Maßeinheiten für Radionuklide. In welchen Einheiten wird Strahlung gemessen? Grenzen Sie die Standards ein. Wirkung von Radionukliden auf nicht lebende Objekte

Für manche Menschen ist allein das Wort Strahlung erschreckend! Stellen wir sofort fest, dass es überall ist, es gibt sogar das Konzept der natürlichen Hintergrundstrahlung und das ist Teil unseres Lebens! Strahlung entstand lange vor unserem Erscheinen und bis zu einem gewissen Grad hat sich der Mensch angepasst.

Wie wird Strahlung gemessen?

Radionuklidaktivität gemessen in Curies (Ci, Cu) und Becquerel (Bq, Bq). Die Menge eines radioaktiven Stoffes wird in der Regel nicht durch Masseneinheiten (Gramm, Kilogramm etc.) bestimmt, sondern durch die Aktivität dieses Stoffes.

1 Bq = 1 Zerfall pro Sekunde
1Ci = 3,7 x 10 10 Bq

Absorbierte Dosis(die Menge an ionisierender Strahlungsenergie, die von einer Masseneinheit eines physischen Objekts, zum Beispiel Körpergewebe, absorbiert wird). Gray (Gy) und Rad (rad).

1 Gy = 1 J/kg
1 rad = 0,01 Gy

Dosisleistung(erhaltene Dosis pro Zeiteinheit). Gray pro Stunde (Gy/h); Sievert pro Stunde (Sv/h); Röntgen pro Stunde (R/h).

1 Gy/h = 1 Sv/h = 100 R/h (Beta und Gamma)
1 μSv/h = 1 μGy/h = 100 μR/h
1 μR/h = 1/1000000 R/h

Äquivalente Dosis(Einheit der absorbierten Dosis multipliziert mit einem Faktor, der ungleiche Gefahren berücksichtigt verschiedene Typen ionisierende Strahlung.) Sievert (Sv, Sv) und Rem (ber, rem) sind „das biologische Äquivalent von Röntgenstrahlen“.

1 Sv = 1Gy = 1J/kg (Beta und Gamma)
1 µSv = 1/1000000 Sv
1 ber = 0,01 Sv = 10 mSv

Umrechnung von Werten:

1 Zivet (Zv, Sv)= 1000 Millisievert (mSv, mSv) = 1.000.000 Mikrosievert (uSv, μSv) = 100 ber = 100.000 Millirem.

Sichere Hintergrundstrahlung?

Am sichersten Strahlungsbelastung für Menschen gilt als ein Wert, der nicht übersteigt 0,2 Mikrosievert pro Stunde (oder 20 Mikroröntgen pro Stunde), Dies ist der Fall, wenn „Hintergrundstrahlung ist normal“. Weniger sicher ist ein Wert, der nicht überschritten wird 0,5 µSv/Stunde.

Nicht nur die Stärke, sondern auch die Einwirkungszeit spielt für die menschliche Gesundheit eine wichtige Rolle. So kann eine Strahlung geringerer Stärke, die ihre Wirkung über einen längeren Zeitraum entfaltet, gefährlicher sein als eine starke, aber kurzfristige Strahlung.

Strahlungsansammlung.

Es gibt auch so etwas wie kumulierte Strahlendosis. Im Laufe des Lebens kann sich ein Mensch anhäufen 100 – 700 mSv, dies gilt als die Norm. (In Gebieten mit erhöhtem radioaktivem Hintergrund: beispielsweise in Berggebieten bleibt die Höhe der akkumulierten Strahlung im oberen Bereich). Wenn eine Person etwa ansammelt 3-4 mSv/Jahr Diese Dosis gilt als durchschnittlich und sicher für den Menschen.

Es ist auch zu beachten, dass neben dem natürlichen Hintergrund auch andere Phänomene das Leben eines Menschen beeinflussen können. So zum Beispiel „erzwungene Exposition“: Röntgen der Lunge, Fluorographie – ergibt bis zu 3 mSv. Eine vom Zahnarzt angefertigte Röntgenaufnahme beträgt 0,2 mSv. Flughafenscanner 0,001 mSv pro Scan. Der Flug in einem Flugzeug beträgt 0,005 bis 0,020 Millisievert pro Stunde. Die empfangene Dosis hängt von der Flugzeit, der Höhe und dem Sitz des Passagiers ab. Daher ist die Strahlendosis am Fenster am höchsten. Sie können auch zu Hause eine Strahlendosis aus scheinbar sicheren Quellen erhalten. Auch die Strahlung, die sich in schlecht belüfteten Räumen ansammelt, trägt erheblich zur Strahlenbelastung des Menschen bei.

Arten radioaktiver Strahlung und ihre kurze Beschreibung:

Alpha -hat eine leicht durchdringende Wirkung Fähigkeit (man kann sich buchstäblich mit einem Stück Papier schützen), aber die Folgen für bestrahltes, lebendes Gewebe sind am schrecklichsten und zerstörerischsten. Es hat im Vergleich zu anderen ionisierenden Strahlungen eine geringe Geschwindigkeit20.000 km/s,sowie kürzeste Belichtungsabstände. Die größte Gefahr besteht im direkten Kontakt und Eindringen in den menschlichen Körper.

Neutron - besteht aus Neutronenflüssen. Hauptquelle; Atomexplosionen, Kernreaktoren. Verursacht schwere Schäden. Es ist möglich, sich durch Materialien mit hohem Wasserstoffgehalt (deren chemische Formel Wasserstoffatome enthält) vor Neutronenstrahlung mit hoher Durchschlagskraft zu schützen. Normalerweise werden Wasser, Paraffin und Polyethylen verwendet. Geschwindigkeit = 40.000 km/s.

Beta - tritt beim Zerfall der Atomkerne radioaktiver Elemente auf. Passiert Kleidung und teilweise lebendes Gewebe problemlos. Beim Durchgang durch dichtere Stoffe (z. B. Metall) geht es mit diesen in aktive Wechselwirkung, wodurch der Großteil der Energie verloren geht und auf die Elemente des Stoffes übertragen wird. So kann ein nur wenige Millimeter großes Blech die Betastrahlung vollständig stoppen. Kann erreichen 300.000 km/s.

Gamma - emittiert bei Übergängen zwischen angeregten Zuständen von Atomkernen. Durchdringt Kleidung und lebendes Gewebe und durchdringt dichte Substanzen etwas schwieriger. Der Schutz besteht aus einer beträchtlichen Dicke aus Stahl oder Beton. Darüber hinaus ist die Wirkung von Gammastrahlung viel schwächer (etwa 100-mal) als die von Beta- und zehntausendmal von Alphastrahlung. Legt große Entfernungen mit hoher Geschwindigkeit zurück 300.000 km/s.

Röntgen – ähnelt Sgamma, hat jedoch aufgrund seiner längeren Wellenlänge eine geringere Durchdringung.

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Auf diese Weise:

1 Ci = 3,7·10 10 Bq (genau) 1 Bq = 2,7027·10 −11 Ci.

Der Wert von 1 Curie wurde ursprünglich als die Radioaktivität der Emanation von Radium (d. h. Radon-222) im radioaktiven Gleichgewicht mit 1 g 226 Ra definiert. Derzeit ist die Einheit an das Becquerel gebunden (per Definition 1 Ci = 3,7 · 10 · 10 Bq), um den Fehler zu vermeiden, der bei der Bestimmung der Halbwertszeit von Radium-226 auftritt und mehrere Zehntel Prozent beträgt.

Die Wirksamkeit von Cäsium-137 oder Kobalt-60, die in der Strahlentherapie eingesetzt werden, kann etwa 1000 Ci betragen, was schwerwiegende gesundheitliche Auswirkungen haben kann, selbst wenn die Exposition nur wenige Minuten anhält.

Zusätzlich zu Curie wird häufig μCurie verwendet: 1 μCi = 3,7 · 10 4 Zerfälle pro Sekunde = 2,22 · 10 6 Zerfälle pro Minute.

Der menschliche Körper enthält etwa 0,1 µCi natürlich vorkommendes Kalium-40.

siehe auch

Anmerkungen

Wikimedia-Stiftung. 2010.

Sehen Sie, was „Curie (Maßeinheit)“ in anderen Wörterbüchern ist:

Curie, eine systemfremde Aktivitätseinheit eines Nuklids in einer radioaktiven Quelle (Isotopenaktivität). Benannt zu Ehren der französischen Wissenschaftler P. Curie und M. Skłodowska Curie. Kurzbezeichnung: Russisch ≈ Curie, international ≈ Ci. Es wurde festgestellt... ...

Dieser Begriff hat andere Bedeutungen, siehe Becquerel. Becquerel (Symbol: Bq, Bq) ist eine Maßeinheit für die Aktivität einer radioaktiven Quelle im Internationalen Einheitensystem (SI). Ein Becquerel wird in ... ... Wikipedia als die Aktivität der Quelle definiert

Dieser Begriff hat andere Bedeutungen, siehe Rutherford. Rutherford (Symbol: Рд, Rd) ist eine veraltete, systemfremde Maßeinheit für die Aktivität einer radioaktiven Quelle. 1 Rd ist definiert als 106 Zerfallsereignisse pro Sekunde. Also... ... Wikipedia

- (Französisch Curie) Französischer Nachname. Bemerkenswerte Redner Pierre Curie (1859–1906), französischer Physiker; Preisträger Nobelpreis in der Physik. Marie Skłodowska Curie (1867 1934) französische Physikerin und Chemikerin, Nobelpreisträgerin für Physik und Chemie;... ... Wikipedia

Eine Maßeinheit für natürliche oder künstliche Radioaktivität; wird bestimmt (GOST 8848 63) durch die Menge einer radioaktiven Substanz, in der 3.700·1010 Zerfälle pro Sekunde auftreten (Radioaktivität von 1 g Radium). Oft benutzt... ... Geologische Enzyklopädie

Curie- unkl., vgl. Curie. Mit dem Namen Fr. Physiker P. Curie und M. Skłodowska Curie. Spezialist. Eine Maßeinheit für Radioaktivität. BAS 1. Die höchste Aktivität beträgt 0,67,10 9 Curies (Liter, gegeben durch eine aus Schiefer fließende Quelle. Natur 1925 1 3 107. In Kernkraftwerken gibt es jedoch... ... Historisches Wörterbuch Gallizismen der russischen Sprache

CURIE- (1) der Temperaturpunkt, bei dessen Erreichen die erhitzten (siehe auch) ihre Magnetisierung verlieren und zu (siehe auch) werden und (siehe auch) ihre spontane Polarisation verlieren, gewöhnliche (siehe auch); (2) Nicht-systemische Maßeinheit für natürliche Millionen künstlicher ... ... Große Polytechnische Enzyklopädie

CURIE Maria (1867 1934), gebürtige Polin, spezialisierte sich auf dem Gebiet der RADIOAKTIVITÄT. Marie Curies Ehemann, Pierre Curie, war in der Elektro- und Elektrotechnik tätig magnetische Eigenschaften Kristalle formulierte er auch die Abhängigkeit der Magnetisierung von... ... Wissenschaftliches und technisches Enzyklopädisches Wörterbuch

I Curie Irène (1897–1956), französischer Physiker; siehe Joliot Curie I. II Curie (Curie) Pierre (15.5.1859, Paris, 19.4.1906, ebenda), französischer Physiker, Mitglied der Französischen Akademie der Wissenschaften (1905). Nach seinem Abschluss an der Universität Paris (1877)… … Große sowjetische Enzyklopädie

Größen, die per Definition als gleich Eins gelten, wenn andere Größen derselben Art gemessen werden. Die Standardmaßeinheit ist ihre physische Implementierung. Die Standardmaßeinheit Meter ist also ein 1 m langer Stab. Im Prinzip kann man sich vorstellen... ... Colliers Enzyklopädie

Radioaktivität- spontaner Zerfall instabiler Kerne einiger Atome, begleitet von der Emission ionisierender Strahlung (Strahlung).

Ionisierende Strahlung- ein Strom von Elementarteilchen oder Quanten, deren Energie hoch genug ist, um die Ionisierung von Atomen und Molekülen in der bestrahlten Substanz zu bewirken. Die Hauptarten ionisierender Strahlung sind Alphateilchen, Betastrahlen, Gammastrahlen, Röntgenstrahlen und Neutronen.

Alphateilchen- der Kern eines Heliumatoms, besteht aus zwei Protonen und zwei Neutronen. In der Luft überschreitet die Reichweite eines Alphateilchens mehrere Zentimeter nicht, in weichem biologischem Gewebe mehrere zehn Mikrometer.

Betastrahlen- Elektronen und Positronen. Sie können mehrere Meter in der Luft fliegen und Weichgewebe bis zu einer Entfernung von mehreren Millimetern durchdringen.

Gamma Strahlen- Quanten elektromagnetische Strahlung hohe Energie mit einer Wellenlänge von weniger als 0,01 nm. Kann sich über große Entfernungen ausbreiten.

Röntgenstrahlen- Quanten elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge von 0,01 bis 100 nm. Sie haben weniger Energie als Gammastrahlen. Sie entstehen nicht nur beim radioaktiven Zerfall, sondern auch in einer Röntgenröhre.

Neutronen- Neutrale Teilchen verursachen eine indirekte Ionisierung.

Die Maßeinheit für Radioaktivität ist Becquerel(Bq, Bq). Ein Becquerel entspricht einem Zerfall pro Sekunde. Oft wird eine nicht-systemische Einheit verwendet - Curie(Ki, Ci). Ein Curie entspricht der Anzahl der Zerfälle pro Sekunde in 1 Gramm Radium. 1 Ki = 3,7. 10 10 Bq.

Weithin bekannte nicht-systemische Einheit Röntgen(P, R) dient zur Bestimmung der Expositionsdosis. Ein Röntgen entspricht der Dosis an Röntgen- oder Gammastrahlung, bei der 2 in 1 cm 3 Luft entsteht. 10 9 Ionenpaare (die Gesamtladung der Ionen entspricht einer Ladungseinheit im CGS-System). 1 R = 2,58. 10 -4 C/kg.

Um die Wirkung von Strahlung auf einen Stoff zu beurteilen, wird die absorbierte Dosis gemessen, die als absorbierte Energie pro Masseneinheit definiert ist. Die Einheit der absorbierten Dosis wird genannt froh(aus dem Englischen: absorbierte Strahlungsdosis). Ein Rad entspricht 100 Erg/g. Das SI-System verwendet eine andere Einheit - grau(Gr, Gy). 1 Gy = 100 rad = 1 J/kg.

Biologische Wirkung verschiedene Arten Strahlung ist nicht dasselbe. Dies liegt an der unterschiedlichen Durchdringungsfähigkeit und der Art der Energieübertragung auf die Organe und Gewebe eines lebenden Organismus. Daher wird zur Beurteilung biologischer Folgen das biologische Äquivalent von Röntgenstrahlen verwendet – rem(V Englische Sprache- rem, Röntgenäquivalent des Menschen). Die rem-Dosis entspricht der Raddosis multipliziert mit dem Strahlungsqualitätsfaktor. Für Röntgen-, Beta- und Gammastrahlen gilt der Qualitätsfaktor als gleich eins, d. h. rem entspricht rad. Alpha-Partikel haben einen Qualitätsfaktor von 20 (was bedeutet, dass Alpha-Partikel 20-mal mehr Schaden an lebendem Gewebe anrichten als die gleiche absorbierte Dosis an Beta- oder Gammastrahlen). Bei Neutronen liegt der Koeffizient je nach Energie zwischen 5 und 20. Das SI-System führt eine spezielle Einheit für die Äquivalentdosis ein, genannt sievert(Sv, Sv). 1 Sv = 100 Rem. Die Äquivalentdosis in Sievert entspricht der absorbierten Dosis in Grautönen multipliziert mit dem Qualitätsfaktor.

Siehe die Ausgabe zum gleichen Thema

Siehe auch den Artikel von S. Pankratov „Maßeinheiten in der Strahlungsphysik“. „Wissenschaft und Leben“ 1986, Nr. 9.

Seit der Mitte des letzten Jahrhunderts hat ein neues Wort Einzug in die Wissenschaft gehalten – Strahlung. Seine Entdeckung revolutionierte den Geist von Physikern auf der ganzen Welt und ermöglichte es, einige Newtonsche Theorien zu verwerfen und kühne Annahmen über die Struktur des Universums, seine Entstehung und unseren Platz darin zu treffen. Aber das ist alles für Spezialisten. Der Durchschnittsmensch seufzt nur und versucht, solch verstreutes Wissen über dieses Thema zusammenzusetzen. Erschwerend kommt hinzu, dass es zahlreiche Strahlungsmesseinheiten gibt, die alle gültig sind.

Terminologie

Der erste Begriff, mit dem es sich zu beschäftigen lohnt, ist tatsächlich Strahlung. Dies ist die Bezeichnung für den Prozess der Emission winziger Teilchen durch jede Substanz, wie z. B. Elektronen, Protonen, Neutronen, Heliumatome und andere. Je nach Teilchenart unterscheiden sich die Strahlungseigenschaften voneinander. Strahlung wird entweder beim Zerfall von Stoffen in einfachere Stoffe oder bei deren Synthese beobachtet.

Strahlungseinheiten- Dies sind herkömmliche Konzepte, die angeben, wie viele Elementarteilchen aus einem Stoff freigesetzt werden. An dieser Moment Die Physik arbeitet mit sieben verschiedenen Einheiten und deren Kombinationen. Dies ermöglicht es uns, verschiedene Prozesse zu beschreiben, die mit Materie ablaufen.

Radioaktiver Zerfall- willkürliche Veränderung der Struktur instabiler Atomkerne durch Freisetzung von Mikropartikeln.

Zerfallskonstante- Das Statistisches Konzept, der die Wahrscheinlichkeit der Zerstörung eines Atoms über einen bestimmten Zeitraum vorhersagt.

Halbwertszeit- Dies ist der Zeitraum, in dem die Hälfte der gesamten Stoffmenge zerfällt. Für einige Elemente wird sie in Minuten berechnet, für andere in Jahren und sogar Jahrzehnten.

Wie wird Strahlung gemessen?

Strahlungseinheiten sind nicht die einzigen, die zur Bewertung von Eigenschaften verwendet werden. Darüber hinaus werden Größen wie:
- Aktivität der Strahlungsquelle;
- Flussdichte (Anzahl ionisierender Teilchen pro Flächeneinheit).

Darüber hinaus gibt es Unterschiede bei der Beschreibung der Auswirkungen von Strahlung auf lebende und nichtlebende Objekte. Wenn also ein Stoff unbelebt ist, gelten für ihn die folgenden Konzepte:

Absorbierte Dosis;
- Expositionsdosis.

Wenn die Strahlung lebendes Gewebe betraf, werden folgende Begriffe verwendet:

Äquivalente Dosis;
- wirksame Äquivalentdosis;
- Dosisleistung.

Die Einheiten der Strahlungsmessung sind, wie oben erwähnt, herkömmliche numerische Werte, die von Wissenschaftlern übernommen werden, um Berechnungen zu erleichtern und Hypothesen und Theorien aufzustellen. Vielleicht gibt es deshalb keine allgemein anerkannte Maßeinheit.

Curie

Eine der Maßeinheiten für Strahlung ist der Curie. Es gehört nicht zum System (gehört nicht zum SI-System). In Russland wird es verwendet Kernphysik und Medizin. Die Aktivität einer Substanz entspricht einem Curie bei 3,7 Milliarden radioaktiver Zerfall. Das heißt, wir können sagen, dass ein Curie drei Milliarden siebenhundert Millionen Becquerel entspricht.

Diese Zahl wurde aufgrund der Tatsache erhalten, dass Marie Curie (die einführte diese Bezeichnung) führte ihre Experimente mit Radium durch und legte dessen Zerfallsgeschwindigkeit zugrunde. Aber im Laufe der Zeit haben die Physiker das entschieden Zahlenwert Es ist besser, diese Einheit mit einer anderen zu verbinden – dem Becquerel. Dadurch konnten wir einige Fehler in mathematischen Berechnungen vermeiden.

Neben Curies findet man häufig auch Vielfache oder Teilmultiplikatoren, wie zum Beispiel:
- Megacurie (entspricht 3,7 bis 10 bis 16 Becquerel);
- Kilocuries (3,7 Milliarden Becquerel);
- Millicurie (37 Millionen Becquerel);
- Mikrocurie (37 Tausend Becquerel).

Mit dieser Einheit können Sie die volumetrische, Oberflächen- oder spezifische Aktivität eines Stoffes ausdrücken.

Becquerel

Die Maßeinheit der Strahlendosis, das Becquerel, ist eine Systemeinheit und im Internationalen Einheitensystem (SI) enthalten. Es ist das einfachste, weil eine Strahlungsaktivität von einem Becquerel bedeutet, dass in der Substanz nur ein radioaktiver Zerfall pro Sekunde auftritt.

Es erhielt seinen Namen zu Ehren des französischen Physikers Antoine. Der Name wurde Ende des letzten Jahrhunderts genehmigt und wird noch heute verwendet. Da es sich um eine relativ kleine Einheit handelt, werden zur Bezeichnung der Aktivität Dezimalpräfixe verwendet: Kilo-, Milli-, Mikro- und andere.

In jüngster Zeit werden nicht-systemische Einheiten wie Curie und Rutherford zusammen mit Becquerel verwendet. Ein Rutherford entspricht einer Million Becquerel. In der Beschreibung der volumetrischen oder Oberflächenaktivität finden sich die Bezeichnungen Becquerel pro Kilogramm, Becquerel pro Meter (Quadrat oder Kubik) und deren verschiedene Ableitungen.

Röntgen

Auch die Maßeinheit der Strahlung, die Röntgenstrahlung, ist nicht systemisch, obwohl sie überall zur Angabe der Expositionsdosis der empfangenen Gammastrahlung verwendet wird. Ein Röntgen entspricht der Strahlungsdosis, die ein Kubikzentimeter Luft im Normalfall ausstrahlt Luftdruck und die Nulltemperatur trägt eine Ladung von 3,3*(10*-10). Das entspricht zwei Millionen Ionenpaaren.

Obwohl nach der Gesetzgebung der Russischen Föderation die Verwendung der meisten systemfremden Geräte verboten ist, werden bei der Markierung von Dosimetern Röntgenstrahlen verwendet. Sie werden jedoch bald nicht mehr verwendet, da es sich als praktischer erwiesen hat, alles in Graustufen und Sievert aufzuzeichnen und zu berechnen.

Froh

Die Maßeinheit für Strahlung, das Rad, liegt außerhalb des SI-Systems und entspricht der Strahlungsmenge, die ein Millionstel Joule Energie auf ein Gramm einer Substanz überträgt. Das heißt, ein Rad entspricht 0,01 Joule pro Kilogramm Materie.

Das Material, das Energie absorbiert, kann entweder lebendes Gewebe oder andere organische und anorganische Stoffe und Substanzen sein: Boden, Wasser, Luft. Als eigenständige Einheit wurde das Rad 1953 eingeführt und hat in Russland das Recht, in der Physik und Medizin eingesetzt zu werden.

Grau

Dies ist eine weitere anerkannte Maßeinheit für Strahlungswerte Internationales System Einheiten. Es spiegelt die absorbierte Strahlungsdosis wider. Es wird davon ausgegangen, dass ein Stoff eine Dosis von einem Gray erhalten hat, wenn die durch Strahlung übertragene Energie einem Joule pro Kilogramm entspricht.

Diese Einheit erhielt ihren Namen zu Ehren des englischen Wissenschaftlers Lewis Gray und wurde 1975 offiziell in die Wissenschaft eingeführt. Gemäß den Regeln wird der vollständige Name der Einheit mit einem Kleinbuchstaben geschrieben, die abgekürzte Bezeichnung jedoch mit einem Großbuchstaben. Ein Gray entspricht einhundert Rad. Neben einfachen Einheiten verwendet die Wissenschaft auch Vielfache und Teiler ihrer Äquivalente, wie Kilogray, Megagray, Decigray, Centigray, Mikrogray und andere.

sievert

Die Strahlungseinheit Sievert wird zur Angabe effektiver und äquivalenter Strahlungsdosen verwendet und ist ebenso wie Gray und Becquerel im SI-System enthalten. Seit 1978 in der Wissenschaft verwendet. Ein Sievert entspricht der Energie, die ein Kilogramm Gewebe absorbiert, nachdem es einem Grau der Gammastrahlung ausgesetzt wurde. Die Einheit erhielt ihren Namen zu Ehren des schwedischen Wissenschaftlers Rolf Sievert.

Der Definition nach zu urteilen, sind Sievert und Grau gleich, das heißt, die äquivalente und die absorbierte Dosis sind gleich groß. Aber es gibt immer noch einen Unterschied zwischen ihnen. Bei der Bestimmung der Äquivalentdosis ist es notwendig, nicht nur die Menge, sondern auch andere Eigenschaften der Strahlung, wie Wellenlänge, Amplitude und welche Teilchen sie repräsentieren, zu berücksichtigen. Daher wird der Zahlenwert der absorbierten Dosis mit dem Strahlungsqualitätsfaktor multipliziert.

So zum Beispiel auch bei allen anderen gleiche Bedingungen Die absorbierte Wirkung von Alphateilchen ist zwanzigmal stärker als die gleiche Dosis Gammastrahlung. Darüber hinaus muss der Gewebekoeffizient berücksichtigt werden, der zeigt, wie Organe auf Strahlung reagieren. Daher wird in der Strahlenbiologie die Äquivalentdosis und in der Arbeitshygiene (zur Standardisierung der Strahlenbelastung) die effektive Dosis verwendet.

Solarkonstante

Es gibt eine Theorie, dass das Leben auf unserem Planeten dadurch entstanden ist Sonnenstrahlung. Die Einheiten zur Messung der Strahlung eines Sterns sind Kalorien und Watt geteilt durch eine Zeiteinheit. Dies wurde beschlossen, weil die Strahlungsmenge der Sonne durch die Wärmemenge, die Objekte empfangen, und die Intensität, mit der sie ankommt, bestimmt wird. Nur ein halbes Millionstel der gesamten emittierten Energiemenge erreicht die Erde.

Strahlung von Sternen breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum aus und gelangt in Form von Strahlen in unsere Atmosphäre. Das Spektrum dieser Strahlung ist recht breit – vom „weißen Rauschen“, also Radiowellen, bis hin zu Röntgenstrahlen. Die Teilchen, die mit der Strahlung mitkommen, sind Protonen, aber manchmal können auch Elektronen vorhanden sein (wenn die Energiefreisetzung groß war).

Die von der Sonne empfangene Strahlung ist die treibende Kraft aller lebenden Prozesse auf dem Planeten. Die Menge an Energie, die wir erhalten, hängt von der Jahreszeit, der Position des Sterns über dem Horizont und der Transparenz der Atmosphäre ab.

Auswirkungen von Strahlung auf Lebewesen

Wenn lebendes Gewebe mit identischen Eigenschaften mit unterschiedlichen Strahlungsarten (bei gleicher Dosis und Intensität) bestrahlt wird, variieren die Ergebnisse. Daher reicht zur Ermittlung der Folgen allein die absorbierte bzw. Expositionsdosis nicht aus, wie dies bei unbelebten Objekten der Fall ist. Vor Ort erscheinen Maßeinheiten der durchdringenden Strahlung, wie Sievert, Rem und Grau, die die äquivalente Strahlungsdosis angeben.

Äquivalent ist die von lebendem Gewebe absorbierte Dosis, multipliziert mit einem bedingten (tabellarischen) Koeffizienten, der berücksichtigt, wie gefährlich eine bestimmte Strahlungsart ist. Zur Messung wird am häufigsten das Sievert verwendet. Ein Sievert entspricht einhundert Rem. Je höher der Koeffizient, desto gefährlicher ist die Strahlung. Für Photonen ist dies also eins und für Neutronen und Alphateilchen sind es zwanzig.

Seit dem Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl in Russland und anderen GUS-Staaten Besondere Aufmerksamkeit Achten Sie auf die Höhe der Strahlenbelastung des Menschen. Die Äquivalentdosis aus natürlichen Strahlungsquellen sollte fünf Millisievert pro Jahr nicht überschreiten.

Wirkung von Radionukliden auf nicht lebende Objekte

Radioaktive Teilchen tragen eine Energieladung in sich, die sie auf Materie übertragen, wenn sie mit ihr kollidieren. Und je mehr Teilchen auf ihrem Weg mit einer bestimmten Menge Materie in Kontakt kommen, desto mehr Energie erhält sie. Seine Menge wird in Dosen geschätzt.

Absorbierte Dosis- das ist es, was eine Substanzeinheit erhalten hat. Gemessen in Grautönen. Dieser Wert berücksichtigt nicht die Tatsache, dass die Wirkung verschiedener Strahlungsarten auf Materie unterschiedlich ist.
Expositionsdosis- stellt die absorbierte Dosis dar, berücksichtigt jedoch den Ionisierungsgrad des Stoffes durch die Exposition gegenüber verschiedenen radioaktiven Partikeln. Sie wird in Coulomb pro Kilogramm oder Röntgen gemessen.

Das Wort „Strahlung“ bezieht sich am häufigsten auf ionisierende Strahlung, die mit dem radioaktiven Zerfall einhergeht. Gleichzeitig erfährt der Mensch die Wirkung nichtionisierender Strahlung: elektromagnetischer und ultravioletter Strahlung.

Die Hauptstrahlungsquellen sind:

natürliche radioaktive Substanzen um uns herum und in uns – 73 %;
medizinische Verfahren (Durchleuchtung und andere) – 13 %;
kosmische Strahlung - 14 %.

Natürlich gibt es vom Menschen verursachte Verschmutzungsquellen infolge schwerer Unfälle. Dies sind die gefährlichsten Ereignisse für die Menschheit, denn wie bei Nukleare Explosion Dabei können Jod (J-131), Cäsium (Cs-137) und Strontium (hauptsächlich Sr-90) freigesetzt werden. Nicht weniger gefährlich sind waffenfähiges Plutonium (Pu-241) und seine Zerfallsprodukte.

Vergessen Sie auch nicht, dass die Erdatmosphäre in den letzten 40 Jahren sehr stark durch radioaktive Produkte atomarer und radioaktiver Strahlung verschmutzt wurde Wasserstoffbomben. Natürlich kommt es derzeit nur zu radioaktivem Niederschlag im Zusammenhang mit Naturkatastrophen, etwa Vulkanausbrüchen. Wenn sich jedoch eine Kernladung im Moment der Explosion spaltet, entsteht das radioaktive Isotop Kohlenstoff-14 mit einer Halbwertszeit von 5.730 Jahren. Die Explosionen veränderten den Gleichgewichtsgehalt von Kohlenstoff-14 in der Atmosphäre um 2,6 %. Derzeit beträgt die durchschnittliche effektive Äquivalentdosisleistung aufgrund von Explosionsprodukten etwa 1 mrem/Jahr, was etwa 1 % der Dosisleistung aufgrund natürlicher Hintergrundstrahlung entspricht.

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Energie ist ein weiterer Grund für die gravierende Anreicherung von Radionukliden im Körper von Mensch und Tier. Steinkohlen, die für den Betrieb von Wärmekraftwerken verwendet werden, enthalten natürliche radioaktive Elemente, wie Kalium-40, Uran-238 und Thorium-232. Die Jahresdosis im Bereich kohlebefeuerter Wärmekraftwerke beträgt 0,5–5 mrem/Jahr. Kernkraftwerke zeichnen sich übrigens durch deutlich geringere Emissionen aus.

Fast alle Bewohner der Erde sind medizinischen Eingriffen ausgesetzt, bei denen ionisierende Strahlungsquellen zum Einsatz kommen. Aber es ist mehr schwere Frage, worauf wir etwas später zurückkommen werden.

In welchen Einheiten wird Strahlung gemessen?

Zur Messung der Strahlungsenergiemenge werden verschiedene Einheiten verwendet. In der Medizin ist das Sievert das wichtigste – die wirksame Äquivalentdosis, die der gesamte Körper in einem Eingriff erhält. Die Stärke der Hintergrundstrahlung wird in Sievert pro Zeiteinheit gemessen. Das Becquerel dient als Maßeinheit für die Radioaktivität von Wasser, Boden usw. pro Volumeneinheit.

Weitere Maßeinheiten finden Sie in der Tabelle.

Begriff	Einheiten		Einheitenverhältnis	Definition
Begriff	Im SI-System	Im alten System	Einheitenverhältnis	Definition
Aktivität	Becquerel, Bk		1 Ci = 3,7 × 10 10 Bq	Anzahl der radioaktiven Zerfälle pro Zeiteinheit
Dosisleistung	Sievert pro Stunde, Sv/h	Röntgen pro Stunde, R/h	1 µR/h = 0,01 µSv/h	Strahlungsniveau pro Zeiteinheit
Absorbierte Dosis		Radian, rad	1 rad = 0,01 Gy	Die Menge an ionisierender Strahlungsenergie, die auf ein bestimmtes Objekt übertragen wird
Effektive Dosis	Sievert, Sv		1 Rem = 0,01 Sv	Strahlungsdosis unter Berücksichtigung unterschiedlicher Empfindlichkeit der Organe gegenüber Strahlung

Folgen der Strahlung

Die Wirkung von Strahlung auf den Menschen wird als Exposition bezeichnet. Ihre Hauptmanifestation ist die akute Strahlenkrankheit mit unterschiedlichem Schweregrad. Bei einer Strahlungsdosis von 1 Sievert kann eine Strahlenkrankheit auftreten. Eine Dosis von 0,2 Sievert erhöht das Krebsrisiko, eine Dosis von 3 Sievert bedroht das Leben der exponierten Person.

Die Strahlenkrankheit äußert sich durch folgende Symptome: Kraftverlust, Durchfall, Übelkeit und Erbrechen; trockener, stechender Husten; Herzfunktionsstörung.

Darüber hinaus verursacht Strahlung Strahlenverbrennungen. Sehr hohe Dosen führen zum Absterben der Haut und sogar zur Schädigung von Muskeln und Knochen, was viel schlimmer zu behandeln ist als chemische oder thermische Verbrennungen. Neben Verbrennungen können Stoffwechselstörungen, infektiöse Komplikationen, Strahlenunfruchtbarkeit und Strahlenkatarakte auftreten.

Die Auswirkungen der Strahlung können sich durch manifestieren lange Zeit- das ist der sogenannte stochastische Effekt. Dies kommt darin zum Ausdruck, dass die Inzidenz bestimmter Krebsarten bei bestrahlten Personen zunehmen kann. Theoretisch sind auch genetische Auswirkungen möglich, allerdings sogar bei den 78.000 japanischen Kindern, die überlebt haben Atombombenabwurf In Hiroshima und Nagasaki konnte kein Anstieg der Fälle von Erbkrankheiten festgestellt werden. Dies trotz der Tatsache, dass die Auswirkungen der Strahlung stärker auf sich teilende Zellen wirken, sodass Strahlung für Kinder viel gefährlicher ist als für Erwachsene.

Eine kurzzeitige, niedrig dosierte Bestrahlung, die zur Untersuchung und Behandlung bestimmter Krankheiten eingesetzt wird, führt zu einem interessanten Effekt, der Hormesis genannt wird. Dies ist eine Stimulation jedes Körpersystems äußere Einflüsse, mit einer Kraft, die nicht ausreicht, um schädliche Faktoren zu manifestieren. Dieser Effekt ermöglicht es dem Körper, Kräfte zu mobilisieren.

Statistisch gesehen kann Strahlung die Krebsinzidenz erhöhen, es ist jedoch sehr schwierig, die direkte Wirkung der Strahlung zu identifizieren und sie von der Wirkung von Chemikalien zu trennen Schadstoffe, Viren und andere Dinge. Es ist bekannt, dass nach der Bombardierung von Hiroshima die ersten Auswirkungen in Form einer erhöhten Inzidenz erst nach 10 Jahren oder länger auftraten. Krebs der Schilddrüse, der Brust und bestimmter Teile steht in direktem Zusammenhang mit Strahlung.

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Die natürliche Hintergrundstrahlung beträgt etwa 0,1–0,2 μSv/h. Es wird davon ausgegangen, dass ein konstanter Hintergrundpegel über 1,2 μSv/h für den Menschen gefährlich ist (es muss zwischen der sofort absorbierten Strahlungsdosis und der konstanten Hintergrunddosis unterschieden werden). Ist das zu viel? Zum Vergleich: Die Strahlungswerte in einer Entfernung von 20 km vom japanischen Kernkraftwerk Fukushima-1 übertrafen zum Zeitpunkt des Unfalls die Norm um das 1.600-fache. Der maximal gemessene Strahlungspegel in dieser Entfernung beträgt 161 μSv/h. Nach der Explosion erreichten die Strahlungswerte mehrere tausend Mikrosievert pro Stunde.

Während eines 2–3-stündigen Fluges über einem ökologisch sauberen Gebiet ist eine Person einer Strahlenbelastung von 20–30 μSv ausgesetzt. Die gleiche Strahlendosis droht, wenn ein Mensch an einem Tag 10–15 Bilder mit einem modernen Röntgengerät – einem Visiographen – aufnimmt. Ein paar Stunden vor einem Kathodenstrahlmonitor oder Fernseher ergibt die gleiche Strahlendosis wie ein solches Foto. Die jährliche Dosis beim Rauchen einer Zigarette pro Tag beträgt 2,7 mSv. Eine Fluorographie – 0,6 mSv, eine Radiographie – 1,3 mSv, eine Fluoroskopie – 5 mSv. Die Strahlung von Betonwänden beträgt bis zu 3 mSv pro Jahr.

Bei der Bestrahlung des gesamten Körpers und der ersten Gruppe kritischer Organe (Herz, Lunge, Gehirn, Bauchspeicheldrüse und andere) legen die behördlichen Dokumente eine maximale Dosis von 50.000 μSv (5 rem) pro Jahr fest.

Eine akute Strahlenkrankheit entwickelt sich bei einer einzelnen Strahlendosis von 1.000.000 μSv (25.000 digitale Durchleuchtungsaufnahmen, 1.000 Röntgenaufnahmen der Wirbelsäule an einem Tag). Große Dosen haben eine noch stärkere Wirkung:

750.000 μSv – kurzfristige geringfügige Veränderung der Blutzusammensetzung;
1.000.000 μSv – leichte Strahlenkrankheit;
4.500.000 μSv – schwere Strahlenkrankheit (50 % der Exponierten sterben);
etwa 7.000.000 μSv – Tod.

Sind Röntgenuntersuchungen gefährlich?

Am häufigsten stoßen wir bei medizinischer Forschung auf Strahlung. Allerdings sind die Dosen, die wir dabei erhalten, so gering, dass man davor keine Angst haben muss. Die Belichtungszeit eines alten Röntgengeräts beträgt 0,5–1,2 Sekunden. Und mit einem modernen Visiographen geht alles zehnmal schneller: in 0,05–0,3 Sekunden.

Gemäß den medizinischen Anforderungen der SanPiN 2.6.1.1192-03 sollte bei der Durchführung vorbeugender medizinischer Röntgenuntersuchungen die Strahlendosis 1.000 µSv pro Jahr nicht überschreiten. Wie viel kostet es auf den Bildern? Ziemlich viel:

500 gezielte Bilder (2–3 μSv), aufgenommen mit einem Radiovisiographen;
100 gleiche Bilder, aber mit gutem Röntgenfilm (10–15 μSv);
80 digitale Orthopantomogramme (13–17 μSv);
40 Film-Orthopantomogramme (25–30 μSv);
20 Computertomogramme (45–60 μSv).

Das heißt, wenn wir das ganze Jahr über jeden Tag ein Bild auf einem Visiographen machen, dazu ein paar Computertomogramme und ebenso viele Orthopantomogramme hinzufügen, dann werden wir auch in diesem Fall die zulässigen Dosen nicht überschreiten.

Wer sollte nicht bestrahlt werden?

Allerdings gibt es Menschen, für die auch solche Strahlungen strengstens verboten sind. Gemäß den in Russland genehmigten Standards (SanPiN 2.6.1.1192-03) kann eine Bestrahlung in Form von Röntgenstrahlen nur in der zweiten Hälfte der Schwangerschaft durchgeführt werden, mit Ausnahme von Fällen, in denen die Frage einer Abtreibung gestellt wird oder die Notwendigkeit besteht Notfall- oder Notfallversorgung muss gelöst werden.

In Absatz 7.18 des Dokuments heißt es: „Röntgenuntersuchungen schwangerer Frauen werden mit allen möglichen Schutzmitteln und -methoden durchgeführt, damit die vom Fötus aufgenommene Dosis während zwei Monaten unentdeckter Schwangerschaft 1 mSv nicht überschreitet.“ Wenn der Fötus eine Dosis von mehr als 100 mSv erhält, ist der Arzt verpflichtet, den Patienten davor zu warnen mögliche Konsequenzen und empfehlen, die Schwangerschaft abzubrechen.“

Junge Menschen, die in Zukunft Eltern werden, müssen ihren Bauchbereich und ihre Genitalien vor Strahlung schützen. Am negativsten wirkt sich Röntgenstrahlung auf Blutzellen und Keimzellen aus. Bei Kindern sollte generell der gesamte Körper bis auf den Untersuchungsbereich abgeschirmt werden und Untersuchungen nur bei Bedarf und nach ärztlicher Verordnung durchgeführt werden.
Sergei Nelyubin, Leiter der Abteilung für Röntgendiagnostik, benannt nach dem Russischen Wissenschaftlichen Zentrum für Chirurgie. B.V. Petrovsky, Kandidat der medizinischen Wissenschaften, außerordentlicher Professor

So schützen Sie sich

Es gibt drei Hauptmethoden zum Schutz vor Röntgenstrahlung: Schutz durch Zeit, Schutz durch Entfernung und Abschirmung. Das heißt, je weniger man sich im Bereich der Röntgenstrahlung aufhält und je weiter man von der Strahlungsquelle entfernt ist, desto geringer ist die Strahlendosis.

Obwohl die sichere Strahlendosis für ein Jahr berechnet wird, lohnt es sich dennoch nicht, mehrere Röntgenuntersuchungen, zum Beispiel Fluorographie usw., durchzuführen. Nun, jeder Patient muss einen Strahlenpass haben (er ist in der Gesundheitskarte enthalten): Darin trägt der Radiologe bei jeder Untersuchung Informationen über die erhaltene Dosis ein.

Röntgenstrahlen wirken sich vor allem auf die endokrinen Drüsen und die Lunge aus. Gleiches gilt für geringe Strahlendosen bei Unfällen und Freisetzungen von Wirkstoffen. Daher empfehlen Ärzte vorbeugend Atemübungen. Sie helfen, die Lunge zu reinigen und die körpereigenen Reserven zu aktivieren.

Um die inneren Prozesse des Körpers zu normalisieren und Schadstoffe zu entfernen, lohnt es sich, mehr Antioxidantien zu sich zu nehmen: Vitamine A, C, E (Rotwein, Weintrauben). Sauerrahm, Hüttenkäse, Milch, Körnerbrot, Kleie, unverarbeiteter Reis und Pflaumen sind nützlich.

Wenn Lebensmittel bestimmte Bedenken hervorrufen, können Sie Empfehlungen für Bewohner von Regionen nutzen, die vom Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl betroffen sind.

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Im Falle einer tatsächlichen Exposition durch einen Unfall oder in einem kontaminierten Gebiet muss einiges getan werden. Zuerst müssen Sie eine Dekontamination durchführen: Kleidung und Schuhe mit Strahlungsträgern schnell und sorgfältig ausziehen, fachgerecht entsorgen oder zumindest radioaktiven Staub von Ihren Gegenständen und umliegenden Oberflächen entfernen. Es reicht aus, Körper und Kleidung (getrennt) unter fließendem Wasser mit Reinigungsmitteln zu waschen.

Vor oder nach Strahlenexposition verwenden Nahrungsergänzungsmittel und Anti-Strahlen-Medikamente. Die bekanntesten Medikamente enthalten viel Jod, was bei der wirksamen Bekämpfung hilft negative Auswirkung sein radioaktives Isotop, lokalisiert in der Schilddrüse. Um die Anreicherung von radioaktivem Cäsium zu blockieren und Folgeschäden zu verhindern, wird „Kaliumorotat“ verwendet. Kalziumpräparate deaktivieren den radioaktiven Wirkstoff Strontium um 90 %. Dimethylsulfid soll Zellstrukturen schützen.

Das weiß übrigens jeder Aktivkohle kann die Wirkung von Strahlung neutralisieren. Und die Vorteile des Trinkens von Wodka unmittelbar nach der Bestrahlung sind überhaupt kein Mythos. Dies hilft im einfachsten Fall wirklich dabei, radioaktive Isotope aus dem Körper zu entfernen.

Vergessen Sie aber nicht: Eine Selbstbehandlung sollte nur durchgeführt werden, wenn ein rechtzeitiger Arztbesuch nicht möglich ist und nur bei tatsächlicher und nicht fiktiver Strahlenbelastung. Röntgendiagnostik, Fernsehen oder Fliegen im Flugzeug beeinträchtigen die Gesundheit des durchschnittlichen Erdenbewohners nicht.