В чём измеряется радиация: нормы, единицы измерения, допустимые дозы для человека

Радиация – энергия, излучаемая конкретной системой в виде электромагнитной волны (электромагнитное излучение) или потока частиц (корпускулярное излучение). Излучение – это процесс излучения энергии.

Ее можно использовать в мирных целях, но иногда она становится причиной смерти растений и животных, приводит к мутациям.

Содержание

Что такое радиация

Радиация определяется как энергия, излучаемая данной материальной системой в виде волны или потока частиц. Радиацией называется также сам процесс излучения энергии. В зависимости от типа испускаемых частиц выделяется:

Электромагнитное излучение – радиация, испускаемая в виде электромагнитной волны, вызывающее изменения электрического и магнитного полей.
Корпускулярное излучение – испускаемое в виде потока частиц.
Смешанное (комплексное) излучение, испускаемое в виде электромагнитной волны и потока частиц (электромагнитное и корпускулярное).

Виды радиации

Радиация, в зависимости от способности ионизации материальной среды, подразделяется на:

Неионизирующее излучение – излучение, не вызывающее ионизации атомов или молекул среды (например, тепловое и солнечное излучение, атмосферные разряды).
Ионизирующее излучение – излучение с прямой или косвенной потенциала ионизации атомов или молекул центра. Характеризуется очень высокой энергией излучения, например, рентгеновское излучение (X), альфа-излучение, бета, гамма, космическое излучение.

Единицы измерения уровня радиации

Выделяются следующие виды электромагнитного излучения:

Радиоизлучение – волны длиной более 10 м.
Микроволновое излучение – волны длиной от 10 до 0,3 м.
Тепловое излучение (термическое, температурное) – излучение спектра в зависимости от температуры, излучаемый каждое тело с температурой выше абсолютного нуля (тело при комнатной температуре излучают инфракрасное излучение, тела и низких температурах – излучают микроволны, тела высоких температур (более 600°C) – излучают видимый свет).
Инфракрасное излучение – невидимое излучение с длиной волны 0,76-2000 мкм, испускаемое каждым телом в результате теплового возбуждения электронов.
Видимый свет – видимое излучение с длиной волны 400-700 Нм.
Ультрафиолетовое излучение (УФ излучение) – невидимое излучение с длиной волны 10-400 Нм.
Лазерное излучение – принудительное излучение фотонов материальной средой в результате взаимодействия с инициирующим фотоном (волны из спектра видимого, инфракрасного и ультрафиолетового света).
Рентгеновское излучение (рентгеновские лучи) – излучение с длиной волны 10 Нм.
Синхротронное излучение – вызванное заряженными электронами, движущимися в магнитном поле со скоростью, близкой к скорости света в вакууме (волны в диапазоне инфракрасного спектра, видимого света, ультрафиолетового и рентгеновского лучей).
Гамма-излучение – излучение с высокой энергией и длиной волны меньшей, чем 0,1 Нм, издаваемые под напряжением или радиоактивные атомные ядра при радиоактивном распаде или ядерных реакций.

Корпускулярное излучение – это излучение, испускаемое в виде потока частиц. В зависимости от типа испускаемых частиц выделяется:

Альфа-излучение – поток положительно заряженных частиц (ядер атомов гелия), испускаемый некоторыми радиоактивными изотопами.
Бета-излучение – поток отрицательно или положительно заряженных частиц (электронов или позитронов), испускаемый ядрами некоторых радиоактивных изотопов.
Нейтронное излучение – поток свободных нейтронов, испускаемый в результате деления атомного ядра и реакции распада и ядерного синтеза.

Перевод величин радиации

Доза облучения, величина, характеризующая высокоэнергетическое излучение с точки зрения способности ионизировать или передавать энергию.

Последствия облучения зависят в первую очередь от величины поглощенной энергии излучения, поэтому основной величиной является поглощенная доза, D, определяется как отношение энергии, E, передаваемой излучением в элементе объема центра массы m этого элемента: D = E/m.

Единица поглощенной дозы в системе СИ является Дж/кг, иногда еще применяют – рад = 0,01 Гр.

Отношение поглощенной дозы к времени t, в течение которого произошло поглощение, называется силой дозы: P = D/t, единица – Gy/s.

Величина поглощенной дозы зависит от положения точки в центре. Характер этой зависимости назначен на вид и энергию излучения, а также тип его взаимодействия с материей центра. Например, излучение, попадая на тело человека ведет к поглощенности большой дозы, но только локально – в тонком слое эпидермиса, в соответствии с которой мы визуализируем излучения передана тканям энергия излучения будет распределена довольно равномерно по всему телу.

Допустимая доза радиации для человека

В радиологической защите используется величина zw, эквивалентная дозе, H, вычисленные для данного органа или ткани и учитывающей вредность данного вида излучения: H = D·wr, где wr – весовой фактор радиации, wr размером радиации, условно равна 1 для излучения рентгеновского, а, например, 20 для частиц.

Единицей измерения эквивалентной дозы в системе СИ является Sv = Дж/кг, – бэр, 1 бэр = 0,01 Зв.

Для всего организма рассчитывается так называемая эффективная доза, то есть сумма доз, эквивалентных всем органам и тканям с соответствующими весами (например для легких 0,12, для кожи 0,01). Законы государств (атомный закон, принятый 29 XI 2000) учитывают межнациональные рекомендации.

Комиссии по радиационной Защите (ICRP) и подают так называемые предельные дозы (дозы, эквивалентные, например, для кожи и для глаз, и эффективную дозу), которые не могут быть превышены при воздействии искусственных источников излучения, за исключением аварийных ситуаций и медицинских процедур.

Доза общепринятая X, определяет сумму для Q одного знака (например, электронов), произведенных в вещество с определенной массой m: X = Q/m. Единица экспозиционной дозы в системе СИ является C/кг, p– рентген, 1Р = 2,58·10-4 C/кг.

Измерениями и расчетами доз занимается дозиметрия.

Приборами, используемыми для этой цели, являются дозомеры и более сложные дозиметрические приборы. Абсолютное измерение дозы радиации производится калориметрическими методами.

В помещении

Внутри зданий радиация может достигать смертельной дозы. Проветривание помещения лишь немного развеет эту радиацию.

В помещении под радиацией погибает всё живое.

В природе

Природное излучение окружающей среды – излучение, состоящее из космического излучения, излучения земной коры и радиации радиоактивных изотопов (радионуклидов), встречающихся в естественной среде.

За природную радиацию отвечают солнечные лучи.

Особенно едким бывает солнце в полуденные часы летом. В такое время не рекомендуется покидать свои дома. Загорать и купаться в водоемах можно только утром или вечером. Солнечное излучение – поток электромагнитных волн и элементарных частиц (поток лучистой энергии), поступающий от Солнца на поверхность Земли.

Безопасная доза

Для взрослых, профессионально подвергшихся облучению, эффективная (предельная) доза, усредненная в течение 5 лет, составляет 20 м3в в год (не более 50 м3в в течение 1 года), для остальных – 1 м3в в год.

Ориентировочные уровни допустимой дозы:

годовая доза, которую получает человек в результате естественного радиационного фона (средний мир.) – 2 mGy;
доза, полученная при снимке легких – 0,2-0,4 mGy (в зависимости от чувствительности пленки).

Смертельный уровень

Доза, способная привести к смерти человека в течение 30 дней, при однократном облучении всего тела (так называемая смертельная доза) – около 4 гр.

Материалы с повышенной радиоактивностью

К ним относятся строительные материалы фосфогипс, который широко распространен в производстве строительстве.

Важно при постройке дома или офиса подбирать экологически чистые не радиоактивные материалы, а не гнаться за красотой и дороговизной.

Радиация не видна, но она способна медленно и мучительно убивать человека. В результате он приобретает хронические системные заболевания, которые проявляются не сразу. Мутации в мире растений и животных, вырождение целых родов – вот только некоторые последствия радиации.