Какая доза радиации опасна для человека

Мощность и доза

Мощностью радиационного излучения называется количество ионизации за определенный временной промежуток. Для мощности существует единица измерения – микрорентген в час.

Полученная доза измеряется суммарной дозой, определяемой мощностью излучения, умноженной на время действия микрочастиц, таким образом, высчитывается смертельная доза радиация для человека, которая приводит к летальному исходу. Для измерения эквивалентной дозы используется зиверт (Зв), мощность для расчета определяется в зивертах в час (Зв/ч).

Для расчета эквивалентной дозы от воздействия лучей различных типов принимают во внимание интенсивность искомого излучения по отношению к зиверту. Например, при определении суммарной дозы от действия гамма-лучей приравнивают 100 рентген к 1 Зв. Мелкие дозы, меньше 1 Зв высчитывают в отношении:

  • 1 мЗв (миллизиверт) равен 1/1000 зиверта;
  • 1 мкЗв (микрозиверт) равен 1/1000 миллизиверта или 1/1000000 зиверта.

Естественная радиация

Это радиация, создаваемая солнечным, космическим излучением, а также из природных источников. Она воздействует на живые организмы непрерывно.

Биологические объекты, предположительно, к нему адаптированы. К ней не относятся скачки радиации, возникающие из-за деятельности, осуществляемой на планете людьми.

Когда говорят безопасная доза радиации, имеют в виду именно естественный фон. В какой бы зоне человек ни находился, он получает в среднем 2400 мкЗв/год из воздуха, космоса, земли, продуктов питания.

Внимание:

  1. Естественный фон – 4-15 мкР/час. На территории бывшего Союза уровень радиации колеблется от 5 до 25 мкР/ч.
  2. Допустимый фон – 16-60 мкР/час.

Космическое излучение неравномерно охватывает земной шар, нормальная интенсивность на полюсах – выше (магнитное поле земли на экваторе сильнее отклоняет заряженные частицы). А также допустимый уровень зависит от высоты над уровнем моря (экспозиционная доза солнечного излучения на высоте 10 км над уровнем моря – 0,2 мбэр/час, на высоте 20 км – 1,6).

Определённое количество получает человек при авиаперелетах: при длительности 7-8 часов на высоте 8 км на турбовинтовом самолете со скоростью ниже скорости звука доза облучения составит 50 мкЗв.

Внимание: влияние радиоактивного излучения на живые организмы полностью еще не изучено. Малые дозы не вызывают явных, доступных для наблюдения и изучения симптомов, хотя, вероятно, оказывают отложенный, системный эффект.

Вопрос влияния небольших количеств является спорным, одни специалисты утверждают, что к естественному фону человек адаптирован, другие считают, что абсолютно безопасным нельзя считать ни один предел, в том числе нормальный радиационный фон.

Прибор для измерения излучения

Часто можно встретить «радиационный фон в норме составляет 0,5 микрозиверт/час», «норма – до 50 микрорентген в час». Почему единицы измерения разные и как они соотносятся друг с другом. Значение часто может совпадать, например, 1 Зиверт = 1 Грей. Но у многих единиц разное смысловое наполнение.

Всего существует 5 главных единиц:

  1. Рентен – единица является внесистемной. 1 Р = 1 БЭР, 1 Р примерно равен 0,0098 Зв.
  2. БЭР – это устаревшая мера измерения того же самого, доза, воздействующая на живые организмы как рентгеновские или гамма-лучи мощностью 1 Р. 1 БЭР = 0,01 Зв.
  3. Грей – поглощенная. 1 Грей соответствует 1 Джоулю энергии излучения на массу 1 кг. 1 Гр = 100 Рад = 1 Дж/кг.
  4. Рад – внесистемная единица. Также показывает дозу поглощенной радиации на 1 кг. 1 рад – это 0,01 Дж на 1 кг (1 рад = 0,01 Гр).
  5. Зиверт – эквивалентная. 1 Зв, составляющий 1Гр равен 1 Дж/1 кг или 100 БЭР.

Для примера: 10 мЗв (миллизивертов) = 0,01 Зв = 0,01 Гр = 1 Рад = 1 БЭР = 1 Р.

Какая доза радиации опасна для человека

Стандартным распространенным устройством для определения мощности дозы или мощности, направленной на прибор и на оператора прибора, является дозиметр. Дозиметрия проводится за время подверженности радиации, например, рабочая смена или время выполнения спасательных работ.

Смертельная доза радиации для человека в рентгенах зависит от интенсивности излучения в месте нахождения работника, если суммарный показатель насчитывает более 600 единиц, то такое облучение опасно для жизни. Обследуются перевозимые грузы, предметы, измеряется фон от построек и зданий. Каждый человек, посещающий места с опасностью радиационного загрязнения, приобретает дозиметр в постоянное личное пользование.

Собираясь в незнакомую местность, например, горы, озера, отправляясь в поход или за ягодами и грибами, берут прибор для обследования местности перед длительным нахождением. Определяется интенсивность излучения участка перед строительством или при покупке земли. Радиационный фон не понижается и не удаляется со стен зданий и предметов, поэтому предварительно выявляется опасность с помощью дозиметра.

Опасными для человека является излучение микрочастиц, приводящее к заболеваниям организма и смертельным случаям. Величина воздействия зависит от разновидности лучей, продолжительности действия и частоты:

  • тяжелые альфа-частицы, положительно заряженные после распада ядер (к ним относят торон, кобальт-60, уран, радон);
  • бета-частицы являются обычными электронами стронция-90, калия-40, цезия-137;
  • гамма-излучение представлено частицами с большой проникающей способностью (цезия-137, кобальта-60);
  • жесткое рентгеновское излучение, напоминающее гамма-частицы, но менее энергичное, обеспечивает америций-241, постоянным источником возникновения является солнце;
  • нейтроны возникают в результате распада ядер плутония, их скопление наблюдается в окружении атомных реакторов.

Эквивалентная фиксированная эффективная доза представляет собой определение доз радиации на организм в результате поступления некоторого количества вредного вещества. Этот показатель учитывает чувствительность внутренних органов и время нахождения радиоактивного вещества в теле (иногда в течение всей жизни). В некоторых случаях смертельная доза радиации в рентгенах измеряется для одного выбранного органа.

Амбидентный эквивалент дозы определяется величиной, которую мог бы получить человек, если бы присутствовал на территории, где делается дозиметрия, показатель измеряется в зивертах.

Как измеряют

Измерять могут либо на местности, либо – если измерение проводится с медицинскими целями — в тканях организма.

Измеряют дозиметрами, которые через несколько минут показывают мощность различных видов излучения (бета и гамма), а также поглощаемую дозу в час. Альфа-лучи бытовые приборы не улавливают.

Потребуется профессиональный, при измерении необходимо, чтобы прибор находился рядом с источником (сложно, если нужно измерить уровень излучения из земли, на которой уже построено строение). Для определения количества радона используют бытовые радиометры радона.

Понятие радиоактивности

Некоторые атомы содержат неустойчивые ядра, способные превращаться или распадаться. Этот процесс способствует освобождению свободных ионов. Возникает радиоактивное излучение, энергетически мощное, способное воздействовать на окружающее вещество и провоцировать появление новых ионов отрицательного и положительного заряда. Смертельная доза радиации в рад возникает при облучении человека 600 рад, при этом 100 рад (внесистемная единица) = 100 рентгенам.

Причины радиоактивного заражения

Действие различных факторов и обстоятельств вызывает повышенный радиационный фон:

  • выпадение вещества радиоактивного характера из ядерного облака при взрыве;
  • при возникновении наведенной радиации, полученной образованием изотопов радиоактивного вида при мгновенном действии гамма-лучей и нейтронов, высвободившихся при ядерном взрыве;
  • действием внешнего излучения гамма и бета-лучей;
  • смертельная доза радиации проявляется при внутреннем облучении после попадания радиоактивных изотопов внутрь человеческого организма из воздуха или с продуктами питания;
  • радиоактивное загрязнение провоцируется в мирное время техногенными катастрофами на атомных объектах, неправильной транспортировкой и утилизацией ядерных отходов.

Существует ли вообще безопасная доза?

Порога безопасности не бывает, это было установлено ученым Р. Зивертом еще в 1950 году. Конкретные цифры могут описать диапазон, предугадать их воздействие возможно только ориентировочно. Даже малая, допустимая доза может вызывать соматические или генетические изменения.

Сложность в том, что увидеть повреждения сразу возможно не всегда, они проявляются некоторое время спустя.

Все это затрудняет исследование вопроса и вынуждает ученых придерживаться осторожных, приблизительных оценок. Именно поэтому безопасный уровень облучения для человека – это диапазон значений.

Нормы согласно СанПин

Вопросами нормирования и контроля в РФ занимаются специалисты Госкомсанэпиднадзора. В нормах СанПиНа учтены рекомендации международных организаций.

Документы:

  1. НРБ-99. Это основной документ. Прописаны нормативы отдельно для гражданского населения и работников, чей труд предполагает контакты с источниками радиации.
  2. ОСПОР-99.

Поскольку значительная часть радиации поступает с продуктами питания, питьевой водой и из воздуха, СанПиНом введены нормы, которые позволят оценить эти источники:

  1. Сколько для помещений? Безопасное количество гамма-лучей – 0,25-0,4 мкЗв/час (эта цифра включает естественный фон для конкретной местности), радон и торон в совокупности – не более 200 Бк/куб.м. в год.
  2. В питьевой воде – сумма всех радионуклидов не больше 2,2 Бк/кг. Радона – не более 60 Бк/час.
  3. Для продуктов норма радиации прописана детально, по каждому виду отдельно.

Если дозы в квартире превышают указанные в п. 1, здание считается опасным для жизни и переквалифицируется из жилого в нежилое, либо предназначаются под снос.

Обязательно оценивается зараженность стройматериалов: уран, торий, калий в сумме должны составлять не более 370 Бк/кг. Оценивается и участок под строительство (промышленное, индивидуальное): гамма-лучи у земли – не больше 0,3 мкЗв/ч, радон – не больше 80 мБк/кв.м*с.

Такая вода еще раз проходит оценку на содержание конкретных радионуклидов отдельно по каждому виду.

Интересно: иногда можно услышать, что вредно употреблять в пищу бананы или бразильские орехи. Орехи действительно содержат некоторое количество радона, поскольку корни деревьев, на которых они растут, уходят крайне глубоко в почву, отчего и поглощают естественный, присущий недрам фон.

Бананы содержат калий-40. Однако, чтобы получить количество, которое будет опасно, необходимо употребить в пищу миллионы этих продуктов.

Важно: многие продукты естественного происхождения содержат радиоактивные изотопы. В среднем норма допустимой радиации, получаемой с пищей – 40 миллибэров/год (10% годовой дозы). Все реализуемые через магазины продукты, предназначенные в пищу, должны проходить проверку на заражение стронцием, цезием.

Поглощенная доза

Допустимые дозы облучения согласно НРБ-99:

  1. За год – до 1 мЗв, что составляет 0,57 мкЗв/ч (57 микрорентген/час). За любые пять лет подряд – не более 5 мЗв. В год — не более 5 мЗв. Если человек получил дозу облучения за год 4 мЗв, за прочие четыре года должно быть не более 1 мЗв.
  2. За 70 лет (берется как средняя продолжительность всей жизни) – 70 мЗв.

Обратите внимание: 0,57 мкЗв/ч – это верхнее значение, считается, что безопасно для здоровья – в 2 раза меньше. Оптимально: до 0,2 мЗв/час (20 микрорентген/час) – именно на эту цифру и стоит ориентироваться.

Внимание: эти нормы радиационного фона не учитывают естественный уровень, который колеблется в зависимости от местности. Порог для жителей равнин будет ниже.

Это пределы для гражданского населения. Для профессионалов они в 10 раз выше: допустимо 20 мЗв/год за 5 лет подряд, при этом необходимо, чтобы в один год выходило не более 50.

Допустимая, безопасная радиация для человека зависит и от длительности облучения: без вреда для здоровья можно провести несколько часов при внешнем облучении 10 мкЗв (1 миллирентген/час), 10-20 минут – при нескольких миллирентген. Выполняя рентген грудной клетки пациент получает 0,5 мЗв, что составляет половину годовой нормы.

Способы индивидуальной защиты в случае радиационного загрязнения местности

Любое излучение, приводящее к образованию в окружающей среде электрических частиц с различными знаками, считается ионизирующим. Рассеянный радиационный фон постоянно сопровождает человека, его создает космическое излучение, влияние солнца, природные источники радионуклидов, другие составляющие биосферы.

Для работы в опасных условиях персонал защищают специальными костюмами, соблюдают нормы безопасности. Облучение организм получает на рабочем месте при физических и химических опытах, проведении дефектоскопии, медицинских исследованиях, геологических изысканиях и др.

Определены стандартные действия для населения, если на территории радиация. Смертельная доза облучения опасна для жизни, поэтому для уменьшения летальных исходов организовывается эвакуация людей в сооружения, которые по степени защиты делят на капитальные бомбоубежища, подвалы, деревянные строения и автомобили. Лучше всего защищает первый тип строения, остальные рассматриваются как экстренные временные пристанища.

К эффективным мерам относят защиту органов дыхания, воды и продовольственных припасов. Укрытие предметов первой необходимости делают заранее, если существует опасность выброса или взрыва. Употребляют противорадиационные медикаменты, не применяют для питания молоко в свежем виде.

Производится регулярная санитарная обработка и обеззараживание местности, при любом удобном случае люди эвакуируются за пределы зараженного района. Уменьшение внутреннего облучения за счет исключения захвата пыли обеспечивается респираторами, эффективными в 80% случаев. Меньший показатель дает марлевая повязка из четырех слоев, но используют все имеющиеся под рукой средства защиты. В качестве накидки применяют водоотталкивающие дождевики, в крайнем случае, полиэтиленовую пленку.

В заключение следует упомянуть, что радиационная загрязненность местности не уменьшается, опасность заражения человека сводится к минимуму применением индивидуальных средств защиты и контролем полученной дозы облучения с помощью дозиметров.

Мутация от облучения

Смертельная доза радиации для человека в рад составляет свыше 600 единиц и приводит к летальному исходу. Облучение в дозе от 400 до 600 рад способствует появлению лучевой болезни и может вызвать мутацию генов. Действие ионизированного преображения организма мало изучено, мутации проявляют себя через поколения. Разброс времени дает право сомневаться, появилась мутация от радиоактивного влияния или вызвана другими причинами.

Мутации по виду делят на доминантные, появляющиеся в короткий период после действия облучения и рецессивными. Второй вид проявляет себя, если мать и ребенок имеют один мутантный ген. Мутация не просыпается несколько поколений или не беспокоит человека совсем. Перерождение плода трудно определяется в случае преждевременных родов, если мутация не дает возможности зародышу достичь родового возраста.

Смертельная доза

В одном из произведений Бориса Акунина рассказывается об острове Ханаан. Святые отшельники не подозревали, что охраняемый ими «кус сферы небесной» — метеорит, угодивший в месторождение урана. Излучение этого природного делителя приводило к смерти через год.

Но один из «охранников» отличался богатырским здоровьем – он позже других полностью облысел, и прожил в два раза дольше, чем прочие.

Этот литературный пример четко показывает, насколько вариативным может быть ответ на вопрос, какова смертельная доза радиации для человека.

Существуют такие цифры:

  1. Смерть – свыше 10 Гр (10 Зв, или 10000 мЗв).
  2. Угроза для жизни – дозировка более 3000 мЗв.
  3. Лучевую болезнь вызовет более 1000 мЗв (или 1 Зв, или 1 Гр).
  4. Риск различных заболеваний, в том числе раковых – более 200 мЗв. До 1000 мЗв говорят о лучевой травме.

Однократное облучение приведет к:

  • 2 Зв (200 Р) – снижение лимфоцитов в крови на 2 недели.
  • 3-5 Зв – выпадение волос, облезание кожи, необратимое бесплодие, 3,5 Зв – у мужчин временно исчезают сперматозоиды, при 5,5 – навсегда.
  • 6-10 Зв – смертельное поражение, в лучшем случае еще несколько лет жизни с очень тяжелой симптоматикой.
  • 10-80 Зв – кома, смерть через 5-30 мин.
  • От 80 Зв – смерть мгновенно.

Смертность при лучевой болезни зависит от полученной дозы и состояния здоровья, при облучении более 4,5 Гр смертность – 50%. Также лучевую болезнь подразделяют на различные формы, в зависимости от полученного количества Зв.

Имеет значение и вид облучения (гамма, бета, альфа), время облучения (большая мощность в короткий промежуток или та же самая небольшими порциями), какие именно участки тела подверглись облучению, или оно было равномерным.

Ориентируйтесь на приведенные выше цифры и помните о важнейшем правиле безопасности – здравом смысле.

Степени тяжести лучевой болезни

В постановке диагноза лучевой болезни большое влияние оказывает радиация. Смертельная доза облучения приводит к летальному исходу, но не менее опасны уровни облучения от 200 до 600 р, вызывающие лучевую болезнь. Радиация поражает человека после однократного мощного воздействия или при постоянном проникновении радиационного излучения небольшой мощности. Примером служит работа рентгенологов, не выдерживающих постоянного облучения и заболевающих характерными заболеваниями.

Наиболее опасным является действие радиации на неокрепший организм до 15 лет. О размере дозы единого мнения нет, исследователи приводят разные дозы допуска в 50, 100 и 200 р. Патогенез изучается в исследовательских институтах, лучевой лейкоз становится более доступным для лечения.

Симптомами лучевой болезни являются постоянная головная боль, нарушение движения, координации жестов, тошнота, рвота, головокружение, расстройства желудка и кишечника. Какая доза радиации смертельна для человека:

  • первая степень проявляется после латентного периода в две недели, заболевание вызывается облучением от 100 до 200 рентген;
  • для проявления второй степени после облучения дозой от 200 до 400 рентген, смерть наступает у четвертой части подвергшихся облучению;
  • третья стадия лучевой болезни — это смертность в 50% случаев, для возникновения достаточно дозы облучения от 400 до 600 рентгенов;
  • четвертую, самую опасную стадию, также вызывает радиация. Смертельная доза составляет более 600 рентген, летальный исход наступает в 100% случаев.

Онкологические заболевания

Изучение действия радиации на человека затруднено тем, что для появления обобщенных данных исследуются большие группы людей, что невозможно без специального эксперимента. Какая смертельная доза радиации является летальной, а какие уровни вызывают онкологические опухоли человека нельзя судить по эксперименту над животными.

В смысле выделения опасной дозы, вызывающей раковые опухоли, нет определенных данных. Любая доза полученной радиации дает толчок организму для начала деления агрессивных клеток. По частоте проявления болезни подразделяют следующим образом:

  • наиболее частым является проявление лейкоза;
  • из 1000 женщин, попавших в группу риска, раком молочной железы заболевают 10 пациенток;
  • такая же статистика заболевания раком щитовидки.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Полезный инфопортал