Допустимый радиационный фон для человека

Симптомы лучевой болезни

В симптоматике лучевой болезни играет большую роль объем дозы облучения и от площади участка.

Выделяют четыре степени течения болезни:

1) Первая степень (легкая) — облучение дозировкой 1-2 Грэй.

2) Вторая степень (средняя) — облучение дозировкой 2-4 Грэй.

3) Третья степень (тяжелая) — облучение дозировкой 4-6 Грэй.

4) Четвертая степень (крайне тяжелая) — облучение дозировкой 6-10 Грэй.

Периоды лучевой болезни:

• Первичная реакция. Начинается после облучения, и чем большая доза облучения, тем быстрее развивается первичная реакция. Характерными симптомами являются тошнота, рвота, угнетение сознания или, наоборот, психомоторное возбуждение, понос. В этот период есть высокая вероятность летального исхода, вот почему радиация опасна для жизни на этом этапе.
• Второй период (мнимое благополучие): больной чувствует себя лучше, состояние улучшается, но заболевание по-прежнему прогрессирует, что отражает анализ крови. Именно по этой причине период называется периодом мнимого благополучия.
• Третий период (разгар заболевания) характеризуется появлением всех симптомов болезни, определяются черты токсического отравления организма радиацией. Увеличиваются симптомы поражения центральной нервной системы, снова появляются и усиливаются головные боли, которые не купируются приемом/введением анальгетиков. Актуально головокружение, рвота. Практически всегда этот период сопровождает лихорадка.
• Четвертый период — это период реконвалесценции (выздоровления) или смерти.

Последствия облучения радиоактивными волнами

Поражение людей ионизирующим излучением может проявиться в виде лучевой болезни разной степени тяжести. Лучевая болезнь проявляется при дозе облучения, равной 1 зиверту. Увеличение дозы двукратно значительно увеличивает риск развития онкологического заболевания, а при трёхкратном увеличении велик риск смертельного облучения.

Первые симптомы лучевой болезни:

• диарея;
• синдром хронической усталости;
• тошнота, рвота;
• надсадный кашель;
• нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы.

Воздействие радиоактивных частиц может вызвать лучевые ожоги. При крупных дозах излучения происходит поражение эпителиоцитов, разрушение костной и мышечной тканей. Помимо ожогов, могут появляться метаболические нарушения, сопутствующие инфекции, лучевая катаракта и бесплодие.

Возможен также стохастический эффект, проявляющийся в появлении раковых опухолей. Чаще всего онкология возникает в молочной железе, щитовидной железе и нижних отделах кишечника.

Можно ли заразиться радиацией от зараженного человека?

Радиация вокруг нас коварна и способна вызвать множество заболеваний. Но можно ли ей заразиться от другого человека? На этот счет есть несколько мнений.

Одни ученые считают, что человек действительно способен заразить другого, потому что радиация представляет собой направленный поток излучений, появляющийся от быстрого деления ядер изотопов. Они отличаются по уровню опасности. Самым опасным считается направленный поток освобожденных радикалов, когда все нейтроны нейтральны и проникают в организм человека, который их поглощает. В результате начинается бесконечная реакция и именно появляющиеся ядра являются радиоактивными изотопами. Так, если организм облучен, то сам начинает излучать нейтроны и заражать все вокруг.

Второе мнение — заражение невозможно, потому что радиационные клетки убивают человека быстрее, чем он сам кого-то облучил. Но, если на одежде и волосах остается много радиационной пыли, то она может воздействовать на людей, находящихся рядом.

Общепринятое мнение — радиация не заразна. Можно получить любую инфекцию по воздуху. А вот чтобы получить большую дозу радиации, то требуется источник, коим человек быть не может.

Правда ли радиоактивные вещества светятся

Во многом благодаря видеоиграм, вроде Half-Life и фильмам катастрофам, люди думают, что радиоактивные вещества светятся каким-то ярким светом, но это не так. Иногда радиолюминесценция — так называют связанное с радиоактивностью свечение — все же наблюдается, но крайне редко. Даже в тех случаях, когда свечение есть, оно вызвано не столько радиоактивностью материала, а сколько взаимодействием радиации с окружающими материалами.

Примером могут служить часовые стрелки, которые применялись в механизмах 20-30-х годов прошлого века. Для свечения этих стрелок радий включали в краску на основе меди и сульфида цинка. В результате они светились зеленым и те часы, которые дожили до наших дней, все еще продолжают светится, что говорит о том, что излучение от них продолжается. Видимо от этого и пошло представление, что радиоактивные предметы и жидкости должны светиться.

На самом деле все не так.

В живой природе люминесценция тоже встречается, но у светлячков или растений она никак связана с радиацией и вызвана совершенно другими процессами. В случае с радиолюминесценцией, надо просто понимать, что возникает она крайне редко и только при взаимодействии с другими веществами. Даже соли урана, которые сами по себе имеют зеленый свет, не светятся при распаде.

Дозы радиации и их влияние на человека

Какая смертельная доза радиации? Радиационное поле искусственного типа приносит вред и нарушает основные функции жизнедеятельности многих живых существ, поскольку заряженные ионы влияют непосредственно на молекулы ДНК.

Максимально опасными и губительными последствиями повышенного влияния радиации на человека и опасной дозы радиации для человека в рентгенах являются преждевременные или внематочные беременности, выкидыши, онкологические недуги, доброкачественные опухоли, внутренние кровотечения. Из-за постоянного влияния ионизирующих веществ и смертельного уровня радиации для человека у него может развиться хроническая лучевая болезнь или особо острая ее форма. Катастрофическим последствием влияния радиации на человека является смерть.

1. 0.08 рентген в час. Это минимальный показатель влияния ионизирующих веществ на человеческий организм. Стоит сказать о том, что полностью избавиться от таких веществ в атмосфере нельзя по причине того, что радиационный фон – это не только созданные человеком устройства и приспособления, но и определенные природные факторы. Другими словами, человека постоянно окружает радиационное поле определенной мощности, которое может изменяться и по-разному влиять на организм по причине локальных или глобальных факторов. Однако, если естественное радиационное поле практически никогда не приносит губительного вреда человеческому организму, то искусственное поле ионизирующих веществ может привести к развитию недугов и многим деформациям.
2. 100 рентген. Эта доза радиационных элементов считается наиболее щадящей, однако опасной дозой радиации для человеческого организма. При получении такой дозы человек может начать болеть лучевой болезнью или страдать многими побочными внутренними нарушениями и воспалениями. Статистические данные говорят о том, что 10% всех людей, которые подверглись такой радиационной атаке и максимальной дозе радиации для человека, умирают от лучевой болезни или связанных с ней заболеваний спустя 30 дней после облучения. Среди наиболее распространенных симптомов лучевой болезни после такой дозы радиации принято считать постоянные приступы тошноты, головокружения, резкую потерю веса. У беременных женщин в связи с высоким уровнем облучения могут произойти преждевременные роды или выкидыш. У мужчин на некоторое время появляется бесплодие. Радиационная атака такой дозы оказывает сильное негативное влияние на иммунную систему человека поэтому при лучевой болезни высок риск заболеть инфекционными недугами или стать жертвой грибка и глистов.
3. Доза радиации в 300-550 рентген считается максимально опасной и негативной для человеческого организма. При такой опасной дозе радиации для человека доктор чаще всего ставит мужчине диагноз полного бесплодия. В некоторых случаях активность сперматозоидов может возобновляться после прохождения курса лечения, однако только в том случае, если уровень ионизирующих веществ в организме не превысил 500 Рентген. При такой дозе облучения у пациента выпадают волосы, кожа может приобретать красный или багровый оттенок, ломаются и выпадают ногти. У многих больных с такой дозой облучения наступает стадия внутренних заболеваний и кровотечений, может сильно нарушиться работа желудочно-кишечного тракта, ухудшиться работа головного мозга, появиться онкологическое заболевание.
4. Радиация в 600-1000 рентген считается максимально опасной и смертельной дозой радиации в микрорентгенах. Излечиться от такой лучевой болезни невозможно никакими методами и пересадками. В такой ситуации доктора могут только на протяжении нескольких лет поддерживать относительно стабильное состояние пациента, однако с самыми худшими побочными симптомами и осложнениями. В случае такого сильного облучения и смертельной дозы радиации в зивертах человек полностью теряет костный мозг, который нужно трансплантировать. Одновременно с этим при высоком воздействии на организм ионизирующих частиц у человека частично или полностью нарушается работа желудочно-кишечного тракта.
5. Радиация в 1000-5000 рентген приводит к мгновенному состоянию комы, в котором человек умирает через 5-35 минут после начала облучения.
6. 8000 и более рентген – несовместимая с жизнью смертельная доза радиации в рад, при которой человек умирает мгновенно.

Естественный радиационный фон

Радиация в воздухе

Радон 1980 мк3в 50,6%

Самый существенный источник природного радиационного фона находится в воздухе и представляет собой радон – радиоактивный газ. Радон и его изотопы, родительские радионуклиды, продукты распада обеспечивают среднюю вдыхаемую дозу в 1 260 микрозиверт (мкЗв) в год. В России средняя индивидуальная доза облучения по данным за 2001 – 2010 гг.: 1 980 мкЗв в год. Это составляет большую часть всей дозы радиации, которую в среднем получает человек от природных и техногенных источников. Радон распределяется неравномерно и его концентрация зависит от различных факторов. Он является продуктом распада урана, который довольно распространен в земной коре, его наибольшие концентрации сосредоточены в рудоносных породах. Радон просачивается из этих пород в атмосферу, в грунтовые воды или в здания. При дыхании он и продукты его распада попадают в легкие, где они остаются в течение определенного периода времени. Существуют области, где радон представляет собой существенную угрозу для здоровья. В зданиях Скандинавии, США, Чехии и Иране зафиксирована концентрация радона, превышающая среднее значение более чем в 500 раз.

Космическая радиация

Космическая радиация 390 мк3в 10,0%

Это излучение из космоса, от Солнца и других звезд. Оно частично задерживается атмосферой Земли. Поэтому, чем больше высота, тем меньше имеется воздуха для его задержания и тем больше космическая радиация. Доза радиации изменяется приблизительно от 250 мкЗв в год на уровне моря до 500 мкЗв в год на высоте 1 км. Ориентировочно примем дозу радиации в размере 390 мкЗв.

При полете на самолете человек получает несколько повышенную дозу радиации, обычно она составляет 5 мкЗв за час полета. Средняя дополнительная доза радиации для летного состава составляет 2 190 мкЗв в год.

Радиационный фон Земли

Радиационный фон Земли 480 мк3в 12,3%

Наличие радиационного фона Земли связано с излучением урана, тория и других радиоактивных веществ, которые встречаются в почве. Среднее значение составляет около 480 мкЗв в год, причем это значение гораздо меньше вдоль побережий.

В Индии и Бразилии, которые имеют высокие уровни тория в грунте, дозы могут быть значительно выше. В штатах Керала, Индия и Минас-Жерайс, Бразилия фон составляет около 10 000 мкЗв в год.

Радиация в еде

Радиация в еде и воде 290 мк3в 7,4%

Продукты в натуральном виде содержат углерод-14, который является радиоактивным, радиоактивный изотоп калий-40, а также другие радиоактивные изотопы. С пищей и водой человек получает около 290 мкЗв в год. Кроме того, некоторые растения и животные накапливают в себе большее количество радиоактивных веществ, следовательно, при их потреблении доза получается больше. Картофель, бобы, орехи, подсолнечные семечки имеют уровень радиации выше среднего. В человеке содержится калий-40 (30 мг), углерод-14 (10−8 г) и другие радионуклиды. Это приводит к тому, что каждый человек также имеет радиационный фон.

Допустимые дозы радиации

• допустимый уровень радиоактивного излучения от естественных источников излучения, иначе говоря естественный радиоактивный фон, в соответствии с нормативными документами, может быть в течении пяти лет подряд не выше чем 0,57 мкЗв/час

В последующие года, радиационный фон должен быть не выше  0,12 мкЗв/час

предельно допустимой суммарной годовой дозой, полученной от всех техногенных источников, является 1 мЗв/год

Величина 1 мЗв/год, суммарно должна включать в себя все эпизоды техногенного воздействия радиации на человека. Сюда входят все типы медицинских обследований и процедур, включает флюорографию, рентген зуба и так далее. Так же сюда относятся полеты на самолетах, прохождение через досмотр в аэропорту, получение радиоактивных изотопов с пищей и так далее.

Особенности радиационного исследования в медицине

Рентгеновское излучение занимает почетное второе место среди всех способов облучения человека, после природного. Но по сравнению с последним, излучение, которое применяется в рентгенодиагностике, намного опаснее из-за таких причин:

• Рентгеновское излучение превышает мощность натуральных источников радиации.
• В диагностических целях облучается ослабленный заболеванием человек, что усиливает вред здоровью от рентгеновских лучей.
• Медицинское излучение имеет неравномерное распределение по организму.
• Органы могут подвергаться рентгеновским лучам несколько раз.

Однако, в отличие от радиации природного происхождения, которое трудно предотвратить, рентгенодиагностика уже давно включает в себя разные способы защити от вредного влияния излучения на человека. Об этом немного позже.

Может ли радиация стать причиной мутации

Многие люди смотрят фантастические фильмы и думают, что радиационное облучение открывает в организме новые супер-способности. На самом деле радиация действительно может привести к мутации, но только она крайне маловероятно будет настолько хорошей, что ее носителя возьмут в ”Люди Х”.

Радиация способна повреждать спирали ДНК. Часто повреждение носит локальный характер и затрагивает только одну нить. В этом случае поврежденные участки могут замещаться нуклеотидами. Если повреждены обе нити, то полностью утрачивается генетическая информация, а клетка может запустить механизм самоуничтожения.

Примерно так и работает лучевая терапия для раковых больных. Даже раковые клетки могут саморазрушаться, если в них произойдут сильные структурные изменения. С другой стороны, обычная клетка может стать раковой, если получит повреждения.

Шутить с радиацией не стоит, но ее надо «знать в лицо» и понимать, как с ней бороться.

Сильно переживать по этому поводу не стоит, если вы соблюдаете элементарные правила безопасности. Например, если вы не находитесь под палящим солнцем без солнцезащитного крема. Фоновая радиация не способна причинить вред человеку, так как он привыкает к ней, но если вы на несколько дней переезжаете в район повышенной радиации, например, поближе к ядерному полигону или в жаркую страну, с этим надо быть очень осторожным. Клетки кожного эпителия могут повредиться. Одним из самых неприятных последствий является развитие меланомы, которая имеет очень плохие прогнозы с точки зрения лечения.

Помните, что мифы о радиации в основном касаются преуменьшения ее вреда

Поэтому берегите себя, более осторожно относитесь к жаркому солнцу, особенно в полдень, когда оно наиболее активно, и держитесь подальше от мест радиационных испытаний и катастроф

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.

Техногенный радиационный фон

Радиация от медицинских процедур

По некоторым оценкам, глобальное среднее воздействие на человека искусственной радиации составляет 600 мкЗв, в первую очередь оно связано с проведением медицинских процедур. Количество получаемого облучения в значительной степени зависит от оборудования и специфики медицинского обслуживания. В разных странах оно разное. В США, например, среднее количество получаемого облучения значительно выше, оно составляет 3000 мкЗв в год. В России оно значительно меньше.

• Типичный рентген грудной клетки – 30 — 300 мкЗв.
• Стоматологический рентген — 5 до 10 мкЗв.

Другие антропогенные причины получения радиации: курение, радиоактивные строительные материалы, исторические испытания ядерного оружия, аварии на АЭС и функционирование АЭС.

Потребительские товары

Сигареты, строительные материалы и т.д. имеют также радиационный фон. Сигареты содержат полоний-210, продукт распада радона, который содержится в листьях табака. Очень активные курильщики, выкуривающие по 1,5 пачки в день, получают дозу облучения 60 000 мкЗв в год. Поскольку доза радиации получается курильщиком локально в бронхах легких, то ее нельзя сравнивать с допустимыми нормами радиации, так как они рассчитаны на действие радиации на тело целиком.

По некоторым оценкам, потребительские товары дают 130 мкЗв в год.

Применение ядерного оружия

Надземные ядерные взрывы между 1940 и 1960 гг. привели к выбросу значительного количества радиоактивных веществ. Некоторые загрязнения являются локальными, некоторые распространились по всему миру. В 1963 г. эти загрязнение достигло своего пика. Они давали фон около 150 мкЗв в год. И составляли около 7% от среднего радиационного фона всех источников. К 2000 году во всем мире радиационный фон, связанный с этими загрязнениями, снизился до 5 мкЗв в год.

Аварии на АЭС

В нормальных условиях ядерные реакторы выпускают небольшое количество радиоактивных газов, которые создают ничтожно-маленький уровень радиации. Большие выбросы радиоактивности на АЭС крайне редки. До настоящего времени было две крупных аварии на АЭС – это авария на Чернобыльской АЭС и Фукусима I. Эти аварии привели к существенному загрязнению окружающей среды.

Жители пострадавших районов от аварии на Чернобыльской АЭС получили общую дозу от 10 000 до 50 000 мкЗв за 20 с лишним лет, при этом большая часть дозы была получена в первые годы после катастрофы. Ликвидаторы получили дозу более 100 000 мкЗв. Из-за острой лучевой болезни скончалось 28 человек. Сейчас доза радиации по всему миру от Чернобыльской аварии составляет около 2 мкЗв.

Жители пострадавших районов от аварии на Фукусима I в общем получили дозу между 1 000 и 15 000 мкЗв. 167 ликвидаторов получили дозы выше 100 000 мкЗв, и 6 из них получили дозу более 250 000 мкЗв.

Средняя доза от аварии на АЭС Три-Майл-Айленд составила 10 мкЗв.

Кроме гражданских аварий, указанных выше, было несколько аварий, связанных с военными объектами, таких как авария в Уиндскейле, загрязнения реки Теча ядерными отходами производственного объединения Маяк, и Кыштымская авария.

Радиационный фон на действующих АЭС

Рядом с АЭС, как правило, создается дополнительный фон порядка 0,1 мкЗв в год (очень небольшой), средняя доза получаемая людьми, живущими возле ТЭЦ, работающих на угле, в три раза выше!

Радиация на рабочем месте

Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) рекомендует ограничить воздействие радиации на месте работы до 50 000 мкЗв в год, и 100 000 мкЗв за 5 лет.

Также есть и другие техногенные источники, например, такие как просмотр телевизора, который дает около 10 мкЗв в год. Оставим на прочие источники 1%.

Как именно радиация влияет на клетки?

Ряд химических соединений обладает свойством радиационного излучения. Происходит активное деление ядер атомов, что приводит к высвобождению большого количества энергии. Эта сила способна буквально вырывать электроны от атомов клеток вещества. Сам процесс получил название ионизации. Атом, который подвергся такой процедуре, изменяет свои свойства, что приводит к изменению всего строения вещества. За атомами меняются молекулы, за молекулами общие свойства живой ткани. С возрастанием уровня облучения увеличивается и количество измененных клеток, что приводит к более глобальным переменам. В связи с чем и были высчитаны допустимые дозы облучения для человека. Дело в том, что изменения в живых клетках затрагивают и молекулу ДНК. Иммунная система активно восстанавливает ткани и даже способна «починить» поврежденную ДНК. Но в случаях значительного облучения или нарушения защитных сил организма развиваются заболевания.

С точностью предположить вероятность развития болезней, возникающих на клеточном уровне, при обычном поглощении радиации сложно. Если же эффективная доза облучения (это около 20 мЗв в год для работников промышленности) превышает рекомендуемые показатели в сотни раз, общее состояние здоровья значительно снижается. Иммунная система дает сбои, что влечет за собой развитие различных заболеваний.

Огромные дозы радиации, которые могут быть получены вследствие аварии на АЭС или взрыва атомной бомбы, не всегда совместимы с жизнью. Ткани под воздействием измененных клеток погибают в большом количестве и просто не успевают восстановиться, что влечет за собой нарушение жизненно важных функций. Если часть тканей сохранится, то у человека будет шанс на выздоровление.

Нормы для человека

За длительные годы исследования радиации были определены безопасные и максимальные дозы. К сожалению, не только опытным путём, но и на практике. Такие события, как Хиросима и Чернобыль не прошли даром для планеты. Годы наблюдений за излучением показали, что превышение допустимой дозы радиации оставляет отпечаток на всех последующих поколениях.

Физические величины в которых измеряется радиация

Радиационный фон

С момента зарождения земли прошло 4,5 миллиарда лет, за это время радиоактивность, которая во время её формирования была просто гигантской, сошла почти на нет. Существующий естественный фон, который в нашей стране составляет 4–15 мкР в час, складывается из нескольких составляющих. Это:

• Природный, до 83%. Остаточная радиация от природных источников — газов, минералов.
• Космическое излучение — 14%. Мощнейшим источником излучения является солнце. При уменьшении магнитного поля земли общий фон увеличится, что может привести к увеличению раковых заболеваний и мутаций. Второй фактор, снижающий излучение – это атмосфера. Летающие на самолётах и альпинисты получают повышенную дозу.
• Техногенное – от 3 до 13%. С первого атомного взрыва прошло 75 лет. За время испытаний атомного оружия в атмосферу было выброшено огромное количество радиоактивных веществ. Кроме этого, техногенные аварии — Чернобыль, Фукусима. Добыча и транспортировка таких веществ, а также работающие АЭС. Всё вносит вклад в общий фон.

Доза радиации которую получает человек в течении года

Норма радиационного фона является значение до 0,20 мкЗв/час или 20 мкР/час. Допустимый фон считается уровень до 60 мкР/час или 0,6 мЗв. Для каждой страны он устанавливается свой, например, в Бразилии безопасный радиоактивный фон составляет 100 мкР в час.

Безопасная доза

Безопасной дозой радиации для человека является уровень, при котором можно жить и работать без последствий для организма. Этот уровень определён до 30 мкР/ч (0,3 мкЗв/час).

Допустимая доза

Допустимая доза радиации несколько больше безопасной и показывает уровень, при котором на организм оказывается воздействие радиации, но без негативных последствий для здоровья.

Допустимый уровень в год предполагает до 1 мЗв. Если это значение поделить на часы, то получим 0,57 мкЗв/ч.

Эта доза применяется и для расчёта среднего значения полученного излучения за несколько лет. Например, человек за 5 лет подряд должен получить 5 мЗв, но работая на вредном производстве, получил годовую в 3 мЗв. Следующие 4 года он не должен получить более 1 мЗв, чтобы выровнять значения и уменьшить риск заработать лучевую болезнь.

При полётах на высоте выше 10 км уровень излучения будет до 3 мкЗв/ч, что превышает норму в 10 раз. Получается, что за 4 часа можно получить максимальную, суммарную дозу до 12 мкЗв.

Излучение которое можно полечить в полёте

Смертельный уровень облучения

Опасной дозой можно принять уровень в 0,75 Зв. При таком значении происходит изменение в крови человека и хоть не бывает смертельных исходов сразу, но в будущем вероятность раковых заболеваний довольно высока.

Как уже было замечено выше органы (печень, лёгкие, желудок, кожа) неравномерно воспринимают излучение. Лучевая болезнь начинается с дозы в 1–2 Зиверт и для некоторых это уже смертельная доза. Другие с лёгкостью перенесут заражение и выздоровеют.

Если исходить из статистики, то смертельной будет доза выше 7 Зиверт или 700 рентген.