vadītāji un citas personas, kas veic uzdevumus atsevišķi no savām galvenajām vienībām.

Grupas kontroles metode tiek izmantota pārējam formējumu personālam un iedzīvotājiem. Šajā gadījumā individuālie dozimetri tiek izsniegti vienam vai diviem no vienības, grupas, brigādes vai patversmes komandierim, vecākajam patversmē. Reģistrētā deva tiek skaitīta kā individuāla deva katrai personai un tiek ierakstīta žurnālā.

Mājsaimniecības dozimetri

Černobiļas avārijas rezultātā radionuklīdi nokrita milzīgā teritorijā. Lai risinātu sabiedrības informētības problēmu, Nacionālā Radiācijas aizsardzības komisija (NTAK) izstrādāja “Iedzīvotāju veiktās radiācijas monitoringa sistēmas izveides un darbības koncepciju”. Saskaņā ar to cilvēkiem būtu jāspēj patstāvīgi novērtēt radiācijas situāciju savā dzīvesvietā vai atrašanās vietā, tostarp novērtēt pārtikas un barības radioaktīvo piesārņojumu.

Šim nolūkam nozare ražo vienkāršus, pārnēsājamus un lētus instrumentus - indikatorus, kas nodrošina vismaz ārējās starojuma dozas jaudas novērtējumu no fona vērtībām un norādi par pieļaujamo gamma starojuma dozas jaudas līmeni.
Daudzi iedzīvotāju izmantotie instrumenti (termometri, barometri, testeri) mēra mikrodaudzumus (temperatūra, spiediens, spriegums, strāva). Dozimetriskie instrumenti reģistrē mikrodaudzumus, tas ir, kodollīmenī notiekošos procesus (kodolsabrukšanas gadījumu skaitu, atsevišķu daļiņu plūsmas un kvantus). Tāpēc daudziem tās mērvienības, ar kurām tie tiek izmantoti.

saduras. Turklāt atsevišķi mērījumi nenodrošina precīzus rādījumus. Ir nepieciešams veikt vairākus mērījumus un noteikt vidējo vērtību. Pēc tam visas izmērītās vērtības ir jāsalīdzina ar standartiem, lai pareizi noteiktu rezultātu un ietekmes uz cilvēka ķermeni iespējamību. Tas viss padara darbu ar sadzīves dozimetriem zināmā mērā specifisku. Vēl viens aspekts, kas jāpiemin. Man nez kāpēc radās iespaids, ka visās valstīs dozimetri tiek ražoti lielos daudzumos, tiek brīvi pārdoti un iedzīvotāji tos labprāt uzpērk. Nekas tamlīdzīgs. Patiešām, ir uzņēmumi, kas ražo un pārdod šādas ierīces. Bet tie nemaz nav lēti. Piemēram, ASV dozimetri maksā 125 - 140 dolārus, Francijā, kur atomelektrostaciju ir vairāk nekā mums, dozimetri sabiedrībai netiek pārdoti. Bet tur, kā saka vadītāji, tādas vajadzības nav.
Mūsu sadzīves dozimetrijas ierīces ir patiesi pieejamas iedzīvotājiem, un ar savu veiktspēju, augstu līmeni, kvalitāti un dizainu tās ir pārākas par daudzām ārvalstu ierīcēm. Šeit ir daži no tiem: “Bella”, RKSB-104, Master-1, “Bereg”, SIM-05, IRD-02B

Radiofobija

Černobiļas atomelektrostacijas avārijas rezultātā cilvēki saskārās ar neparastu un daudzos gadījumos nesaprotamu parādību - radiāciju. Jūs to nevarat noteikt ar maņām, jūs to nevarat sajust iedarbības (apstarošanas) brīdī, jūs to nevarat redzēt. Tāpēc radās visādas baumas, pārspīlējumi un sagrozījumi. Tas dažiem lika izturēt milzīgu psiholoģisku stresu, kas galvenokārt bija saistīts ar sliktām zināšanām par starojuma īpašībām, līdzekļiem un metodēm aizsardzībai pret to.
Lūk, piemēram, tas, kas notika 1990. gada beigās Subpolārajā Nadimā pie Molodežnaja ielas 13. nama. Kāds, kuram bija dozimetrs, ziņkārības pēc sāka mērīt radiācijas līmeni un konstatēja, ka tas it kā divas reizes pārsniedz normālo līmeni. Kā viņš to mērījis, ar kādiem standartiem salīdzinājis, to zina tikai Dievs, taču daudzi sarunu par mājas “invāziju” uztvēra kā ticamu faktu. Cilvēki bija satraukti un steidzās bēgt no saviem dzīvokļiem. Kur? Par ko? Kā to visu nosaukt?

Vēl viens piemērs. 1989. gada marta sākumā Nahodkā pilsētas domes sēde atbalstīja iedzīvotāju prasību neielaist Vostočnijas ostā jauno kodolkuģi Severomorput. Šādas darbības nevar nosaukt citādi kā par parastu nezināšanu. Vai cilvēki nezina, ka pasaulē jau ilgu laiku darbojas liels skaits kuģu ar atomelektrostacijām un neviens, pat Murmanskas iedzīvotāji, kur pietauvojušies atomledlauži, neprotestē. Šādu kuģu apkalpes neslimo ar staru slimību un nepamet tās panikā. Viņiem vārds “Radiācija” ir labi zināms un saprotams. Daži cilvēki, izdzirdējuši vārdu “Radiācija”, ir gatavi bēgt jebkur, izņemot prom. Bet nevajag skriet, nevajag. Dabiskais fona starojums pastāv visur, piemēram, skābeklis gaisā. No radiācijas nevajadzētu baidīties, taču arī to nevajadzētu atstāt novārtā. Mazās devās tas ir nekaitīgs un cilvēkiem viegli panesams, bet lielās devās tas var būt nāvējošs. Tajā pašā laikā ir pienācis laiks saprast, ka ar radiāciju nav jājoko, par to ir jāatriebjas cilvēkiem. Ikvienam ir stingri jāzina, ka cilvēks piedzimst un dzīvo pastāvīga starojuma apstākļos. Pasaulē attīstās tā sauktais dabiskais radiācijas fons, tostarp kosmiskais starojums un radioaktīvo elementu starojums, kas vienmēr atrodas zemes garozā. Šo dabisko radiācijas fonu veidojošo starojumu kopējā doza dažādās jomās svārstās diezgan plašās robežās un ir vidēji 100 - 200 mrem (1-2 mSv) gadā jeb aptuveni 8 - 20 μR/h.

Nozīmīgu lomu spēlē cilvēka radītie radioaktīvie avoti, kurus izmanto medicīnā, elektriskās un siltumenerģijas ražošanā, ugunsgrēku signalizēšanai un gaismas pulksteņu ciparnīcu izgatavošanai, daudziem instrumentiem, derīgo izrakteņu meklēšanā un militārajās lietās.
Medicīniskās procedūras un ārstēšana, kas ietver radioaktivitātes izmantošanu, ir galvenais devums, ko cilvēki saņem no cilvēka radītiem avotiem. Radiāciju izmanto gan diagnostikai, gan ārstēšanai. Viena no izplatītākajām ierīcēm ir rentgena aparāts, un staru terapija ir galvenais vēža apkarošanas veids. Dodoties uz klīniku uz rentgena kabinetu, jūs acīmredzot līdz galam neapzināties, ka jūs pats pēc savas gribas vai, pareizāk sakot, nepieciešamības pēc cenšaties saņemt papildu starojumu. Ja jūs gatavojaties veikt krūškurvja rentgenu, jums jāzina un jāsaprot, ka šāda darbība radīs vienreizēju devu 3,7 mSv (370 mrem). Zoba rentgens dos vēl vairāk - 30 mSv (3 rem). Un, ja plānojat kuņģa fluoroskopiju, tad šeit jūs gaida 300 mSv (30 rem) lokālais starojums. Tomēr cilvēki to dara paši, neviens viņus nespiež, un ap to nav panikas. Kāpēc? Jā, jo šāda apstarošana principā ir vērsta uz pacienta dziedināšanu. Šīs devas ir ļoti mazas, un cilvēka ķermenis īsā laikā spēj izārstēt nelielus radiācijas bojājumus un atjaunot sākotnējo stāvokli.
Medicīnas iestādēs un uzņēmumos Krievijā ir simtiem tūkstošu dažādu jaudu un mērķu radioaktīvo avotu. Sanktpēterburgā un Ļeņingradas apgabalā vien ir reģistrēti vairāk nekā pieci tūkstoši uzņēmumu, organizāciju un iestāžu, kas izmanto radioaktīvos izotopus. Diemžēl tie tiek uzglabāti ļoti slikti. Tātad no viena Sanktpēterburgas uzņēmuma strādnieks nozaga luminiscējošu savienojumu, kas spēcīgi izstaro starojumu, un nokrāsoja ar to čības un gaismas slēdžus savās istabās: lai tie spīd tumsā!
Pārsteidzoša ir cilvēka zināšanu nožēlojamība par dabu, kurā viņš dzīvo; pārsteidzoša ir blīvā neziņa. Šis mazais puisis neapzinās, ka pakļauj sevi un savu ģimeni pastāvīgam starojumam, kas ne pie kā laba nenovedīs.
Visizplatītākais ekspozīcijas avots ir pulksteņi ar gaismas ciparnīcām. Tie dod 4 reizes lielāku gada devu nekā atomelektrostaciju noplūdes. Krāsu televizori ir arī rentgena starojuma avoti. Ja skatāties programmas katru dienu 3 stundas vienu gadu, tas radīs papildu 0,001 mSv (0,1 mrem) devas iedarbību. Un, ja lidojat ar lidmašīnu, jūs saņemsiet papildu starojumu, jo gaisa aizsargājošais biezums samazinās, palielinoties augstumam. Cilvēks kļūst atvērtāks kosmiskajiem stariem. Tātad, lidojot pāri 2400 km attālumam. - 10 μSv (0,01 mSv jeb 1 mrem), lidojot no Maskavas uz Habarovsku šis rādītājs jau būs 40 - 50 μSv (4 - 5 mrem).
Ko tu ēd, dzer, elpo – tas viss ietekmē arī devas, ko saņemat no dabīgiem avotiem. Piemēram, elementa kālija-40 uzņemšanas dēļ cilvēka ķermeņa radioaktivitāte ievērojami palielinās.
Pārtikas produkti nodrošina arī papildu radiācijas slodzi. Piemēram, konditorejas izstrādājumiem ir nedaudz lielāka radioaktivitāte nekā pienam, skābajam krējumam, sviestam, kefīram, dārzeņiem un augļiem. Tātad radioaktīvo elementu uzņemšana cilvēka iekšienē ir tieši saistīta ar pārtikas produktu komplektu, ko viņš ēd.
Mums jāsaprot, ka starojums mūs ieskauj visur, mēs esam dzimuši, dzīvojam šajā vidē, un šeit nav nekā pretdabiska.

Radiofobija ir mūsu neziņas slimība. To var izārstēt tikai ar zināšanām.

Gaisa dabiskā radioaktivitāte galvenokārt ir atkarīga no gāzu, piemēram, radona, darbības un torona satura – rādija, aktīnija un torija sabrukšanas produktiem, kas atrodami zemes iežos. Tajā pašā laikā gaiss satur oglekli-14, argonu-41, fluoru-18 un dažus citus izotopus, kas veidojas, kosmiskajiem stariem iedarbojoties uz skābekļa, ūdeņraža un slāpekļa atomiem. Kopā ar radioaktīvajiem aerosoliem atmosfērā var nonākt arī neliels daudzums dabisko radioaktīvo vielu, kas tiek novērots zemes iežu iznīcināšanas, organisko vielu sadalīšanās u.c.

Aerosola paraugu ņemšanas metodes

Metodes aerosolu, tostarp radioaktīvo vielu, kvantitatīvai noteikšanai gaisā ir balstītas vai nu uz netiešu metodi, kad daļiņas vispirms tiek izņemtas no gāzveida vides un pēc tam pārbauda, ​​vai uz tiešu metodi radionuklīda radioaktivitātes izpētei noteiktā vidē. gāzveida vides tilpums. Metodes, kurās cietā vai šķidrā fāze tiek atdalīta no gāzveida vides, visbiežāk balstās uz sedimentāciju, filtrēšanu, inerciālo un elektrostatisko nogulsnēšanos. Tiešā metode ietver caurplūdes jonizācijas kameru, skaitītāju vai kameru izmantošanu, kurās izpētei tiek ņemts noteikts gaisa daudzums.

Sedimentācijas metodes aerosolu satura noteikšanai gaisā var nosacīti iedalīt 2 grupās

1. Pirmās grupas metodes ļauj novērtēt aerosolu saturu ierobežotā tilpumā. Šajā gadījumā iespējams kvantitatīvi noteikt aerosolus gāzveida vides tilpuma vienībā, citā gadījumā sedimentācija notiek no neierobežota tilpuma, tāpēc pētījuma rezultātus izsaka nogulsnēto daļiņu skaitā vai masā uz laukuma vienību. noteiktā laikā. Sedimentācijas metodes ļauj noteikt daļiņas, kuru izmērs ir no 1 līdz 30 mikroniem. Pirmā sedimentācijas metožu grupa radiācijas higiēnas praksē nav atradusi plašu pielietojumu.

2. Otrās grupas metodes kontrolē radioaktīvo nokrišņu līmeni no atmosfēras gaisa.

Atmosfēras nokrišņu savākšanai parasti tiek izmantotas kivetes ar plānu glicerīna slāni, kas iepriekš uzklāts uz to dibena. Ekspozīcijas periodi nogulumu paraugu ņemšanas laikā galvenokārt ir atkarīgi no radioaktivitātes līmeņa atmosfērā un nokrišņu daudzuma. Parasti kivetes tiek pakļautas laika periodam, kas pārsniedz 1 mēnesi.

Monitorējot radionuklīdu saturu gaisā, plaši tiek izmantotas aspirācijas paraugu ņemšanas metodes.

Visus iespējamos paraugu ņemšanas apstākļus, izmantojot šo metodi, var iedalīt 5 grupās:

1. Atklātas vietas (atmosfēras gaiss).

2. Telpas ražošanas, palīgtelpas un citiem mērķiem.

3. Slēgtie tilpumi normāla barometriskā spiediena apstākļos (vai tuvojoties tam): kameras, kastes, ventilācijas kanāli utt.

4. Slēgti slēgti tilpumi vakuumā (vakuuma līnijas un iekārtas).

5. Slēgtie tilpumi zem pārspiediena (kompresijas komunikācijas un iekārtas).

Radioaktīvās gāzes koncentrāciju gaisā var noteikt ar metodēm, kuru pamatā ir atsevišķu daļiņu vai kvantu skaitīšana un jonizācijas efekta mērīšana.

Lai skaitītu atsevišķas daļiņas vai kvantus, tiek izmantoti iekšējie uzpildes skaitītāji. Šajā gadījumā gāzveida zāles tiek ievadītas tieši detektorā vai detektors tiek iegremdēts (daļēji vai pilnībā) pārbaudāmajā gāzē.

Koncentrācijas novērtējums pēc jonizācijas efekta tiek veikts, izmantojot tā sauktās jonizācijas kameras ar gāzes sienu vai kameras ar iekšējo pildījumu.

Vislielākā gāzes koncentrācijas mērīšanas precizitāte tiek sasniegta, izmantojot iekšējos uzpildes skaitītājus. Šajos gadījumos radioaktīvā gāze tiek ievadīta tieši darba tilpumā, kas nodrošina gandrīz katra sabrukšanas notikuma reģistrēšanu. (Ja iespējams, skatiet rokasgrāmatu - 39. lpp.))) nu, es domāju, ka ar to pietiek)

Zāļu radioaktivitāti var noteikt ar absolūto, aprēķināto un relatīvo (salīdzinošo) metodi. Pēdējais ir visizplatītākais.

Absolūta metode. Plāns pētāmā materiāla slānis tiek uzklāts uz speciālas plānas plēves (10-15 μg/cm²) un ievietots detektora iekšpusē, kā rezultātā tiek izmantots pilns telpiskais leņķis (4), lai reģistrētu, piemēram, izstarotās. , beta daļiņas un tiek sasniegta gandrīz 100% skaitīšanas efektivitāte. Strādājot ar 4 skaitītāju, jums nav jāievieš daudzi labojumi, tāpat kā ar aprēķina metodi.

Zāļu aktivitāte tiek izteikta nekavējoties aktivitātes vienībās Bq, Ku, mKu utt.

Pēc aprēķina metodes nosaka alfa un beta izstarojošo izotopu absolūto aktivitāti, izmantojot parastos gāzizlādes vai scintilācijas skaitītājus.

Formulā parauga aktivitātes noteikšanai tiek ieviesti vairāki korekcijas koeficienti, ņemot vērā starojuma zudumus mērījumu laikā.

A =N/  q r m 2,22  10 ¹²

A- zāļu aktivitāte Ku;

N- skaitīšanas ātrums imp/min mīnus fons;

 - ģeometrisko mērījumu apstākļu korekcija (telpas leņķis);

-skaitīšanas iekārtas risināšanas laika korekcija;

-korekcija starojuma absorbcijai gaisa slānī un letes logā (vai sienā);

-korekcija pašabsorbcijai zāļu slānī;

q-korekcija pret izkliedi no pamatnes;

r- samazinājuma shēmas korekcija;

-korekcija gamma starojumam ar jauktu beta un gamma starojumu;

m- mērīšanas preparāta nosvērtā daļa mg;

2,22  10 ¹² - pārrēķina koeficients no sadalīšanās reižu skaita minūtē uz Ci (1Ci = 2,22*10¹² izšķīšana/min).

Lai noteiktu konkrēto aktivitāti, ir jāpārvērš aktivitāte uz 1 mg uz 1 kg .

Audi= A*10 6 , (LĪDZu/Kilograms)

Var sagatavot sagatavošanos radiometrijai plānas, biezas vai starpslānis pētāmais materiāls.

Ja pārbaudāmajam materiālam ir puse vājinājuma slānis - 1/2,

Tas tievs - plkst. d<0,11/2, starpposma - 0,11/2biezs (biezslāņu preparāti) d>41/2.

Visi paši korekcijas koeficienti savukārt ir atkarīgi no daudziem faktoriem un, savukārt, tiek aprēķināti, izmantojot sarežģītas formulas. Tāpēc aprēķina metode ir ļoti darbietilpīga.

Relatīvā (salīdzinošā) metode ir atradis plašu pielietojumu zāļu beta aktivitātes noteikšanā. Tas ir balstīts uz standarta (zāles ar zināmu aktivitāti) skaitīšanas ātruma salīdzināšanu ar izmērītās zāles skaitīšanas ātrumu.

Šajā gadījumā, mērot standarta un testa zāļu aktivitāti, ir jābūt pilnīgi identiskiem apstākļiem.

aprīlis = Aet*Nutt/Nšis, Kur

Aet - atsauces zāļu aktivitāte, dis/min;

Apr - zāļu (parauga) radioaktivitāte, dispersija/min;

Neto ir skaitīšanas ātrums no standarta, imp/min;

Npr - skaitīšanas ātrums no zāļu (parauga), imp/min.

Radiometrisko un dozimetrisko iekārtu pasēs parasti ir norādīts, ar kādu kļūdu tiek veikti mērījumi. Maksimālā relatīvā kļūda mērījumi (dažkārt saukta par galveno relatīvo kļūdu) tiek norādīti procentos, piemēram,  25%.Dažādu veidu instrumentiem tas var būt no  10% līdz  90% (dažkārt mērījuma veida kļūdu norāda atsevišķi). dažādām skalas sadaļām).

Pamatojoties uz maksimālo relatīvo kļūdu ± %, varat noteikt maksimālo absolūts mērījumu kļūda. Ja ņem rādījumus no instrumenta A, tad absolūtā kļūda A = A/100. (Ja A = 20 mR, a =25%, tad patiesībā A = (205) mR. Tas ir, diapazonā no 15 līdz 25 mR.

Jonizējošā starojuma detektori. Klasifikācija. Scintilācijas detektora princips un darbības shēma.

Radioaktīvo starojumu var noteikt (izolēt, atklāt), izmantojot īpašas ierīces - detektorus, kuru darbības pamatā ir fizikāli ķīmiskie efekti, kas rodas, starojumam mijiedarbojoties ar vielu.

Detektoru veidi: jonizācijas, scintilācijas, fotogrāfiskie, ķīmiskie, kalorimetriskie, pusvadītāju u.c.

Visplašāk izmantotie detektori ir balstīti uz starojuma mijiedarbības ar vielu tiešās ietekmes - gāzveida vides jonizācijas - mērīšanu. jonizācijas kameras;

- proporcionālie skaitītāji;

- Geigera-Mullera skaitītāji (gāzizlādes skaitītāji);

- korona un dzirksteļu skaitītāji,

kā arī scintilācijas detektori.

Scintilācija (luminiscējoša) Radiācijas noteikšanas metode ir balstīta uz scintilatoru īpašību lādētu daļiņu ietekmē izstarot redzamās gaismas starojumu (gaismas uzplaiksnījumus - scintilācijas), kuras ar fotopavairotāju pārvērš elektriskās strāvas impulsos.

Katods Dinodes Anods Scintilācijas skaitītājs sastāv no scintilatora un

PMT. Scintilatori var būt organiski vai

neorganiskā, cietā, šķidrā vai gāzveida stāvoklī

stāvokli. Tas ir litija jodīds, cinka sulfīds,

nātrija jodīds, angracēna monokristāli utt.

100 +200 +400 +500 volti

PMT darbība:- Kodoldaļiņu un gamma kvantu ietekmē

Scintilatorā atomi tiek ierosināti un izstaro redzamas krāsas kvantus – fotonus.

Fotoni bombardē katodu un izsit no tā fotoelektronus:

Fotoelektronus paātrina pirmās dinodes elektriskais lauks, izsit no tā sekundāros elektronus, kurus paātrina otrās dinodes lauks utt., līdz veidojas elektronu lavīnas plūsma, kas ietriecas katodā un tiek reģistrēta. ierīces elektroniskā shēma. Scintilācijas skaitītāju skaitīšanas efektivitāte sasniedz 100. Izšķirtspēja ir daudz augstāka nekā jonizācijas kamerās (10 v-5 - !0 v-8 pret 10¯³ jonizācijas kamerās). Scintilācijas skaitītāji ir ļoti plaši pielietojami radiometriskajās iekārtās

Radiometri, mērķis, klasifikācija.

Pēc pieraksta.

Radiometri - ierīces, kas paredzētas:

Radioaktīvo zāļu un starojuma avotu aktivitātes mērījumi;

Jonizējošo daļiņu un kvantu plūsmas blīvuma vai intensitātes noteikšana;

Objektu virsmas radioaktivitāte;

Gāzu, šķidrumu, cietvielu un granulētu vielu īpatnējā aktivitāte.

Radiometri galvenokārt izmanto gāzizlādes skaitītājus un scintilācijas detektorus.

Tie ir sadalīti pārnēsājamos un stacionārajos.

Parasti tie sastāv no: - detektora-impulsa sensora; - impulsu pastiprinātāja; - pārveidošanas ierīces; - elektromehāniskā vai elektroniskā skaitītāja; - augstsprieguma avota detektoram; - barošanas avota visām iekārtām.

Uzlabošanas kārtībā tika izgatavoti: radiometri B-2, B-3, B-4;

dekatron radiometri PP-8, RPS-2; automatizētās laboratorijas “Gamma-1”, “Gamma-2”, “Beta-2”; aprīkotas ar datoriem, kas ļauj aprēķināt līdz pat vairākiem tūkstošiem paraugu ar rezultātu automātisku drukāšanu DP-100 instalācijas, KRK-1, SRP Plaši tiek izmantoti 68 radiometri -01.

Norādiet vienas ierīces mērķi un īpašības.

Dozimetri, mērķis, klasifikācija.

Nozare ražo lielu skaitu radiometrisko un dozimetrisko iekārtu veidu, ko var klasificēt:

Ar starojuma reģistrēšanas metodi (jonizācija, scintilācija utt.);

Pēc konstatētā starojuma veida (,,,n,p)

Barošanas avots (tīkls, akumulators);

Pēc pielietošanas vietas (stacionāra, lauka, individuāla);

Pēc pieraksta.

Dozimetri - ierīces, kas mēra starojuma iedarbību un absorbēto devu (vai dozas jaudu). Pamatā sastāv no detektora, pastiprinātāja un mērierīces Detektors var būt jonizācijas kamera, gāzizlādes skaitītājs vai scintilācijas skaitītājs.

Sadalīts dozas jaudas mērītāji- tie ir DP-5B, DP-5V, IMD-5 un individuālie dozimetri- izmērīt starojuma devu noteiktā laika periodā. Tie ir DP-22V, ID-1, KID-1, KID-2 utt. Tie ir kabatas dozimetri, daži no tiem ir tiešās nolasīšanas.

Ir spektrometriskie analizatori (AI-Z, AI-5, AI-100), kas ļauj automātiski noteikt jebkura parauga (piemēram, augsnes) radioizotopu sastāvu.

Ir arī liels skaits trauksmes signālu, kas norāda uz pārmērīgu fona starojumu un virsmas piesārņojuma pakāpi. Piemēram, SZB-03 un SZB-04 signalizē, ka ir pārsniegts roku piesārņojuma daudzums ar beta-aktīvajām vielām.

Norādiet vienas ierīces mērķi un īpašības

Veterinārās laboratorijas radioloģiskās nodaļas aprīkojums. Radiometra SRP-68-01 raksturojums un darbība.

Reģionālo veterināro laboratoriju radioloģisko nodaļu un speciālo rajonu vai starprajonu radioloģisko grupu personāla aprīkojums (reģionālajās veterinārajās laboratorijās)

Radiometrs DP-100

Radiometrs KRK-1 (RKB-4-1em)

Radiometrs SRP 68-01

Radiometrs "Besklet"

Radiometrs - dozimetrs -01Р

Radiometrs DP-5V (IMD-5)

Dozimetru komplekts DP-22V (DP-24V).

Laboratorijas var aprīkot ar cita veida radiometriskām iekārtām.

Lielākā daļa iepriekš minēto radiometru un dozimetri ir pieejami nodaļā laboratorijā.

Apdraudējumu periodizācija atomelektrostacijas avārijas laikā.

Kodolreaktori izmanto kodolenerģiju, kas izdalās U-235 un Pu-239 sadalīšanās ķēdes reakciju laikā. Sadalīšanās ķēdes reakcijas laikā gan kodolreaktorā, gan atombumbā veidojas aptuveni 200 radioaktīvo izotopu no aptuveni 35 ķīmiskajiem elementiem. Kodolreaktorā ķēdes reakcija tiek kontrolēta, un kodoldegviela (U-235) tajā pakāpeniski “izdeg” 2 gadu laikā. Dalīšanās produkti - radioaktīvie izotopi - uzkrājas degvielas elementā (degvielas elementā). Atomu sprādziens reaktorā nevar notikt ne teorētiski, ne praktiski. Černobiļas atomelektrostacijā personāla kļūdu un rupja tehnikas pārkāpuma rezultātā notika termiskais sprādziens, un divas nedēļas atmosfērā tika izlaisti radioaktīvie izotopi, kurus vējš nesa dažādos virzienos un, nosēdoties plašās teritorijās, radot vietas plankumainu piesārņojumu. No visiem r/a izotopiem bioloģiski visbīstamākie bija: Jods-131(I-131) – ar pussabrukšanas periodu (T 1/2) 8 dienas, Stroncijs - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 gadi un Cēzijs - 137(Cs-137) - T 1/2 -30 gadi. Avārijas rezultātā Černobiļas atomelektrostacijā izplūda 5% degvielas un uzkrāto radioaktīvo izotopu - 50 MCi aktivitātes. Cēzijam-137 tas atbilst 100 gabaliem. 200 kt. atombumbas. Tagad pasaulē ir vairāk nekā 500 reaktoru, un vairākas valstis nodrošina sev 70-80% elektroenerģijas no atomelektrostacijām, Krievijā 15%. Ņemot vērā organiskās degvielas rezervju izsīkšanu pārskatāmā nākotnē, galvenais enerģijas avots būs kodolenerģija.

Apdraudējumu periodizācija pēc Černobiļas avārijas:

1. akūtu joda bīstamības periods (jods - 131) 2-3 mēnešus;

2. virsmas piesārņojuma periods (īsa un vidēja mūža radionuklīdi) - līdz 1986.gada beigām;

3. saknes ievadīšanas periods (Cs-137, Sr-90) - no 1987. gada uz 90-100 gadiem.

Dabiski jonizējošā starojuma avoti. Kosmiskais starojums un dabiskās radioaktīvās vielas. Deva no EBF.

Fotoelektriskais efekts Komptona efekts Pāru veidošanās

2. Plkst Komptona izkliede Gamma kvants daļu savas enerģijas nodod vienam no atoma ārējiem elektroniem. Šis atsitiena elektrons, iegūstot ievērojamu kinētisko enerģiju, tērē to vielas jonizācijai (tā jau ir sekundārā jonizācija, jo g-kvants, izsitot elektronu, jau ir radījis primāro jonizāciju).

Pēc sadursmes g-kvants zaudē būtisku enerģijas daļu un maina kustības virzienu, t.i. izkliedējas.

Komptona efekts tiek novērots plašā gamma staru enerģiju diapazonā (0,02-20 MeV).

3. Tvaika veidošanās. Gamma stari, kas iet tuvu atoma kodolam un kuru enerģija ir vismaz 1,02 MeV, atoma kodola lauka ietekmē pārvēršas divās daļiņās - elektronā un pozitronā. Daļa no gamma kvanta enerģijas tiek pārvērsta divu daļiņu ekvivalentā masā (saskaņā ar Einšteina sakarību E=2me*C²=1,02 MeV). Atlikusī gamma kvanta enerģija kinētiskās enerģijas veidā tiek pārnesta uz topošo elektronu un pozitronu. Iegūtais elektrons jonizē atomus un molekulas, un pozitrons anihilējas ar jebkuru no barotnes elektroniem, veidojot divus jaunus gamma kvantus ar enerģiju 0,51 MeV katrs. Sekundārie gamma kvanti tērē savu enerģiju Komptona efektam un pēc tam fotoelektriskajam efektam. Jo lielāka ir gamma staru enerģija un vielas blīvums, jo lielāka iespējamība, ka notiek pāru veidošanās process. Tāpēc smagos metālus, piemēram, svinu, izmanto aizsardzībai pret gamma stariem.

Rentgenstari mijiedarbojas ar vielu līdzīgā veidā šo pašu trīs efektu dēļ.

1. Raksturīgs un bremsstrahlung rentgena starojums. Rentgenstaru un gamma starojuma atšķirības un līdzības. Gamma starojuma vājināšanās likums.

Raksturīga bremsstrahlung rodas atoma ierosmes rezultātā, kad ārējā orbītā pārcēlušies elektroni atgriežas kodolam vistuvākajā orbītā un izdala lieko enerģiju raksturīga rentgena starojuma veidā (tā frekvence ir raksturīga katrs ķīmiskais elements). Rentgena aparāti izmanto raksturīgo rentgena starojumu. Kad beta daļiņas (elektroni) mijiedarbojas ar vielu, papildus šīs vielas atomu jonizācijai beta daļiņas (elektroni), mijiedarbojoties ar kodolu pozitīvo lādiņu, saliec savu trajektoriju (palēninās) un tajā pašā laikā. zaudē savu enerģiju bremsstrahlung rentgenstaru veidā.

Gamma stari izdalās no p/a izotopu kodoliem to sabrukšanas laikā, un rentgenstari rodas elektronu pārejā atoma elektronu apvalkos.Gamma staru biežums ir augstāks par rentgenstaru frekvenci, un iekļūstošie jauda matērijā un mijiedarbības efekti ir aptuveni vienādi.

Jo biezāks ir absorbētāja slānis, jo vairāk gamma staru plūsma, kas iet caur to, tiks vājināta.

Katram materiālam eksperimentāli tika izveidots pusvājinājuma slānis D1/2 (tas ir jebkura materiāla biezums, kas samazina gamma starojumu uz pusi).

Tas ir vienāds gaisam -190m, kokam -25cm, bioloģiskajiem audiem -23cm, augsnei -14cm, betonam -10cm, tēraudam -3cm, svinam -2cm. (D1/2 » r /23)

Spriežot tādā pašā veidā kā atvasinot p/a samazinājuma likumu, iegūstam:

D/D1/2 -D/D1/2 - 0,693D/D1/2

I = Iо / 2 vai I = Iо * 2(cita veida apzīmējums I = Iоe)

kur: I ir gamma staru intensitāte pēc D biezuma absorbējošā slāņa izlaišanas;

Iо - gamma staru sākotnējā intensitāte.

10. Dozimetrijas un radiometrijas problēmas. Ķermeņa ārējā un iekšējā apstarošana. Attiecība starp aktivitāti un devu, ko rada to gamma starojums. Aizsardzības metodes no vietējiem starojuma avotiem .

Dozimetrija- tā ir kvantitatīva un kvalitatīva jonizējošā starojuma ietekmi uz vielu raksturojošu daudzumu noteikšana, izmantojot dažādas fizikālas metodes un speciālas iekārtas.

Radiometrija- izstrādā radioaktivitātes mērīšanas un radioizotopu noteikšanas teoriju un praksi.

Rentgenstaru un kodolstarojuma bioloģiskā ietekme uz ķermeni ir saistīta ar bioloģiskās vides atomu un molekulu jonizāciju un ierosmi.

¾¾¾® B.objekts

b ¾¾¾® Jonizācija

G ¾¾¾® ir proporcionāls ¾¾¾®g

n ¾¾¾® absorbētā enerģija ¾¾¾® n

r ¾¾¾® starojums ¾¾¾® r (rentgena starojums)

Radiācijas deva ir jonizējošā starojuma enerģijas daudzums, kas absorbēts uz apstarotās vielas tilpuma (masas) vienību.

Apstarošanu no ārējiem starojuma avotiem sauc par ārējo apstarošanu. Apstarošana no radioaktīvajām vielām, kas nonāk organismā ar gaisu, ūdeni un pārtiku, rada iekšējo starojumu.

Izmantojot Kg vērtību (gamma konstantes vērtība ir norādīta atsauces grāmatās visiem p/a izotopiem), jūs varat noteikt jebkura izotopa punktveida avota dozas intensitāti.

P = Kg A / R², Kur

R - ekspozīcijas dozas jauda, ​​R/h

Kg - izotopa jonizācijas konstante, R/h cm² / mKu

A - aktivitāte, mKu

R - attālums, cm.

Jūs varat pasargāt sevi no vietējiem radioaktīvā starojuma avotiem, aizsargājot, palielinot attālumu līdz avotam un samazinot tā iedarbības laiku uz ķermeni.

11. Deva un devas ātrums. Ekspozīcijas, absorbētās, ekvivalentās, efektīvās devas mērvienības.

Radiācijas deva ir jonizējošā starojuma enerģijas daudzums, kas absorbēts uz apstarotās vielas tilpuma (masas) vienību. Literatūrā ICRP (Starptautiskā radiācijas aizsardzības komisija), NCRP (Krievijas Nacionālās komitejas) un SCEAR (ANO Atomu starojuma ietekmes zinātniskā komiteja) dokumentos izšķir šādus jēdzienus:

- Ekspozīcijas deva (rentgena staru un gamma staru jonizējošā jauda gaisā) rentgena aparātos; Rentgens (P) - rentgenstaru vai g-starojuma (t.i., fotonu starojuma) ekspozīcijas deva, kas rada divus miljardus jonu pāru 1 cm³ gaisa. (Rentgens mēra avota iedarbību, radiācijas lauku, kā saka radiologi, krītošais starojums).

- Absorbētā deva - ķermeņa audu absorbētā jonizējošā starojuma enerģija, izteikta masas vienībā Rados un Pelēkos;

Prieks (radiation absorbent dose - angļu val.) - jebkura veida jonizējošā starojuma absorbētā deva, pie kuras enerģija, kas vienāda ar 100 erg, tiek absorbēta 1 g vielas masas. (1 g dažāda sastāva bioloģisko audu absorbē dažādus enerģijas daudzumus.)

Doza rados = deva rentgenos, kas reizināta ar kt, atspoguļojot starojuma enerģiju un absorbējošo audu veidu. Gaisam: 1 rad = 0,88 rentgens;

ūdenim un mīkstajiem audiem 1rad = 0,93R (praksē tie ņem 1rad = 1R)

kaulaudiem 1rad = (2-5)P

C sistēmā pieņemtā mērvienība ir Pelēks (1 kg masas absorbē 1 J starojuma enerģijas). 1Gy=100 rad (100R)

- līdzvērtīga deva - absorbētā doza, kas reizināta ar koeficientu, kas atspoguļo noteikta veida starojuma spēju bojāt ķermeņa audus Remā un Zīvertā. BER (rentgenstara bioloģiskais ekvivalents) ir jebkura kodolstarojuma deva, pie kuras bioloģiskajā vidē tiek radīts tāds pats bioloģiskais efekts kā ar rentgena vai gamma starojuma devu 1 rentgena apmērā. D in rem = D rentgenā*RBE. RBE - relatīvās bioloģiskās efektivitātes vai kvalitātes koeficients (QC)

Attiecībā uz b, g un rentgenu. starojums RBE (KK) = 1; a un protoniem = 10;

lēnie neitroni = 3-5; ātri neitroni = 10.

Zīverts (Sv) ir jebkura veida starojuma ekvivalenta deva, kas absorbēta 1 kg bioloģisko audu, radot tādu pašu bioloģisko efektu kā fotonu starojuma absorbētā doza 1 Gy. 1 Sv = 100 rem(u = 100 R)

-Efektīvā ekvivalentā deva - Zīvertos izteikta ekvivalentā doza, kas reizināta ar koeficientu, ņemot vērā dažādu audu atšķirīgo jutību pret starojumu.

ICRP ieteiktie starojuma riska koeficienti dažādiem cilvēka audiem (orgāniem): (piemēram, 0,12 - sarkanās kaulu smadzenes, 0,15 - piena dziedzeri, 0,25 - sēklinieki vai olnīcas;) Koeficients parāda īpatsvaru uz atsevišķu orgānu ar vienmērīgu apstarošanu visu ķermeni

Bioloģiskā ziņā ir svarīgi zināt ne tikai objekta saņemto starojuma devu, bet arī devu, kas saņemta laika vienībā.

Devas ātrums ir starojuma deva laika vienībā.

D = P / t Piemēram, R/h, mR/h, μR/h, μSv/h, mrem/min, Gy/s utt.

Par absorbētās devas ātrumu runā kā par devas pieaugumu laika vienībā.

12 A-, d-daļiņu un g-starojuma raksturojums.

Mēs aplūkosim dažādu veidu jonizējošā starojuma īpašības tabulas veidā.

Starojuma veids	Ko tas attēlo?	Uzlādē	Svars	Enerģija MeV	Ātrums	Jonizācija gaisā 1 cm attālumā	Nobraukums...: Gaisa bioloģiskais. Metāla audumi
a	Hēlija kodolu plūsma	Divi e-pasti Pozitīvs lādiņš ÅÅ	4:00	2 – 11	10-20 tūkstoši km/h	100-150 tūkstoši jonu pāru	2-10 cm	mm frakcijas (~0,1 mm)	Simtdaļas mm
b	Elektronu plūsma	Elementāri neg. Maksa (-)	0,000548 no rīta	0 – 12	0,3–0,99 gaismas ātrums (C)	50-100 jonu pāri	Līdz 25 metriem	Līdz 1 cm	Daži mm.
g	El-instant. Radiācija l<10 -11 м (в.свет 10 -7 м)	Nav	g-kvantam miera masa = 0	No keV līdz vairākiem MeV	No 300 000 km/sek	Vāja	100-150 metri	metri	Desmitiem cm.

13. Radioaktīvā piesārņojuma raksturojums atomelektrostacijas avārijas laikā.

Jods-131 Stroncijs - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 gadi un Cēzijs - 137

Zonējums pēc avārijas (pamatojoties uz augsnes piesārņojumu ar Cs-137 un gada devu):

Izslēgšanas zona (pārvietošana) - vairāk nekā 40 Ci/km² (doza vairāk nekā 50 mSv/gadā);

Pārvietošanās zona (brīvprātīga) – no 15 līdz 40 Ci/km². (deva 20 - 50 mSv/gadā);

Ierobežotas uzturēšanās zona (ar grūtnieču un bērnu pagaidu pārvietošanu) 5 - 15 Ci/km². (deva no 5 līdz 20 mSv/gadā);

Radiācijas kontroles zona (dzīves zona ar preferenciālu sociāli ekonomisko statusu) 1-5 Ci/km² (doza no 1 līdz 5 mSv/gadā).

Krievijas Federācijā daļēju radioaktīvo piesārņojumu (vairāk nekā 1 Ci/km2) no Černobiļas avārijas saņēma 15 reģioni (Brjanska, Kurska, Kaluga, Tula, Orjola, Rjazaņa u.c. - no 1 līdz 43% teritorijas).

Saskaņā ar Krievijas Federācijas tiesību aktiem iedzīvotājiem, kas dzīvo uz zemes ar piesārņojumu (cēziju) vairāk nekā 1 Ci/km², ir tiesības uz minimāliem pabalstiem.

14. Jonizējošā starojuma detektori. Klasifikācija. Jonizācijas kameras darbības princips un shēma.

jonizācijas kameras;

- proporcionālie skaitītāji;

Jonizācijas detektora darbības shematiskā diagramma.

Šī kamera ir piepildīta ar gaisu vai inertu gāzi, kurā atrodas divi elektrodi (katods un anods), radot elektrisko lauku.

Sausais gaiss vai gāze ir labi izolatori un nevada elektrību. Bet uzlādētas alfa un beta daļiņas, nonākušas kamerā, jonizē gāzveida vidi, un gamma kvanti vispirms kameras sienās veido ātrus elektronus (fotoelektronus, Komptona elektronus, elektronu-pozitronu pārus), kas arī jonizē gāzveida vidi. Iegūtie pozitīvie joni pārvietojas uz katodu, negatīvie - uz anodu. Ķēdē parādās jonizācijas strāva, kas ir proporcionāla starojuma daudzumam.

Jonizācijas strāva tādam pašam jonizējošā starojuma daudzumam kompleksā veidā ir atkarīga no kameras elektrodiem pievadītā sprieguma. Šo atkarību sauc jonizācijas detektora strāvas-sprieguma raksturlielums.

Jonizācijas kamera izmanto visu veidu kodolstarojuma mērīšanai. Strukturāli tie ir veidoti kā plakani, cilindriski, sfēriski vai uzpirksteņa formas ar tilpumu no cm³ frakcijām līdz 5 litriem. Parasti piepildīta ar gaisu. Kameras materiāls ir organiskais stikls, bakelīts, polistirols, varbūt alumīnijs. Plaši izmanto individuālajos dozimetros (DK-0.2; KID-1, KID-2, DP-22V, DP-24 u.c.).

15. Radioaktīvā piesārņojuma raksturojums kodolsprādziena laikā.

Sadalīšanās ķēdes reakcijas laikā atombumbā U-235 un Pu-239 veidojas aptuveni 200 radioaktīvie izotopi no aptuveni 35 ķīmiskajiem elementiem.Kodolsprādziena laikā sadalīšanās ķēdes reakcija notiek momentāli visā skaldāmās vielas masā, un iegūtie radioaktīvie izotopi tiek izlaisti atmosfērā un pēc tam izkrīt uz zemes pagarinātas radioaktīvās pēdas veidā.

Visa apgabala radioaktīvā piesārņojuma zona atbilstoši piesārņojuma pakāpei ir sadalīta 4 zonās, kuru robežas raksturo: starojuma devas pilnīgas sabrukšanas laikā – D ∞ Rentgensā un radiācijas līmenis 1 stundu pēc sprādziena P 1 in R/h.

Rīsi. 2.1. Radioaktīvā piesārņojuma zonas kodolsprādziena laikā

Zonu nosaukumi (iekavās vērtības P 1 (R/h), D ∞ (P)): A – mērena infekcija(8 R/h, 40 R), B – spēcīgs(80 R/h, 400 R), B – bīstami(240 R/h, 1200 R), G - ārkārtīgi bīstama infekcija(800 R/h, 4000 R).

Uzziņu grāmatās ir norādīti zonu izmēri atkarībā no sprādziena jaudas un vēja ātruma atmosfēras augšējos slāņos - katras zonas garums un platums norādīts km. Parasti teritorija tiek uzskatīta par piesārņotu, ja ir radiācijas līmenis 0,5 R/h - kara laikā un 0,1 mR/h miera laikā (dabiskais fona starojums Jaroslavļā - 0,01 mR/h,)

Radioaktīvo vielu sabrukšanas dēļ pastāvīgi samazinās starojuma līmenis atbilstoši attiecībai

Р t = Р 1 t – 1.2

R

Rīsi. 2.2. Radiācijas līmeņa samazināšana kodolsprādziena rezultātā

Grafiski tas ir strauji krītošs eksponenciāls. Šīs attiecības analīze parāda, ka, septiņas reizes palielinoties laikam, radiācijas līmenis samazinās 10 reizes. Radiācijas samazināšanās pēc Černobiļas avārijas bija daudz lēnāka

Visām iespējamām situācijām radiācijas līmeņi un devas tiek aprēķinātas un tabulas.

Lauksaimnieciskajai ražošanai vislielāko apdraudējumu rada teritorijas radioaktīvais piesārņojums, jo cilvēki, dzīvnieki un augi tiek pakļauti ne tikai ārējam gamma starojumam, bet arī iekšēji, radioaktīvām vielām nonākot organismā kopā ar gaisu, ūdeni un pārtiku. Neaizsargātiem cilvēkiem un dzīvniekiem atkarībā no saņemtās devas var rasties staru slimība, un lauksaimniecības augi palēnina augšanu, samazina augkopības produktu ražu un kvalitāti, smagu bojājumu gadījumā iestājas augu bojāeja.

16. Radioaktivitātes mērīšanas pamatmetodes (absolūtā, aprēķinātā un relatīvā (salīdzinošā) Mēraparāta efektivitāte. Skaitīšanas (darba) raksturlielums.

Zāļu radioaktivitāti var noteikt ar absolūto, aprēķināto un relatīvo (salīdzinošo) metodi. Pēdējais ir visizplatītākais.

Absolūta metode. Plāns pētāmā materiāla slānis tiek uzklāts uz speciālas plānas plēves (10-15 μg/cm²) un ievietots detektora iekšpusē, kā rezultātā tiek izmantots pilns cietības leņķis (4p), lai reģistrētu emitētās beta daļiņas, lai piemēram, un tiek sasniegta gandrīz 100% skaitīšanas efektivitāte. Strādājot ar 4p skaitītāju, jums nav jāievieš daudzi labojumi, tāpat kā ar aprēķina metodi.

Zāļu aktivitāte tiek izteikta nekavējoties aktivitātes vienībās Bq, Ku, mKu utt.

Pēc aprēķina metodes nosaka alfa un beta izstarojošo izotopu absolūto aktivitāti, izmantojot parastos gāzizlādes vai scintilācijas skaitītājus.

Formulā parauga aktivitātes noteikšanai tiek ieviesti vairāki korekcijas koeficienti, ņemot vērā starojuma zudumus mērījumu laikā.

A = N/w × e × k × r × q × r × g m × 2,22 × 10¹²

A- zāļu aktivitāte Ku;

N- skaitīšanas ātrums imp/min mīnus fons;

w-ģeometrisko mērījumu apstākļu korekcija (telpas leņķis);

e- skaitīšanas iekārtas risināšanas laika korekcija;

k- starojuma absorbcijas korekcija gaisa slānī un letes logā (vai sienā);

r- korekcija pašabsorbcijai zāļu slānī;

q- korekcija pret izkliedi no pamatnes;

r- samazinājuma shēmas korekcija;

g- gamma starojuma korekcija ar jauktu beta un gamma starojumu;

m- mērīšanas preparāta nosvērtā daļa mg;

2,22 × 10¹² - pārrēķina koeficients no sadalīšanās reižu skaita minūtē uz Ci (1 Ci = 2,22*10¹² sadalīšanās/min).

Lai noteiktu konkrēto aktivitāti, ir jāpārvērš aktivitāte uz 1 mg uz 1 kg .

Aud = A*10 6, (Ku/kg)

Var sagatavot sagatavošanos radiometrijai plānas, biezas vai starpslānis pētāmais materiāls.

Ja pārbaudāmajam materiālam ir puse vājinājuma slānis - D1/2,

Tas tievs - plkst. d<0,1D1/2, starpposma - 0,1D1/2 biezs (biezslāņu preparāti) d>4D1/2.

Visi paši korekcijas koeficienti savukārt ir atkarīgi no daudziem faktoriem un, savukārt, tiek aprēķināti, izmantojot sarežģītas formulas. Tāpēc aprēķina metode ir ļoti darbietilpīga.

Relatīvā (salīdzinošā) metode ir atradis plašu pielietojumu zāļu beta aktivitātes noteikšanā. Tas ir balstīts uz standarta (zāles ar zināmu aktivitāti) skaitīšanas ātruma salīdzināšanu ar izmērītās zāles skaitīšanas ātrumu.

Šajā gadījumā, mērot standarta un testa zāļu aktivitāti, ir jābūt pilnīgi identiskiem apstākļiem.

Apr = Aet* Npr/Net, Kur

Aet ir atsauces zāļu aktivitāte, dispersija/min;

Apr - zāļu (parauga) radioaktivitāte, dispersija/min;

Neto - skaitīšanas ātrums no standarta, imp/min;

Npr - skaitīšanas ātrums no zāļu (parauga), imp/min.

Radiometrisko un dozimetrisko iekārtu pasēs parasti ir norādīts, ar kādu kļūdu tiek veikti mērījumi. Maksimālā relatīvā kļūda mērījumi (dažkārt saukti par pamata relatīvo kļūdu) ir norādīti procentos, piemēram, ± 25%. Dažādu veidu instrumentiem tas var būt no ± 10% līdz ± 90% (dažreiz mērījumu veida kļūda dažādām skalas sekcijām tiek norādīta atsevišķi).

No maksimālās relatīvās kļūdas ± d% var noteikt maksimālo absolūts mērījumu kļūda. Ja tiek ņemti rādījumi no instrumenta A, tad absolūtā kļūda ir DA=±Ad/100. (Ja A = 20 mR un d = ±25%, tad patiesībā A = (20 ± 5) mR. Tas ir, diapazonā no 15 līdz 25 mR.

17. Jonizējošā starojuma detektori. Klasifikācija. Scintilācijas detektora princips un darbības shēma.

Radioaktīvo starojumu var noteikt (izolēt, atklāt), izmantojot īpašas ierīces - detektorus, kuru darbības pamatā ir fizikāli ķīmiskie efekti, kas rodas, starojumam mijiedarbojoties ar vielu.

Detektoru veidi: jonizācijas, scintilācijas, fotogrāfiskie, ķīmiskie, kalorimetriskie, pusvadītāju u.c.

Visplašāk izmantotie detektori ir balstīti uz starojuma mijiedarbības ar vielu tiešās ietekmes - gāzveida vides jonizācijas - mērīšanu. jonizācijas kameras;

- proporcionālie skaitītāji;

- Geigera-Muller skaitītāji (gāzizlādes skaitītāji);

- korona un dzirksteļu skaitītāji,

kā arī scintilācijas detektori.

Scintilācija (luminiscējoša) Radiācijas noteikšanas metode ir balstīta uz scintilatoru īpašību lādētu daļiņu ietekmē izstarot redzamās gaismas starojumu (gaismas uzplaiksnījumus - scintilācijas), kuras ar fotopavairotāju pārvērš elektriskās strāvas impulsos.

Katods Dinodes Anods Scintilācijas skaitītājs sastāv no scintilatora un

PMT. Scintilatori var būt organiski vai

Neorganiskas, cietā, šķidrā vai gāzveida stāvoklī

Stāvoklis. Tas ir litija jodīds, cinka sulfīds,

Nātrija jodīds, angracēna monokristāli utt.

100 +200 +400 +500 volti

PMT darbība:- Kodoldaļiņu un gamma kvantu ietekmē

Scintilatorā atomi tiek ierosināti un izstaro redzamas krāsas kvantus – fotonus.

Fotoni bombardē katodu un izsit no tā fotoelektronus:

Fotoelektronus paātrina pirmās dinodes elektriskais lauks, izsit no tā sekundāros elektronus, kurus paātrina otrās dinodes lauks utt., līdz veidojas elektronu lavīnas plūsma, kas ietriecas katodā un tiek reģistrēta. ierīces elektroniskā shēma. Scintilācijas skaitītāju skaitīšanas efektivitāte sasniedz 100. Izšķirtspēja ir daudz augstāka nekā jonizācijas kamerās (10 v-5 - !0 v-8 pret 10¯³ jonizācijas kamerās). Scintilācijas skaitītāji ir ļoti plaši pielietojami radiometriskajās iekārtās

18. Radiometri, mērķis, klasifikācija.

Pēc pieraksta.

Radiometri - ierīces, kas paredzētas:

Radioaktīvo zāļu un starojuma avotu aktivitātes mērījumi;

Jonizējošo daļiņu un kvantu plūsmas blīvuma vai intensitātes noteikšana;

Objektu virsmas radioaktivitāte;

Gāzu, šķidrumu, cietvielu un granulētu vielu īpatnējā aktivitāte.

Radiometri galvenokārt izmanto gāzizlādes skaitītājus un scintilācijas detektorus.

Tie ir sadalīti pārnēsājamos un stacionārajos.

Parasti tie sastāv no: - detektora-impulsa sensora; - impulsu pastiprinātājs; - pārveidošanas ierīce; - elektromehāniskais vai elektroniskais skaitītājs; - augstsprieguma avots detektoram; - strāvas padeve visam aprīkojumam.

Uzlabošanas kārtībā tika izgatavoti: radiometri B-2, B-3, B-4;

dekatron radiometri PP-8, RPS-2; automatizētās laboratorijas “Gamma-1”, “Gamma-2”, “Beta-2”; aprīkotas ar datoriem, kas ļauj aprēķināt līdz pat vairākiem tūkstošiem paraugu ar rezultātu automātisku drukāšanu DP-100 instalācijas, KRK-1, SRP Plaši tiek izmantoti 68 radiometri -01.

Norādiet vienas ierīces mērķi un īpašības.

19. Dozimetri, mērķis, klasifikācija.

Nozare ražo lielu skaitu radiometrisko un dozimetrisko iekārtu veidu, ko var klasificēt:

Ar starojuma reģistrēšanas metodi (jonizācija, scintilācija utt.);

Pēc konstatētā starojuma veida (a,b,g,n,p)

Barošanas avots (tīkls, akumulators);

Pēc pielietošanas vietas (stacionāra, lauka, individuāla);

Pēc pieraksta.

Dozimetri - ierīces, kas mēra starojuma iedarbību un absorbēto devu (vai dozas jaudu). Pamatā sastāv no detektora, pastiprinātāja un mērierīces Detektors var būt jonizācijas kamera, gāzizlādes skaitītājs vai scintilācijas skaitītājs.

Sadalīts dozas jaudas mērītāji- tie ir DP-5B, DP-5V, IMD-5 un individuālie dozimetri- izmērīt starojuma devu noteiktā laika periodā. Tie ir DP-22V, ID-1, KID-1, KID-2 utt. Tie ir kabatas dozimetri, daži no tiem ir tiešās nolasīšanas.

Ir spektrometriskie analizatori (AI-Z, AI-5, AI-100), kas ļauj automātiski noteikt jebkura parauga (piemēram, augsnes) radioizotopu sastāvu.

Ir arī liels skaits trauksmes signālu, kas norāda uz pārmērīgu fona starojumu un virsmas piesārņojuma pakāpi. Piemēram, SZB-03 un SZB-04 signalizē, ka ir pārsniegts roku piesārņojuma daudzums ar beta-aktīvajām vielām.

Norādiet vienas ierīces mērķi un īpašības

20. Veterinārās laboratorijas radioloģiskās nodaļas aprīkojums. Radiometra SRP-68-01 raksturojums un darbība.

Reģionālo veterināro laboratoriju radioloģisko nodaļu un speciālo rajonu vai starprajonu radioloģisko grupu personāla aprīkojums (reģionālajās veterinārajās laboratorijās)

Radiometrs DP-100

Radiometrs KRK-1 (RKB-4-1em)

Radiometrs SRP 68-01

Radiometrs "Besklet"

Radiometrs - dozimetrs -01Р

Radiometrs DP-5V (IMD-5)

Dozimetru komplekts DP-22V (DP-24V).

Laboratorijas var aprīkot ar cita veida radiometriskām iekārtām.

Lielākā daļa iepriekš minēto radiometru un dozimetri ir pieejami nodaļā laboratorijā.

21. Apdraudējumu periodizācija atomelektrostacijas avārijas laikā.

Kodolreaktori izmanto kodolenerģiju, kas izdalās U-235 un Pu-239 sadalīšanās ķēdes reakciju laikā. Sadalīšanās ķēdes reakcijas laikā gan kodolreaktorā, gan atombumbā veidojas aptuveni 200 radioaktīvo izotopu no aptuveni 35 ķīmiskajiem elementiem. Kodolreaktorā ķēdes reakcija tiek kontrolēta, un kodoldegviela (U-235) tajā pakāpeniski “izdeg” 2 gadu laikā. Dalīšanās produkti - radioaktīvie izotopi - uzkrājas degvielas elementā (degvielas elementā). Atomu sprādziens reaktorā nevar notikt ne teorētiski, ne praktiski. Černobiļas atomelektrostacijā personāla kļūdu un rupja tehnikas pārkāpuma rezultātā notika termiskais sprādziens, un divas nedēļas atmosfērā tika izlaisti radioaktīvie izotopi, kurus vējš nesa dažādos virzienos un, nosēdoties plašās teritorijās, radot vietas plankumainu piesārņojumu. No visiem r/a izotopiem bioloģiski visbīstamākie bija: Jods-131(I-131) – ar pussabrukšanas periodu (T 1/2) 8 dienas, Stroncijs - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 gadi un Cēzijs - 137(Cs-137) - T 1/2 -30 gadi. Avārijas rezultātā Černobiļas atomelektrostacijā izplūda 5% degvielas un uzkrāto radioaktīvo izotopu - 50 MCi aktivitātes. Cēzijam-137 tas atbilst 100 gabaliem. 200 kt. atombumbas. Tagad pasaulē ir vairāk nekā 500 reaktoru, un vairākas valstis nodrošina sev 70-80% elektroenerģijas no atomelektrostacijām, Krievijā 15%. Ņemot vērā organiskās degvielas rezervju izsīkšanu pārskatāmā nākotnē, galvenais enerģijas avots būs kodolenerģija.

Apdraudējumu periodizācija pēc Černobiļas avārijas:

1. akūtu joda bīstamības periods (jods - 131) 2-3 mēnešus;

2. virsmas piesārņojuma periods (īsa un vidēja mūža radionuklīdi) - līdz 1986.gada beigām;

3. saknes ievadīšanas periods (Cs-137, Sr-90) - no 1987. gada uz 90-100 gadiem.

22. Dabiski jonizējošā starojuma avoti. Kosmiskais starojums un dabiskās radioaktīvās vielas. Deva no EBF.

1. Dabiski jonizējošā starojuma avoti (iii)

Dabiskais fona starojums sastāv no:

Kosmiskais starojums;

Zemē atrodamo dabisko radioaktīvo vielu starojums

akmeņi, ūdens, gaiss, celtniecības materiāli;

Dabisko radioaktīvo vielu starojums, ko satur augi

un dzīvnieku pasaule (ieskaitot cilvēkus).

Kosmiskais starojums - dalīts ar primārs tā ir nepārtraukti krītoša ūdeņraža kodolu (protonu) plūsma - 80% un vieglo elementu kodoli (hēlija (alfa daļiņas), litija, berilija, bora, oglekļa, slāpekļa) - 20%, iztvaiko no zvaigžņu, miglāju un Saule un atkārtoti pastiprina (paātrināta) kosmosa objektu elektromagnētiskajos laukos līdz enerģijai, kas ir 10 10 eV un augstāka. (Mūsu galaktikā – Piena Ceļā – 300 miljardi zvaigžņu un galaktikās 10 14)

Mijiedarbojoties ar zemes gaisa čaulas atomiem, šis primārais kosmiskais starojums rada plūsmas sekundārais kosmiskais starojums, kas ir lielākais no visām zināmajām elementārdaļiņām un starojumiem (± mu un pi mezoni - 70%; elektroni un pozitroni - 26%, primārie protoni - 0,05%, gamma kvanti, ātrie un ultraātrie neitroni).

Dabiskās radioaktīvās vielas sadalīts trīs grupās:

1) urāns un torijs ar to sabrukšanas produktiem, kā arī kālijs-40 un rubīdijs-87;

2) Retāk sastopami izotopi un izotopi ar lielu T 1/2 (kalcijs-48, cirkonijs-96, neodīms-150, samārijs-152, rēnijs-187, bismuts-209 utt.);

3) Ogleklis-14, tritijs, berilijs -7 un -9 - nepārtraukti veidojas atmosfērā kosmiskā starojuma ietekmē.

Visbiežāk zemes garozā ir rubīdijs-87 (T 1/2 = 6,5,10 10 gadi), tad urāns-238, torijs-232, kālijs-40. Bet kālija-40 radioaktivitāte zemes garozā pārsniedz visu pārējo izotopu radioaktivitāti kopā (T 1/2 = 1,3 10 9 gadi). Kālijs-40 ir plaši izkliedēts augsnēs, īpaši mālainās, tā īpatnējā aktivitāte ir 6,8,10 -6 Ci/g.

Dabā kālijs sastāv no 3 izotopiem: stabilā K-39 (93%) un K-41 (7%) un radioaktīvā K-40 (01%). K-40 koncentrācija augsnēs ir 3-20 nKu/g (piko - 10-12),

Pasaules vidējais rādītājs ir pieņemts kā 10. Tātad 1 m³ (2 tonnās) - 20 µKu, 1 km² - 5Ku (sakņu slānis = 25 cm). Tiek pieņemts, ka vidējais U-238 un Th-232 saturs ir 0,7 nKu/g. Šie trīs izotopi rada dabiskā fona dozas jaudu no augsnes = aptuveni 5 μR/h (un tikpat daudz no kosmiskā starojuma) Mūsu fons (8-10 μR/h zem vidējā. Svārstības visā valstī 5-18, in pasaulē līdz 130 un pat līdz 7000 mikroR/h..

Būvmateriāli radīt papildu gamma starojumu ēku iekšienē (dzelzsbetonā līdz 170 mrad/gadā, koka ēkās - 50 mrad/gadā).

ūdens, Tā kā tas ir šķīdinātājs, tas satur šķīstošus kompleksus urāna, torija un rādija savienojumus. Jūrās un ezeros radioaktīvo elementu koncentrācija ir augstāka nekā upēs. Minerālavoti satur daudz rādija (7,5*10 -9 Cu/l) un radona (2,6*10 -8 Cu/l). Kālijs-40 upju un ezeru ūdeņos ir aptuveni tāds pats kā rādijs (10 -11 Cu/l).

Gaiss(atmosfēra) satur radonu un toronu, kas izdalās no zemes iežiem, un oglekli-14 un tritiju, kas nepārtraukti veidojas atmosfērā sekundārā kosmiskā starojuma neitronu ietekmē, mijiedarbojoties ar atmosfēras slāpekli un ūdeņradi. Īpaši bīstama ir radona uzkrāšanās slikti vēdināmās ēkās. Ir pieņemts standarts jaunbūvētajās ēkās £100 Bq/m³, apdzīvotās ēkās £200 Bq/m³, ja tiek pārsniegts 400 Bq/m³, tiek veikti radona samazināšanas pasākumi vai ēkas izmantošanas mērķis tiek mainīts. Aprēķini liecina, ka ar radona koncentrāciju 16 un 100 Bq/m³ gada deva būs attiecīgi 100 mrem un 1 rem. Reālā koncentrācija"11 Bq/m³

Augi un dzīvnieki ļoti intensīvi absorbē no vides radioaktīvos izotopus K-40, C-14, H-3 (tie ir proteīna molekulu celtniecības bloki). Citi radionuklīdi mazākā mērā.

Lielāko daļu orgānu iekšējā apstarošana ir saistīta ar K-40 klātbūtni tajos. Gada deva no K-40 būs: sarkanajām kaulu smadzenēm - 27 mrad

Plaušas - 17 mrad

Dzimumdziedzeri -15 mrad

No citiem radionuklīdiem organismā deva būs 1/100, 1/1000 no šīm vērtībām. Izņēmums ir radons, kas ieelpojot nonāk plaušās un rada devu līdz 40 mrad gadā.

Tādējādi tikai no dabiskās un ārējās un iekšējās apstarošanas cilvēks saņem gada devu 200 mrad (mrem) (vai 2mSv)

no iii Zemes pāreja.- 167 (iekšējā ekspozīcija no K-40 un Rn-222....... 132 mrem)

(ārējais apstarojums no K-40, U-238, Th-232, Rb-87....... 35 mrem)

no iii Kosmiskā izcelsme .- 32 (ārēja apstarošana no g-kvantiem, m, p-mezoniem.... .30mrem)

(iekšējais apstarojums no S-14, N-3................. 2 mrem)

secinājumus.1. Dabiskā starojuma ārējās iedarbības doza ir 65 mrem, kas ir 30% no kopējās devas.Tikai šo devas daļu mēram ar dozimetriem.

2. Radona devums gada devā ir 25-40%.

Smēķētāji saņemt papildu starojuma devu plaušām no radioaktīvā Po-210 (vienā cigaretē ir 7mBq Po). Saskaņā ar ASV statistiku, mirstība no smēķēšanas ir augstāka nekā no alkohola - 150 000 stundu gadā.

Pēdējo gadu tūkstošu laikā radiācijas situācija uz zemes ir bijusi stabila.Šī radiācijas fona apstākļos notika floras un faunas evolūcija, dzīvoja visas iepriekšējās cilvēku paaudzes.

24. Mākslīgie jonizējošā starojuma avoti (rentgena iekārtas, kodolizmēģinājuma sprādzieni, kodolenerģija, modernas tehniskās ierīces).

Mākslīgā starojuma avoti rada papildu dozas slodzi cilvēkiem un ir sadalīti četrās lielās grupās.

1) Rentgena aparāti, ko izmanto medicīnā diagnostikas un terapeitiskiem nolūkiem.

2) Kodolizmēģinājuma sprādzieni.

3) Kodolenerģija (kodoldegvielas cikla uzņēmumi - NFC).

4) Vairākas modernas tehniskas ierīces (gaismas pulksteņu ciparnīcas un mērinstrumenti, televizori, datoru displeji, rentgena un gamma iekārtas defektu noteikšanai, lietu apskate lidostās, datortomogrāfija utt.).

Saskaņā ar ICDAR, ja ņemam dabisko starojuma avotu gada ekvivalento devu (200 mrem) par 100%, tad mākslīgie papildus ņems vērā:

Apstarošana no rentgena aparātiem - 20% (40 mrem); (uz vidējo cilvēku)

Pārbaudi indes. sprādzieni no 7% 60. gadu sākumā. līdz 0,8% 80. gados (samazinoša tendence);

Kodolenerģija no 0,001% no dabiskā fona 1965. gadā līdz 0,05% 2000. gadā (maza pieauguma tendence);

Tehniskajām ierīcēm (TV, datori utt.) - niecīgas vērtības.

Rentgena iekārtas - pēc Veselības ministrijas rīkojuma tiek noteiktas devas priekš

· krūškurvja orgānu fluorogrāfija līdz 0,6 mSv (zobu attēls 0,1-0,2 mrem)

· plaušu fluoroskopija līdz 1,4 mSv, kuņģa fluoroskopija līdz 3,4 mSv (340 mrem)

Kodolizmēģinājuma sprādzieni

No 1945. līdz 1962. gadam atmosfērā tika veikti 423 izmēģinājuma sprādzieni ar kopējo jaudu vairāk nekā 500 Mt (PSRS, ASV, Francija, Ķīna, Lielbritānija). Pazemes izmēģinājumi joprojām tiek veikti.

Kodolsprādziena laikā neitronu ietekmē notiek smago elementu (U 235, Pu 239) kodolu sadalīšanās ķēdes reakcija. Reakcijas laikā veidojas apmēram 250 izotopu ar 35 x. elementi, no kuriem 225 ir radioaktīvi. (Piemērs – arbūza sagriešana ar 235 sēklām) Iegūtajiem radionuklīdiem ir dažādi pussabrukšanas periodi – sekundes daļas, sekundes, minūtes, stundas, dienas, mēneši, gadi, gadsimti, tūkstošgades un miljoni gadu.

No šī lielā kodola fragmentu un to meitas produktu skaita 10 radionuklīdi ir interesanti veterinārajā radiobioloģijā un lauksaimniecības dzīvnieku radioekoloģijā to radiotoksikoloģisko un fizisko īpašību dēļ.

Lielākā daļa radionuklīdu ir beta un gamma izstarotāji.Īpaši bīstami pirmajos mēnešos ir jods-131, bārijs-140, stroncijs-89. Pēc tam stroncijs-90 un cēnijs-137.

35 gadu laikā pēc kodolieroču izmēģinājumu pārtraukšanas visi kodolsprādzienu produkti no atmosfēras un stratosfēras rezervuāra nokrita uz galvenokārt Zemes ziemeļu puslodes virsmu, palielinot zemes piesārņojumu ar Sr-90 un Cs. -137 līdz 0,2 Ku/km², tagad tas ir nokrities līdz 0,1 Ku/km². (cilvēkiem - iekšķīgi)

Kodolenerģija - tie ir savstarpēji saistīti kodoldegvielas cikla uzņēmumi (urāna rūdas ieguve, bagātināšana un pārstrāde, degvielas stieņu ražošana, to dedzināšana atomelektrostacijās, degvielas stieņu apstrāde, atkritumu apglabāšana, izlietoto atomelektrostaciju demontāža).

Neskatoties uz atomelektrostaciju radīto radiācijas un vides apdraudējumu, to skaits gadu no gada palielinās. Visā pasaulē darbojas vairāk nekā 500 jaudas reaktoru, kuru kopējā jauda ir aptuveni 30 tūkstoši MW. Tie nodrošina 17% no pasaules enerģijas patēriņa.

Kodolenerģija ir videi draudzīgākā no visām esošajām elektroenerģijas ražošanas metodēm (ar darbību bez traucējumiem). Ogļu stacija piesārņo vidi ar radiāciju vairākas reizes vairāk nekā tādas pašas jaudas atomelektrostacija.

Bet vairākas avārijas pēdējās desmitgadēs atomelektrostacijās, t.sk. lielākais Černobiļas atomelektrostacijā - 26.04.86., noved pie lielu platību nopietna radioaktīvā piesārņojuma.

Bioloģiski bīstamākie izotopi bija jods-131, otroncija-90 un chii-137.

25. Radioaktīvo vielu kustības modeļi biosfērā. Stroncija vienības.

Radioaktīvās vielas no kodolsprādzieniem, avārijas emisijas no kodoldegvielas cikla uzņēmumiem, radioaktīvie atkritumi, kas nav apglabāti noteiktajā veidā, ir iekļauti biosfēras sastāvdaļās - abiotisks (augsne, ūdens, gaiss) un biotisks (flora, fauna) un piedalīties vielu bioloģiskajā ciklā.

Īsākais radioaktīvo vielu ceļš uz cilvēkiem, izslēdzot tiešu iekļūšanu no atmosfēras, ir ar lauksaimniecības līdzekļiem. augi un dzīvnieki ķēdēs: augsne - augs - cilvēks; augsne - augs - dzīvnieks - cilvēks. Černobiļas avārijas laikā atmosfērā tika izmesti 50 MCu aktivitātes. No tiem 20% ir jods-131 un 15% cēzija izotopi un līdz 2% stroncija.

Jods, kas nonāk cilvēku un dzīvnieku organismā, lielākā daudzumā (no 20 līdz 60%) koncentrējas vairogdziedzerī, izjaucot tā funkcijas.

Pārejot no viena biosfēras objekta uz otru, cēzijs un stroncijs uzvedas līdzīgi kālijam un kalcijam (jo tie ir to fizikālo īpašību analogi), galu galā nonākot dzīvnieku un cilvēku ķermenī, sasniedzot maksimālo koncentrāciju orgānos, kas fizioloģiski ir bagāti ar šiem elementiem ( cēzijs muskuļos, stroncijs kaulos, čaumalās).

Šai uzkrāšanai ir zināma proporcionalitāte uz 1 gramu kalcija vai kālija, kas izteikts valūtās stroncija vienības (SU).

1CE = 1 nCu Sr-90 uz 1 gramu Ca (nano = 10 -9)

Tiek izsaukta bioloģiskās sistēmas nākamās saites CE skaita attiecība pret iepriekšējo diskriminācijas koeficients (CD) Sr-90 attiecībā pret kalciju.

CD = CE lopbarības paraugā / CE augsnē.

Daudz vairāk jautājumu par pāreju bioloģisko ķēžu saitēs ir vāji pētīti.

26. Radioaktīvo izotopu toksicitāte.

Jebkura ķīmiskā elementa radioaktīvie izotopi, nonākot organismā, piedalās vielmaiņā tāpat kā konkrētā elementa stabilie izotopi. Radionuklīdu toksicitāte ir saistīta ar:

· starojuma veids un enerģija (galvenais raksturlielums, kas nosaka toksicitāti),

· Pus dzīve;

· vielas fizikālās un ķīmiskās īpašības, kurās radionuklīds nokļuva organismā;

· sadalījuma veids starp audiem un orgāniem;

· izvadīšanas ātrums no organisma.

Tika ieviests LET jēdziens - lineārā enerģijas pārnese (tas ir enerģijas daudzums (keV), ko daļiņa vai kvants pārnes uz vielu uz ceļa vienību (mikronos)). LET - raksturo specifisko jonizāciju un ir saistīta ar noteikta veida starojuma RBE (relatīva bioloģiskā efektivitāte). (Tas tika minēts iepriekš lekcijās)

Radionuklīdi ar ļoti īsu (sekundes daļas) un ļoti ilgu (miljoniem gadu) pussabrukšanas periodu nevar radīt organismā efektīvu devu un tādējādi nodara lielu kaitējumu.

Bīstamāko izotopu pussabrukšanas periods ir no vairākām dienām līdz vairākiem gadu desmitiem.

Radiācijas bīstamības dilstošā secībā radionuklīdus iedala 4 radiotoksicitātes grupās (atbilstoši NRB - radiācijas bīstamības grupām).

Radiotoksicitātes grupa	Radionuklīds	Gada vidējā pieļaujamā koncentrācija ūdenī, K u/l
A – īpaši augsta radiotoksicitāte (r/t)	Pb-210, Po-210, Ra-226, Th-230 utt.	10 -8 - 10 -10
B - ar augstu radiotoksicitāti	J-131, Bi-210, U-235, Sr-90 utt.	10 -7 - 10 -9
A - vidēja radiotoksicitāte	P-32, Co-60, Sr-89, Cs-137 utt.	10 -7 - 10 -8
A – zemākā radiotoksicitāte	C-14, Hg-197, H-3 (tritijs) utt.	10 -7 - 10 -6

NRB - nosaka visu radionuklīdu pieļaujamo koncentrāciju darba zonas gaisā, atmosfērā, ūdenī, ikgadējo uzņemšanu organismā caur elpošanas orgāniem, caur gremošanas orgāniem, saturu kritiskā orgānā.

27. Radioaktīvo vielu saņemšana, izplatīšana, uzkrāšanās audos un orgānos un izvadīšana no dzīvnieku ķermeņa.

Radionuklīdi var iekļūt dzīvnieku ķermenī:

· aerosols - caur plaušām, ieelpojot piesārņotu gaisu;

· mutiski - caur gremošanas traktu ar pārtiku un ūdeni (galvenais ceļš);

· rezorbtīvs - caur gļotādām, ādu un brūcēm.

Radionuklīdu bioloģiskā iedarbība iekšējās uzņemšanas laikā ir atkarīga no vielas agregācijas stāvokļa. Vislielāko efektu rada radioaktīvās vielas gāzu un ūdenī šķīstošo savienojumu veidā. Tie intensīvi un lielos daudzumos uzsūcas asinīs, ātri izplatoties pa visu ķermeni vai koncentrējoties attiecīgajos orgānos. Nešķīstošās radioaktīvās daļiņas var ilgstoši uzturēties uz plaušu un kuņģa-zarnu trakta gļotādām, izraisot lokālus radiācijas bojājumus.

P/aktīvie aerosoli, kuru izmērs ir mazāks par 0,5 mikroniem, nonākot plaušās, izelpojot tiek gandrīz pilnībā izņemti, daļiņas no 0,5 līdz 1 mikroniem tiek aizturētas par 90%, putekļu daļiņas, kas lielākas par 5 mikroniem, tiek reģistrētas līdz 20%. Lielākas daļiņas, nogulsnējot augšējos elpceļos, tiek atkrēpotas un nonāk kuņģī. Lielākā daļa plaušās saglabāto β-nuklīdu ātri uzsūcas asinīs, un daži paliek plaušās ilgu laiku.

Radioizotopu absorbcijas relatīvais daudzums organismā ir atkarīgs no tā attiecības ar nesēju. Izotopu nesējs tas ir šī elementa neradioaktīvs izotops (piemēram, J-125 J-131). Neizotopu nesējs - vēl viens elements ir radioaktīvā izotopa ķīmiskais analogs (Ca Sr-90, K Cs-137).

Radionuklīda uzsūkšanās un nogulsnēšanās audos ir tieši proporcionāla tā attiecībai pret nesēju.

Ar galveno radioaktīvo vielu iekļūšanas ceļu organismā caur kuņģa-zarnu traktu dažu radionuklīdu rezorbcija (absorbcija) ir robežās no 100 līdz 0,01% (Cs, J - 100%, Sr - no 9 līdz 60%, Cj - 30%, Po - 6%, U-3%, Pu-0,01%).

Radionuklīdu izplatība organismā var būt līdzīga šo elementu stabilajiem izotopiem (piemēram, kalcijs nonāk skeleta sistēmā, jods - vairogdziedzerī) vai vienmērīgs visā ķermenī.

Izšķir šādus radioaktīvo elementu izplatīšanas veidus:

vienveidīgs(H, Cs, Rb, K utt.) - aknu (Cērijs, Pu, Th, Mg utt.)

skelets (osteotropisks)(Ca, Sr, Ra utt.) nieru (Bi, Sbantimony, U, Asarsēns)

vairogdziedzeri stimulējošs(J, Br broms).

Orgānu, kurā notiek selektīva radionuklīda koncentrācija un kā rezultātā tas tiek pakļauts vislielākajam starojumam un bojājumiem) sauc. kritisks.

Plaušas un kuņģa-zarnu trakts ir kritiski orgāni, kad caur tiem nokļūst nešķīstošie radionuklīdu savienojumi. Jodam kritiskais orgāns vienmēr ir vairogdziedzeris, stroncijam, kalcijam, rādijam vienmēr kauli.

Hematopoētiskā sistēma un dzimumdziedzeri kā visneaizsargātākās sistēmas pat pie mazām starojuma devām ir visu radionuklīdu kritiskie orgāni.

Radionuklīdu izplatības veidi organismā ir vienādi visām zīdītāju sugām (arī cilvēkiem).

Jauniem dzīvniekiem raksturīga intensīvāka radionuklīdu uzsūkšanās un nogulsnēšanās audos. Grūtniecēm radioaktīvie izotopi iziet cauri placentai un nogulsnējas augļa audos.

Radioaktīvie izotopi (kā arī stabilie) tiek izvadīti apmaiņas rezultātā no organisma ar fekālijām, urīnu, pienu, olām un citos veidos.

Bioloģiskais pussabrukšanas periods(Tb) ir laiks, kurā puse no ienākošā elementa daudzuma tiek izvadīta no ķermeņa. Bet izotopu zudums organismā tiek paātrināts radioaktīvās sabrukšanas dēļ.(Raksturo T 1/2)

Tiek izteikts faktiskais radionuklīdu zudums no ķermeņa efektīvais pussabrukšanas periods , (Tefs ).

Teff = (T b · T 1/2)/(T b + T 1/2)

Aprēķināsim par Сs-137(T b = 0,25 gadi, T 1/2 = 30 gadi. T eff = (0,25*30)/(0,25+ 30) = 0,24 gadi (90 dienas)

Radionuklīdi ar īsu Teff (Cs-137, Y-90 ittrium, Ba-140 u.c.), vienreiz vai īsu laiku nonākot organismā ar gandrīz tādu pašu devu, var izraisīt akūtu vai hronisku staru slimības gaitu, pēc kam notiek strauja asins ainas normalizācija un dzīvnieka vispārējais stāvoklis.

Tādos pašos apstākļos, kad tiek pakļauti radionuklīdi ar augstu Teff (Sr-90, Ra-226 Pu-239 uc), ir būtiskas atšķirības devās, kas izraisa slimības akūtu vai hronisku gaitu. Slimības atveseļošanās periods ir ļoti garš, bieži rodas ļaundabīgi audzēji, trombocitopēnija, anēmija, neauglība un citi traucējumi saglabājas daudzus gadus.

Dzīvniekiem, kas paredzēti kaušanai gaļas iegūšanai, šīm sekām var nebūt laika izpausties, bet vaislas un piena liellopiem to rašanās briesmas ir diezgan reālas.

Dzīvnieki cilvēka barības ķēdē kalpo kā sava veida radionuklīdu filtrs un samazina to iekļūšanu cilvēka organismā ar pārtiku.

28. Bioloģiski aktīvā izotopa J-131 toksikoloģija.

Saskaņā ar mācību grāmatu

29. Bioloģiski aktīvā izotopa Cs-137 toksikoloģija.

Saskaņā ar mācību grāmatu

30. Bioloģiski aktīvā izotopa Sr-90 toksikoloģija.

Saskaņā ar mācību grāmatu

31. Mūsdienu idejas par jonizējošā starojuma bioloģiskās iedarbības mehānismu.

1 Mūsdienu idejas par i.i. bioloģiskās darbības mehānismu.

Kad alfa, beta daļiņas, gamma un rentgenstaru starojums un neitroni mijiedarbojas ar ķermeņa audiem, secīgi notiek šādas stadijas:

- Elektriskā mijiedarbība caurejošs starojums ar atomiem (laiks - sekundes triljonās daļas) - elektronu atdalīšana - barotnes jonizācija (tas ir enerģijas pārneses process, lai arī nelielos daudzumos, bet ļoti efektīvs).

-Fizikāli ķīmiskās izmaiņas (sekundes miljarddaļās), iegūtie joni piedalās sarežģītā reakciju ķēdē, veidojot augstas ķīmiskās aktivitātes produktus: hidratēto oksīdu HO 2, ūdeņraža peroksīdu H 2 O 2 utt., kā arī brīvos radikāļus H, OH (audi). pie 60-70 % sastāv no ūdens pēc masas).Ūdens molekulā H un O attiecība ir 2:16 vai 1:8 (pēc amu). Tāpēc no 50 kg ūdens standarta cilvēkam, kas sver 70 kg, aptuveni 40 kg ir skābeklis.

- Ķīmiskās izmaiņas. Nākamo sekundes miljondaļu laikā brīvie radikāļi reaģē savā starpā un ar olbaltumvielu molekulām, fermentiem utt., izmantojot oksidatīvo reakciju ķēdi (vēl nav pilnībā izprotama), izraisot bioloģiski svarīgu molekulu ķīmisku modifikāciju.

-Bioloģiskā ietekme - tiek traucēti vielmaiņas procesi, tiek nomākta enzīmu sistēmu darbība, tiek traucēta DNS sintēze un olbaltumvielu sintēze, veidojas toksīni, notiek agrīni fizioloģiskie procesi (šūnu dalīšanās kavēšana, mutāciju veidošanās, deģeneratīvas izmaiņas). Šūnu nāve ir iespējama dažu sekunžu laikā vai tam sekojošas izmaiņas tajā, kas var izraisīt vēzi (varbūt pēc 2-3 gadu desmitiem).

Galu galā tiek traucētas atsevišķu funkciju vai sistēmu un visa organisma dzīvībai svarīgās funkcijas.

Radiācijas bioloģiskās iedarbības rezultāts, kā likums, ir normālu bioķīmisko procesu pārtraukšana ar sekojošām funkcionālām un morfoloģiskām izmaiņām dzīvnieka šūnās un audos.

Bioloģiskās iedarbības mehānisms ir sarežģīts un nav pilnībā izprotams, pastāv vairākas hipotēzes un teorijas (Londona, Timofejevs-Resovskis, Tarusevs, Kudrjaševs, Kuzins, Gorizontovs utt.).

Norisināties:

Jonizējošā starojuma tiešās un netiešās darbības teorija, kas izpaužas atšķaidīšanas efektā un skābekļa efektā,

Mērķa vai sitienu teorija,

Stohastiskā (varbūtiskā) hipotēze,

Lipīdu (primāro) radiotoksīnu un ķēdes reakciju teorija,

Strukturālā vielmaiņas teorija (Kuzin),

Paaugstinātas radiorezistences endogēnā fona hipotēze un imūnbioloģiskā koncepcija.

Visas teorijas izskaidro tikai noteiktus (īpašus) jonizējošā starojuma primārās bioloģiskās iedarbības mehānisma aspektus un nav pilnībā eksperimentāli apstiprinātas siltasiņu dzīvniekiem.

Aplūkojamais posms ir definēts kā primārais (tūlītējais) starojuma ietekme uz orgānu un audu bioķīmiskiem procesiem, funkcijām un struktūrām.

Otrā fāze - netieša darbība , izraisa neirogēnas un humorālas izmaiņas, kas rodas organismā starojuma ietekmē.

(Divas regulēšanas formas organismā: nervu un humorālā (mijiedarbība caur šķidru iekšējo vidi - asinis, audu šķidrums utt.) - vienotas neirohumorālās funkciju regulēšanas saites).

Radiācijas humorālā jeb netiešā iedarbība rodas caur toksiskām vielām (radiotoksīniem), kas organismā veidojas staru slimības laikā (attīstās galvenie radiācijas traumu sindromi - asins izmaiņas, vemšana u.c.).

32. Jonizējošā starojuma ietekme uz šūnu.