Радиоактивность: беккерель, соотношение с кюри, микрозиверт – опасно/безопасно

Единица измерения радиоактивности (радиации) Беккерель (обозначение Бк, Bq, becquerel) – это количество ядерных распадов в образце в секунду. Не в килограмме, метре и литре, а в произвольном образце.

Радиоактивность воды, продуктов, почвы измеряется в беккерелях в 1 литре, килограмме, кубическом метре.

Для продовольствия радиоактивность должна измеряться в Бк/кг.

Сколько беккерелей в одном кюри, или чему равен один кюри?

Старая единица измерения – Кюри (Ки, Curie, Ci).
1 Ci = 37 GBq (гигаБеккерель)

Физически один Кюри – это такая радиоактивность, какую даёт один грамм изотопа радия-226. Радионуклид 226Ra – это самый стабильный изотоп радия, имеет период полураспада около 1600 лет.

Радий-226 возникает при распаде урана-238, урана-235, тория-232. Разумеется, весь этот радиоактивный набор имеется в количестве около сотни тонн в каждом ядерном реакторе АЭС.

Из радиоактивного радия-226 образуется через альфа-распад радиоактивный радон-222, с периодом полураспада 3,8235 суток.

Радон-222 альфа-распадом (выстреливая ядром гелия-4) образует нуклид полоний-218 с периодом полураспада 3,10 минуты, и так далее.

Сколько беккерелей опасно для здоровья?

Для тепловой мощности ядерного реактора в 1 мегаватт нужная радиоактивность примерно в 3×10**16 беккерелей (3 на 10 в 16 степени).

Так как при одном ядерном распаде далеко не всегда возникает только одна частица или квант, то по моему инженерно-метрологическому мнению, практические “измерения” радиоактивности в беккерелях в пересчёте на радионуклиды цезия или йода не имеют большого смысла – получается просто некая индикативная величина.

Химико-радиологическое исследования образцов, в результате которого получаются концентрации изотопного состава молока – это точное измерение, а беккерели, да еще пересчитанные на цезий… Всё равно, что платить за молоко в кассе супермаркета по цене в долларах за дойную корову.

Вторая сторона вопроса: “а что такое опасно для здоровья”. Учитывая, что по официальным данным ООН/ВОЗ в преддверии четвертьвекового юбилея в результате Чернобыльской ядерной катастрофы официально ядерно пострадало (т.е. умерло от лучевой болезни) 57 человек, то напрашивается вывод, что “безопасно для здоровья” означает, что сразу не умрешь от полученной дозы радиации, умрешь потом. И чиновник-статистик не напишет, что умер от радиации.

Поэтому ядерные пропагандисты придумали “радиоактивный банановый эквивалент” – количество радиации, вводимой в организм при съедании одного банана. Дело в том, что радионуклиды содержатся везде, с том числе и в нормальной природной пище (если кто сможет найти таковую). Например, в пище содержится “природный” радиозотоп калий-40. В грамме природного калия (в естественной смеси изотопов калия) наблюдается 32 распада калия-40 в секунду, что есть 32 беккереля, или 865 пикокюри.

Естественная радиоактивность бананов – 130 Бк/кг, съев 1 килограмм бананов человек получает дозу облучения 0,66 микрозивертов. Это, конечно, очень условно. Считается, что бананы – один из самых естественно-радиоактивных продуктов питания. Однако их люди кушают десятки тысяч лет, табу на их поедание человечество не выработало.

Все натуральные продукты содержат некоторое количество радионуклидов. С пищей человек получает внутрь дозу радиации 0,35 миллизиверт за 1 год.

Что означают единицы измерения радиации - Зиверт, бэр, рентген

Что означают единицы измерения Зиверт (Sievert, Зв, Sv), бэр, rem, рентген (roentgen)? Радиоактивность – это превращения одних атомов в другие, с вылетом излучений.

С 1979 года “биологическая” радиация измеряется в Зивертах.
Про про пересчёт Рентген в Зиверт, сколько Рентген в час в Микрозиверт в час – в статье Опасный уровень радиации и безопасная радиоактивность: соотношение зиверты/рентгены

Фактически, Зиверты – это Греи (поглощенная физическая радиация), пересчитанные с “коэффициентами качества” (усредненный коэффициент относительной биологической эффективности, ОБЭ), в зависимости от состава ионизирующего излучения, то есть радиации.

Один Грей (Gray, Гр, Gy) – это единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения.
Поглощённая доза радиации одним килограммом массы равна одному грею, когда этот один килограмм вещества получило один джоуль энергии.
Гр = Дж / кг.

Пересчёт физических Греев в биологические Зиверты делается с коэффициентами ОБЭ:
γ-излучение (рентгеновские лучи), β-излучение (поток электронов), мюоны: 1
α-радиация (ядра гелия): 10-20
Нейтроны (тепловые, медленные, резонансные), энергией до 10 кэВ: 3-5
Нейтроны энергией (скоростью) больше 10 кэВ: 10-20
Протоны (ядра водорода-1): 5-10
Тяжёлые ядра: 20
(1)

Понятно, что усредненный коэффициент относительной биологической эффективности не отражает “медицинского влияния” на организм. Одно дело облучать голову с мозгом, а другое дело палец левой ноги.

Вспомните пузырьковую камеру – прохождение частиц (не поглощение!) оставляет след в камере. Следовательно, в биологическом объекте – разрушения по пути. Прошел нейтрон через мозг человека навылет – немного разрушил мозг. Аналогично с яичниками, яйцеклетками и т.д.

Фатально разрушение или нет? Это уж куда попадет и как отреагирует клетка.

Если радиоактивные элементы засели в организме, и не просто в организме – а в определенном органе, то распадаясь (и генерируя новые радиоактивные элементы) внутри органа разрушения намного более прицельные.

Внутри облученного человека (хоть снаружи, хоть изнутри) начинаются ядерные реакции. В некотором смысле, внутри человека начинаются цепные ядерные реакции. Это и есть то, что называется радиационное заражение или наведенная радиация.
(См. также О радиоактивности еды, воды и беккерелях)

Отсюда простой вывод: опасность радиации для человека в Зивертах – это вероятности и точность весьма приблизительная. Особенно когда используются коэффициенты…

Насколько? Да кто-ж его знает… Живой пример, иллюстрация – ситуация со стронцием в Европе. Там же – насколько далеко летит радиоактивное облако от аварии на атомной станции.

Что такое бэр, один Зиверт – это сколько бэр

БЭР – Биологический Эквивалент Рентгена), REM – Roentgen Equivalent Man.

Эта единица измерения применялась в древности, когда массово производили дозиметры.

Доза облучения в один бэр гамма радиации точно равен одному рентгену. В принципе, аналогично соотношению современных единиц измерения “биологической” дозе радиации Зиверт и “физической” дозе радиации Грэй.

Таблица соответствия, соотношения микрорентген в час (мкр/ч) и микрозиверт в час (мкЗв/час)

Приблизительное соотношение микрозиверта и микрорентгена, а точного – не бывает

Если радиация только гамма-радиация, т.е. рентгеновское излучение, то
1 Sv == 1 Gy ≈ 115 R (при такой дозе облучения обычно вылечивают)
1 мкЗв == 1 мкГр ≈ 115 мкР (70 мЗв считается дозой облучения гражданского населения за всю жизнь)
1 микро-Зиверт/час == 1 микро-Грэй/час ≈ 115 микрорентген/час

Однако это очень приблизительное соотношение зивертов и рентгенов. Дело в том, что в рентгенах (так сказать, официально) раньше измеряли именно дозы облучения рентгеновскими лучами (гамма-радиация), а реальная радиация состоит еще из альфа, бета и нейтронного излучений. А их воздействие на организм иное, с повышающими коэффициентами.

В зивертах дозу радиации стали считать где-то с 90-х годов прошлого века.
Понятно, что интерес к радиации – отнюдь не академический, а в связи с техногенными катастрофами и неуверенности в правдивости государственной и корпоративной информации.

Про ядерные реакторы Фукусимы

Аварийные ядерные реакторы в Японии, по СМИ-слухам:
FUKUSHIMA-DAIICHI-1 439 МВт
FUKUSHIMA-DAIICHI-2 760 МВт
FUKUSHIMA-DAIICHI-3 760 МВт
FUKUSHIMA-DAINI-1 1067 МВт
FUKUSHIMA-DAINI-2 1067 МВт
FUKUSHIMA-DAINI-4 1067 МВт

Итого аварийных(?) 5160 мегаватт. Сколько в аварийных реакторах пока(?) потенциальной энергии ядерного топлива и радиации, то неведомо. Печально известный по ядерной катастрофе на Чернобыльской АЭС ядерный реактор РБМК-1000 имел мощность 1000 мегаватт. Другими словами все соседи Японии – Кореи, Китай, Россия имеют пять потенциальных чернобылей в виде фукусимы?

Скажу так: если радиация пахнет озоном, ногти и волосы светятся в темноте, то как боевая/рабочая единица человек пофункционирует еще часов или суток несколько в зависимости от I-IV степени острой лучевой болезни (ОЛБ). Именно такими критериями оперирует радиология, а вовсе не:
здоровый образ жизни, не болеть
успешное развитие и образование ребенка
возможность произвести здоровое, жизнерадостное потомство и иметь внуков-правнуков
и вообще быть красивым, успешным, жить долго и счастливо…

Какая радиация допустима, а какая нет – вопрос философский. Кому-то для запуска болезни из скрытого состояния достаточно выйти на 5 минут голым на улицу, а кто-то после бани может с удовольствием 10 минут валяться в снегу.

Одно дело – скушать грамм урана-235, другое дело – ввести в кровь грамм раствора соли цезия-137, третье дело пройти мимо 10 тонн чистейщего урана-238 в герметичном контейнере, даже из оконного стекла.

Я живу при радиации 5-15 микрорентен в час почти полвека, и ничего. Видел, что около радоновых источников тоже живут, при радиации в 35 мкр/ч. Не заметил, что намного счастливее. Но и заживо-гниющих светящихся местных жителей около радона тоже не встречал. Слухи “про повышенную онкологию” – встречал.

Но если я поднесу радиометр (к которым приклеилось ошибочное название “дозиметр”) к образцу со цезием-137 (аппетитному грибу-маслёнку), и измеритель радиации покажет 35 мкр/ч, а потом унесу радиометр на 5 метров, и там показание будет 10 мкр/час, то… выкину этот образец куда подальше, вопреки тому, что уровень радиации в 35 мкр/ч (0,35 мкЗиверт в час – вполне приемлем как фоновая радиоактивность)

Потому что грамм этого образца скорее всего фонит в 1000 раз больше, чем окружающая меня местность – телесные углы излучения образца и размеры датчика прибора, расстояние считайте сами. 🙂

Если бы я скушал этот грибок, то мой организм бы усвоил часть соединений радиоактивного цезия и десятилетия облучал бы мой нежный организм изнутри. Казалось бы, микродоза, однако радиация – постоянно и в упор по моим клеткам. И еще неизвестно, по каким. Хотя что же тут неизвестного – вполне известно.

Поэтому цифры радиации – это очень условные цифры с точки зрения здоровья. Если радиоактивность воды выше естественного фона, не пейте ее. Вдруг в воде вместо неусваиваемого радона окажется соль радионуклида с длинным периодом полураспада, и организм “эту радиацию” усвоит и расположит где-нибудь в жировых запасах. И будет потом этот радионуклид облучать всю укороченную жизнь, так сказать – “собственная радиация – всегда с тобой”.

Так как при авариях реакторов выбрасываются тяжелые радионуклиды, то тяжелые радионуклиды носятся в воздухе десятилетиями, в очень малой концентрации, но выпасть они могут очень концентрированно, а еще более концентрированно попасть в организм человека с едой. Хрестоматийные примеры: сало, грибы, молоко.

Так что если после ядерной катастрофы фон радиации повысился в пару раз в городе или селе N, расположенном в 3 тысячах километров от места катастрофы, а потом почти вернулся в норму… Лично я бы не спеша переехал в другое место. Но как узнать, а не прошло ли радиоактивное облако и там? Шарик-то круглый… А я люблю дикие грибы.

Вадим Шулман, инженер-метролог
(в статье использованы собственные знания и опыт, а также цифры из Википедии – со всеми вытекающими последствиями)

Вконтакте

В чем измеряется радиация

Ежедневно мы сталкиваемся с электромагнитным излучением. Солнечные лучи и сияние свечи, а также фотоэффект, выбивающий из внешнего слоя атомов электроны или потоки нейтрино, пронизывающие материю вокруг и не задевающие обычные атомы вещества. Все эти явления можно назвать относительно безопасными для человека. Многие из них используются в научных целях. К примеру, изучение строения атомарного ядра и его элементов осуществляется в ЦЕРН при помощи ускорения нейтронов для бомбардировки атомов. Этот процесс приводит к искусственному распаду ядра на составляющие, благодаря чему возможно детальнее изучать его части. Однако распад атомарного ядра встречается не только в массивной конструкции адронного коллайдера. Явление, которое люди симулируют в этой огромной машине, имеет более естественное происхождение, чем может показаться на первый взгляд. Если присмотреться ближе к Солнцу, то можно понять, что во внутренностях звезды происходит непрерывный процесс выделения энергии. Измерение солнечной радиации показывает наличие широкого спектра неполяризованного дневного света, в состав которого входят специфические виды электромагнитного излучения.

Рисунок 1. Эрнест Резерфорд и современная АЭС, в работе которой используются открытия ученого

Данный процесс обусловлен постоянным столкновением ядер с их последующим слиянием и выделением во внешнюю среду излишних протонов, нейтронов и остаточной энергии в виде волнового излучения. После эксперимента Резерфорда (Рисунок 1), доказавшего, что атомы можно разделять на части, люди поняли, что могут использовать это в свою пользу. Так человечество узнало о другом типе реакции – распаде атомного ядра с выделением энергии и побочных продуктов. Впоследствии этот принцип начал применяться для создания атомных электростанций. Во время работы реактора происходит контролируемое разложение тяжелых ядер на более легкие. В промышленности применяются стержни с сердечником из таких элементов как уран, торий и плутоний. Отталкиваясь от температуры активной зоны, в качестве оболочки используется алюминий, цирконий, нержавеющая сталь и графит. Неприятным развитием событий может стать утечка истощенных топливных элементов и возникновение радиоактивного загрязнения.

Излучение опасно тем, что оно невидимо для глаз человека, и единственный доступный путь обнаружения – это измерение радиации специальными приборами.

Что такое радиация и зачем ее замерять

Механизм возникновения заряженной частицы весьма прост: при разрушении ядра излишки нейтронов, протонов и электронов выбрасываются во внешнюю среду. Некоторые из них опасны для человеческого организма, в то время как остальные не представляют опасности и могут быть даже полезны. Все зависит от длительности, проведенной под непосредственным влиянием облучающих факторов.

Рисунок 2. По мнению создателей комиксов, радиация даёт обычным людям суперсилу, но в жизни, к сожалению, всё не так радужно

Существует множество типов радиоактивного излучения, которые способен выявить прибор для измерения радиации:

• Альфа-излучение или поток атомарных ядер гелия без электронных орбиталей. Огромный вес и объем частиц снижает их мобильность. Благодаря такой особенности, предельная длина пути, который частица может преодолеть – это 7см в воздушной среде и одна сотая доля миллиметра через кожу. Сложности прохождения через органическую ткань обусловлены более плотным заполнением среды атомами вещества, по сравнению с газом. Опасность представляет только попадание источников альфа-распада в организм, что вызывает стремительную ионизацию молекул всех близлежащих клеток. Это нарушает их целостность, и приводит к дегенерации тканей. Токсины оседают в очистительных системах, таких как лимфатические узлы и селезенка.
• Бета-излучение или поток электронов. Данная частица обладает весьма скудными параметрами объема и массы по сравнению с атомами. Образовывается, когда нейтрон преобразуется в протон и наоборот. В свободном виде встречается только в таких природных явлениях как фотоэффект, радиация Черенкова-Вавилова, выбросах в результате потери атомом протонов. Размеры влияют на максимально возможную глубину прохождения в твердой среде – от 10 до 15 сантиметров. Нужно учитывать поправку на атомарную плотность среды, через которую проходит бета-частица: в более плотных средах длина будет меньше. Для защиты будет достаточно толстого куска картона или органического стекла. Во время прохождения через ткани человеческого тела повлияет на атомарный состав клеток лишь незначительно. Не вызывает серьёзных процессов ионизации ДНК и последующих мутаций. Довольно распространенный тип излучения, которому подвергался почти каждый человек.
• Поток нейтронов. Яркий представитель корпускулярного типа облучения. Пути образования: при работе ядерных реакторов, в области поражения ядерного оружия, как побочный продукт промышленных или лабораторных установок. Самостоятельно не имеют ионизирующих свойств, однако столкнувшись с атомом, могут выбить его из стабильного состояния, начав реакцию распада. Это приводит к проявлению наведенной радиации, которой подвержено обширное количество материалов. В том числе и ткани человеческого организма. Обладает высокой проникающей способностью и представляет для человека повышенный уровень биологической опасности. Самыми надежными способами защиты являются материалы, имеющие высокий процент концентрации водорода. Таковыми выступают: парафин, водные массы, органические полимеры (полиэтилен, полиэстер, полипропилен, полиамиды, кевларовое полотно). Хорошей замедляющей способностью для данного типа обладают бериллий и графит. Отлично поглощаются ядрами бора и кадмия.
• Высокочастотное излучение. Как уже стало известно, в результате распада ядер выделяется некое электромагнитное излучение. Но не только один его тип, а множество разнообразных видов, имеющих различные свойства, угол поляризационной плоскости, самое важное – длину волны. Волны, обладающие длиной в пределах от 005 до 100 нанометров, называются рентгеновскими. Их источником могут служить процессы бета-распада некоторых нуклидов. Благодаря высокой степени проницаемости сквозь толщу органических тканей без ионизации применяется в медицине. Основным путем использования является создание более подробной модели внутренних органов без вскрытия при помощи рентгеновской установки. Это стало возможным благодаря замедлению твердыми средами потока лучей, которые проходят через них.
• Внутриядерное происхождение имеет и другой тип волн с длиной менее 20 нанометров. Чем ниже длина и выше частота, тем больше энергии переносит волна. Такой тип волн имеет название гамма-излучение (Рисунок 2), и благодаря высокой плотности переносимой энергии обладает некоторыми свойствами частицы. После преодоления рубежа в несколько десятков МэВ гамма-квант спокойно проходит через любую среду и вышибает составляющие из ядра атома. Такое явление называется ядерным фотоэффектом и представляет опасность для любой сложной формы жизни с клеточным строением тканей. Проникающая способность гамма-волн растет с энергетическим уровнем. Эффективным способом защиты признаны материалы, содержащие высокий процент тяжелых элементов и обладающие высокой плотностью. Источником для возникновения данного типа квантов выступает гамма-разложение вещества и протекающие ядерные реакции, в ходе которых происходит выброс излишка энергии в виде электромагнитного излучения высоких энергий. К примеру, переход ядра из возбужденного состояния в более стабильное или аннигиляции антиподных пар. В промышленности встречается при работе ядерного реактора.

Рисунок 3. Лучевая болезнь

Благодаря современным технологиям измерение радиации специализированными приборами способно выявить каждый из представленных видов излучения.

Это позволит:

1. Избежать неприятностей связанных с лучевой болезнью (Рисунок 3) при нахождении возле радиоактивного объекта;
2. Регулировать дозу облучения, получаемую организмом во время пребывания в загрязненной зоне;
3. Проводить замеры с целью разведки радиационного фона и создания карт загрязнения.

Но все эти действия возможны только благодаря знанию о том, в чем измеряется радиация, и какие системные единицы применяются для ее определения.

В чем измеряется радиация

Ионизация органических тканей приводит к нарушению механизмов регенерации клеточных структур и возникновению раковых опухолей.

Рисунок 4. Влияние превышения допустимых доз радиации на организм человека

Поэтому очень важно проводить измерение уровня радиации окружающей среды при подозрении на повышенный уровень загрязнения. Для удобства измерения была придумана единица измерения радиации, выражающая количество поглощенной биологическими тканями энергии – Зиверт. Количество накопительного облучения, которое будет безопасным для человека – это 3.5-4 мЗв в течение одного года (Рисунок 4). Помимо Зиверта, существуют и другие единицы измерения.

Каждая из них обладает своими особенностями, необходимыми для как можно более точного установления дозы облучения:

1. Экспозиционная доза. Используется для измерения концентрации в объемах воздуха позитивных ионов, гамма-лучей и потока рентгеновского излучения. Единица измерения радиации, применяемая для такого типа дозы – это 1 Кулон на 1000 грамм массы. Для сравнения с другой единицей измерения 1 Кл/Г равноценен 3876 Рентгенам.
2. Поглощенная доза. Этим термином обозначают количество радиационного облучения, поглощенного определенным типом вещества. Бетон, сталь, человеческая плоть – для каждого из этих видов материи применятся свой алгоритм подсчета поглощенной дозы. Применяемой для измерения системной единицей является Грей, не системной – Рад. 1Гр = 100 Рад.
3. Эквивалентная доза. Данный термин выступает показателем уровня деградации органики под воздействием различных видов энергии радиоактивного воздействия, которая была поглощена. Измерение дозы радиации такого типа в системе СИ осуществляется с помощью Зиверта (Зв). Внесистемным значением выступает Бэр (бэр), и его соотношение к Зиверту = 1:100.
4. Эффективная доза. По причине различия клеточного состава человеческие органы обладают индивидуальным уровнем чувствительности к радиации. Для удобства определения дозы, способной вывести тот или иной орган из строя добавили этот определитель. Роль единицы измерения вновь играет Зиверт (Зв).
5. Мощность эквивалентной дозы. Поскольку распределение лучей во времени неравномерно, а сам источник не излучает волны со стабильным промежутком, был введен показатель поглощенной дозы за единицу времени. Он называется мощностью дозы и выражается в любой удобной единице измерения радиоактивного воздействия на один час времени. Мера измерения радиации – Рентген (Р), Зиверт (Зв) или же Грей (Г).

Приборы измерения радиации

Такой широкий спектр различного рода загрязнителей нуждается в весьма точном и выверенном измерении. Вне зависимости от того, быт это или же промышленные мощности, нужны эффективные методы измерения радиации. С этой целью были созданы дозиметры – приборы, обладающие рядом свойств, благодаря которым можно точно сказать, какому типу излучения подвергается определенный участок местности.

Рисунок 5. Полупроводниковый детектор (1), Газоразрядный детектор (2), Сцинтилляционный детектор (3)

Они бывают различных типов (Рисунок 5):

• Газоразрядные детекторы. В утрированном варианте это камера конденсатора, заполненная инертным, не проводящим электричество, газом. При возникновении ионизированной частицы в результате радиоактивного облучения образуется пробивной разряд высокой мощности. Это регистрируется датчиком, проходя через математическую плату, подсчитывается уровень облучения.
• Сцинтилляционные детекторы основаны на свойстве некоторых веществ излучать видимый свет при поглощении ими ионизирующего излучения. Свет попадает на фотоприемник, преобразуется из аналогового в цифровой импульс, где по частоте счетный блок устройства определяет тип и уровень радиации.
• Полупроводниковый детектор. Принцип действия аналогичен газоразрядному, но с поправкой на твердое активное тело, зажатое между двумя электродами.

В чем измеряется радиация на мерной шкале каждого из них – те же Рентгены, Зиверты и Греи.

Бытовые дозиметры

Используемые в быту дозиметры имеют существенное отличие от профессиональных за счет большей погрешности измерений.

Рисунок 6. Варианты бытовых дозиметров

Обычно ошибка лежит в пределе от 25% до 35%. Обусловлено подобное наличием только одной газоразрядной камеры, что также сказывается на продолжительности измерений – от 40 секунд. Такие устройства не считаются средствами точного измерения и не подлежат специальной сертификации в государственных органах (Рисунок 6). Их применение ограничивается собственными нуждами в быту. Государственные структуры не принимают в расчет показания бытовых дозиметров из-за низкой точности и больших погрешностей. Индивидуальные счетчики Гейгера можно приобрести в свободном доступе. К сожалению, они ограничены не только точностью, но и диапазоном замеряемых частот.

Профессиональные дозиметры

Рисунок 7. Пример профессиональных дозиметров

Профессиональные дозиметры (Рисунок 7) обладают рядом преимуществ по сравнению с бытовыми. Первое, бросающееся в глаза различие – более широкий диапазон измеряемых частот и высокая точность. При более детальном рассмотрении можно обнаружить дополнительно встроенные функции. К примеру, замер альфа-частиц, рентгеновских лучей, бета-облучения в зоне загрязнения. Конструкционные особенности высокочувствительных элементов позволяют сократить время анализа до нескольких секунд. Это способствует оперативному измерению в полевых условиях. Также программное обеспечение обладает функционалом, который обеспечивает гибкие настройки: например, сообщения по достижению определенной дозы радиации; индивидуальные сигналы оповещения для различных типов радиационного воздействия. Данный тип устройств подлежит государственному учету и сертификации в ряде некоторых стран.

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 килокюри [кКи] = 3,7E+16 миллибеккерель [мБк]

Исходная величина

Преобразованная величина

беккерель петабеккерель терабеккерель гигабеккерель мегабеккерель килобеккерель миллибеккерель кюри килокюри милликюри микрокюри нанокюри пикокюри резерфорд обратная секунда распад в секунду распад в минуту

Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы

Подробнее о радиоактивном распаде

Общие сведения

Радиоактивный распад - это процесс, во время которого атом испускает радиоактивные частицы. Существует несколько видов радиоактивного распада: альфа-, бета- и гамма-распад, по названию частиц, которые выделяются при этом распаде. Во время радиоактивного распада частицы забирают энергию у ядра атома. Иногда при этом ядро изменяет свое состояние или превращается в другое ядро.

Виды радиоактивного распада

Альфа-распад

Альфа-частицы, которые выделяются во время альфа-распада, состоят из двух нейтронов и двух протонов. По сравнению с другими частицами, большая часть альфа-частиц, возникших во время радиоактивного распада, имеет очень низкую степень проникновения. Они не проникают даже через тонкие барьеры, такие как бумага, кожа, и слой воздуха. Если они все же попали в организм человека или животного, то риск для здоровья огромен, намного больше, чем от бета- и гамма-частиц. Одно из недавних громких дел с отравлением радиацией связанно именно с альфа-частицами, выделяющимися во время радиоактивного распада полония-210. Александр Литвиненко, бывший сотрудник ФСБ России, был отравлен в 2006 году, когда во время делового обеда в его еду без его ведома был добавлен полоний-210. Он умер через 23 дня после отравления. Этот случай получил большую огласку не только потому, что Литвиненко был политически неугоден Российскому правительству, но и потому, что убийство произошло не в России, а в Великобритании, где Литвиненко получил политическое убежище.

Бета-распад

Бета-частицы, выделяемые во время бета-распада - это позитроны или электроны. Их проникающая способность выше, чем у альфа-частиц, но они не могут проникнуть сквозь слой алюминия, а также некоторые другие материалы. При достаточно сильном облучении бета-частицы проникают сквозь кожу в организм, и поэтому опасны для здоровья. Несмотря на эту опасность, вернее именно из-за нее, их способность разрушать клетки живых организмов используются для лечения от рака, во время радиотерапии. В этом случае излучение, направленное в пораженные раком участки, разрушает раковые клетки.

При бета-распаде иногда происходит интересное явление - необычное красивое голубое свечение, называемое эффектом Вавилова - Черникова. Для этого частицы должны двигаться с большой скоростью. В примере ниже о радиационном облучении в Гоянии те, кто нашел радиоактивный цезий-137, наблюдали именно это явление. Из-за этого свечения люди думали, что цезий-137 обладает магическими свойствами, и хвастались этой диковинкой друзьям.

Гамма-распад

Уровень проникновения гамма-лучей, образованных во время гамма-распада, намного выше, чем проникновение бета-лучей. Чтобы предотвратить их попадание в организм, защитные средства делают из толстого слоя свинца, бетона, или других материалов. Определение гамма-лучей менялось на протяжении многих лет, но сейчас их определяют как лучи, выделяемые ядром атома, не считая лучей, которые выделяются при астрономических явлениях. Гамма-лучи отличают от рентгеновских тем, что рентгеновские лучи излучаются электронами, не находящимися внутри ядра.

Период полураспада

Период полураспада радиоактивной частицы - это время, за которое общее количество радиоактивного вещества уменьшается вдвое. Эта величина измеряется в тех же единицах, что и время, то есть в секундах, минутах, часах, днях, годах и так далее, в зависимости от того, насколько велик период полураспада для измеряемой частицы. К примеру, период полураспада йода-131 и цезия-137 - двух наиболее распространенных радиоактивных веществ в районе Чернобыльской АЭС после аварии - 8 дней и 30 лет, соответственно. Время, которое требуется для полного распада радиоактивного вещества, зависит от периода полураспада и от общего количества вещества.

Авария на Чернобыльской АЭС

Авария в 1986 году на Чернобыльской АЭС на территории нынешней Украины печально известна выбросами большого количества радиоактивных веществ в атмосферу и связанным с этим загрязнением окружающей среды Украины, России, Белоруссии и стран Европы. Выбросы радиоактивных изотопов включали йод-131, цезий-137, стронций-90 и плутоний-241. Все эти вещества подвергаются бета-распаду и могут легко попасть в организм, если человек не защищен специальной одеждой, что повышает вероятность заболевания раком и повреждения клеток и тканей.

Период полураспада йода-131 - самый короткий по сравнению с другими радиоактивными веществами в Чернобыле - всего 8 дней. Поэтому он представлял наибольшую опасность для здоровья сразу после аварии. В результате аварии в окружающую среду попало около 1760 петабеккерелей. Один петабеккерель равен десяти в 15-й степени беккерелям. Благодаря короткому периоду полураспада сейчас на территории, загрязненной во время аварии, почти не осталось радиоактивного йода-131.

Йод-131 легко попадает в организм, особенно в щитовидную железу, и повышает риск заболевания раком. Высока вероятность заражения через облученные молоко и зеленые листовые овощи, такие как салат и капуста. Такое заражение особенно вероятно для детей. После Чернобыльской аварии Советское правительство не сразу проинформировало население о том, что произошел выброс радиации, о связанных с этим опасностях и о том, как предотвратить облучение. Кроме людей, эвакуированных из зоны отчуждения, и тех, кто знал об аварии так как напрямую был с ней связан по работе, жители близлежащих районов не подозревали об аварии до того, как о ней объявили в СМИ. Это произошло только через неделю и к тому времени многие взрослые и дети, не зная об этом, получили дозу облучения через молоко и другие продукты питания. В результате намного увеличились случаи заболевания раком щитовидной железы в зараженных районах, особенно среди детей.

Другие вещества

Районы вокруг АЭС до сих пор загрязнены цезием-137, стронцием-90 и плутонием-241 из-за их более длительного периода полураспада в 30, 29 и 14 лет, соответственно. Всего было выброшено 85, 10 и 6 петабеккерелей каждого радиоизотопа соответственно. Йод-131 составлял всего 10-15% от общего количества радиоактивных веществ. Цезия-137 и стронция-90 было намного больше - они составляли почти 2/3 всех выбросов, и пройдет еще около 300 лет пока эти вещества, наконец, распадутся.

На данный момент наибольшую опасность для людей, работающих и посещающих 30-ти километровую зону отчуждения в Чернобыле, представляет цезий-137. Бо́льшая часть радиоизотопов на зараженной площади вокруг АЭС в префектуре Фукусима также состоит из цезия-137. Он легко попадает в организм, так как похож по своей структуре на калий, который нужен организму для нормальной жизнедеятельности. Обычно он собирается в мышечной ткани и разрушает ее. Это особенно пагубно для одного из самых главных органов, состоящих из мышечной ткани - сердца. В последнее время в районах, зараженных радиацией после аварии в Чернобыле, увеличилось число сердечных заболеваний, особенно среди детей. Цезий-137 также вызывает раковые заболевания.

Всего по данным Советского правительства было выброшено от 50 до 100 миллионов кюри (от 2 до 4 миллионов терабеккелей) радиоактивных веществ. На основе статистики о раковых и других заболеваний ученые многих стран предполагают, что в действительности эти цифры должны быть в 10 раз выше.

Ликвидационные работы

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, Советское правительство призвало 600 000 человек на работы по ликвидации последствий аварии. Этих людей так и называли - ликвидаторами. Призывались как кадровые военные, так и военнослужащие запаса. Некоторые из них были специалистами в области химии и физики, но многие не имели знаний и подготовки по работе с радиоактивными веществами. Одними из первых ликвидаторов были пожарные; многие из них получили большие дозы облучения и умерли вскоре после аварии. Многих ликвидаторов посылали на опасные работы, такие как очистка крыши от радиоактивного мусора, который попал туда во время взрыва реактора. Роботы, которые должны были производить очистку, не выдерживали излучения, поэтому вместо них работали люди, «биороботы», как называли себя некоторые ликвидаторы в своих мемуарах. С крыш убирали, в том числе и обломки радиоактивных графитовых стержней, находившихся внутри реактора и выброшенных во время взрыва.

Одной из самых важных задач было не допустить того, чтобы радиоактивные частицы поднялись в воздух, поэтому больша́я часть ликвидационных работ была направлена на уборку и захоронение радиоактивного мусора - бетона, арматуры, и так далее - а также облученной почвы, и других предметов. В самом начале работ ликвидаторы также занимались захоронением облученных продуктов питания в эвакуированных селах и уничтожали домашних животных. Работы по ликвидации последствий аварии ведутся до сих пор.

Ликвидаторы

Большую часть ликвидаторов призвали на ликвидационные работы из запаса, и никто из них не имел права отказаться. Военная служба была в Советском Союзе обязательной, и все, кто отслужил или окончил некоторые учебные заведения, становились военнослужащими запаса. Каждого из них могли снова призвать на службу в любой момент, независимо от их работы, и именно так и произошло после Чернобыльской аварии. В Чернобыль в основном призывали мужчин старше 30-ти. Некоторым удавалось избежать призыва, если им не позволяло здоровье или они могли достать справку о том, что они не могут работать ликвидаторами по состоянию здоровья. Альтернативой был тюремный срок за уклонение от призыва. Не все работали принудительно, были и те, кто добровольно отправлялся на эти работы, понимая, несмотря на риск, что кто-то должен эту работу делать. Многие надеялись, что с ними ничего не случится.

Некоторые ликвидаторы описали условия, в которых им приходилось работать, в своих мемуарах. Часто в них встречаются описания нарушений правил безопасности. В своем фильме «Чернобыль. Хроника трудных недель» режиссер Владимир Шевченко показал ликвидаторов, которые работали на высоко загрязненных участках. Некоторые из них не носили респираторов, игнорируя правила безопасности, так как в респираторах было трудно дышать и работать. Один из ликвидаторов описал в своих мемуарах как на его участке снимали показания дозиметров. По правилам каждому ликвидатору полагалось носить дозиметр во время работы, чтобы фиксировать общее количество полученного облучения. Несмотря на правила, информация эта не записывалась теми, кто следил за показаниями. Вместо этого каждому работнику записывали приблизительную дозу, основанную на предыдущих измерениях на участке, где он в этот день работал. Иногда даже эти дозы занижали, чтобы продлить длительность пребывания того или иного человека на участке. Некоторые ликвидаторы также рассказывают, что даже в «чистых» жилых зонах был завышен радиационный фон, так как некоторые работники возвращались после работ в грязной форме, или вообще не имели специальной рабочей формы. Также иногда для обустройства жилой зоны использовались облученные стройматериалы. Сами работники приносили телевизоры из зараженных домов, чем увеличивали радиационный фон в жилой зоне.

Саркофаг

Вскоре поле аварии над взорвавшимся реактором построили бетонный купол, чтобы не дать радиоактивному мусору подняться в воздух и заражать окрестности. Назвали этот купол саркофагом - как напоминание о смертоносных веществах, под ним похороненных.

Сейчас корпус саркофага обветшал и начал в некоторых местах разрушаться. Зимой 2013 года часть строения обвалилась. О ненадежности этой конструкции было давно известно, поэтому недавно, еще до зимы 2013, началось строительство нового купола. Во время обвала строительные работы временно приостановили, но через неделю продолжили. На данный момент новый купол планируют закончить к 2015 году. Если саркофаг оставить как есть, без нового купола, то он в конце концов полностью разрушится, и в результате произойдет еще один выброс радиоактивных частиц в атмосферу.

Туризм в Чернобыле

В середине 90-х, благодаря работам по ликвидации последствий катастрофы, удалось значительно снизить радиационный фон на территории 30-ти километровой зоны отчуждения. С тех пор в зоне появились туристы. До недавнего времени людей по зоне отчуждения водили неофициальные «экскурсоводы», в народе называемые «сталкерами». Чаще всего это - местные жители, которые вернулись домой. Они показывали людям наиболее безопасные тропы и рассказывали о местных достопримечательностях. Кто-то водил людей ради денег, а кто-то - бесплатно, из желания показать как можно большему количеству человек последствия катастрофы в Чернобыле. Некоторые знакомили туристов и журналистов с местными жителями, «самоселами», которые вернулись домой несмотря на повышенный радиационный фон.

С 1995 года информационное агентство по проблемам на Чернобыльской АЭС Чернобыльинтеринформ начало организовывать официальные экскурсии в зону отчуждения. До 2010 года въезд на зону был строго ограничен, но с тех пор правительство Украины разрешило въезд на территорию всем желающим, путешествующим в рамках официальной экскурсии. В 2011 территорию на полгода снова закрыли, и сейчас доступ стал более ограниченным, чем раньше, но экскурсии продолжаются. Цены 2013 года за экскурсию начинаются с $150 долларов США с человека и зависят от количества человек в группе и продолжительности экскурсии.

Аварии и проблемы, связанные с радиацией

С тех пор, как ученые начали исследовать радиацию, за ее столетнюю историю по всему миру произошло много аварий и проблем, с ней связанных. Кроме непосредственно аварий на атомных электростанциях, большинство этих происшествий связано с нарушением правил безопасности по хранению, захоронению и работе с радиоактивными веществами. При этом люди, к которым попадали облученные или излучающие предметы, часто не знали, что они являются радиоактивными. Часть этих инцидентов произошла потому, что цезий-137 и другие радиоизотопы попали в металлолом. Нередко это было вызвано тем, что части устройств для радиотерапии не были утилизированы согласно инструкции и попадали на свалку.

Два таких случая произошли на предприятии по переработке отходов в Испании и на сталелитейном заводе в Китае. Другие подобные ситуации случаются при неправильной работе с радиоактивными веществами из-за того, что работающие с ними люди не знают об опасности. Иногда причина радиационного загрязнения неизвестна, как, например, в России, где с 1994 по 1996 годы находили радиоактивные банкноты.

За последние сто лет произошло очень много несчастных случаев и инцидентов, связанных с радиацией. Внизу описаны только некоторые самые известные случаи. Большая их часть - результат неадекватных правил и законов о безопасности работы с радиоактивными веществами, или несоблюдение таких правил. Описанные здесь проблемы существуют как в развивающихся так и в развитых странах.

«Радиевые девушки»

В США между 1917 и 1926, а в некоторых странах - до начала 1960-х гг. добавляли радий в краски, чтобы они светились в темноте. Такую краску использовали на часовых циферблатах. Работницы завода, где производили эти циферблаты, в основном молодые девушки, во время работы вдыхали и даже глотали радий, будучи уверены, что он безвреден. Часто, чтобы получить более тонкие штрихи, они облизывали кисточки, а некоторые даже рисовали себе узоры на коже и ногтях, так как им нравилась красивая краска.

Позже многие из них заболели раком. У некоторых частично или полностью разрушились кости челюсти. Завод долго не соглашался заплатить девушкам компенсацию, утверждая, что их состояние вызвано другими заболеваниями, такими как сифилис. Несколько девушек подали судебный иск и в конце концов выиграли дело. Каждая получила по $10 000 и ежегодную пенсию в $600 на всю жизнь. Этот процесс был громким и получил широкую огласку. Это послужило прецедентом для последующих судебных процессов между работниками и их работодателями, особенно в отношении травм, полученных на производстве. После этого случая Американское правительство начало разрабатывать законодательство об обеспечении безопасности на рабочем месте.

Утечка урана на заводе «Чёрч Рок»

В 1979 году на фабрике по производству урана «Черч Рок» в штате Нью-Мексико в США переполнился бассейн радиоактивных отходов, и часть содержимого вылилась через край. В этом происшествии были виноваты рабочие, которые не выполняли правила безопасности и наполнили бассейн выше допустимой нормы. Радиоактивные отходы просочились в реку Пуэрко и вода принесла их в резервацию навахо. Несколько дней жители резервации не подозревали об опасности, и использовали загрязненную воду в хозяйстве и для сельскохозяйственных нужд. Радиоактивный распад в каждом литре воды составлял 128 000 пикокюри. В целом во всей реке это составило 4 кюри с начала утечки радиоактивных отходов.

Правительство распространяло сообщения об опасности в основном по-английски - на языке, которым владели далеко не все жители в резервации. Даже те, кто знали английский и поняли сообщение, не осознавали всей опасности происходящего, так как не знали об угрозе облучения для здоровья. Кроме этого помощь, оказанная правительством пострадавшим, как больным, так и оставшимся без чистой воды людям, была недостаточной. На протяжении многих лет после аварии люди переживали последствия радиоактивного загрязнения и облучения.

Земледелие и скотоводство очень важны для людей навахо, населяющих этот район, поэтому гибель рогатого скота из-за зараженной воды пагубно сказалась на их жизни. Некоторые люди, в том числе и дети, получили серьезные кожные повреждения; самые тяжелые из них закончились ампутациями. Число заболеваний раком также возросло. Некоторые районы были полностью отрезаны от водоснабжения, так как все запасы чистой воды были загрязнены радиоактивными отходами.

На некоторое время после аварии фабрику закрыли, но вскоре она возобновила работу, продолжая загрязнять окружающую среду. Дело решили без суда, примерно через год после аварии. Местные жители получили компенсацию в размере $525 000 долларов США. Во время очистки территории были убраны далеко не все радиоактивные отходы. После первого этапа уборки прошло больше 20-ти лет, но, наконец, в 2004 и в 2007 годах уборку возобновили. В 2008 и 2012 провели еще более тщательную очистку, но и в этот раз она не закончена. Сейчас (лето 2013) организация, ответственная за полную очистку территории от радиоактивного загрязнения разрабатывает новую программу по очистке местности.

Облученные квартиры на Тайване

Кусок стали с атомной электростанции, зараженный радиоактивным кобальтом-60, попал на Тайване в металлолом и был переплавлен на строительные материалы. Позже, между 1982 и 1984 годами из арматуры, которая содержала этот металл, построили до 2000 многоквартирных домов, общественных зданий, и около 30 школ в Тайбэе, Чжанхуа, Таоюани и Цзилуне.

В 1992 году один из жителей в таком многоквартирном доме принес с работы дозиметр. Обнаружив в квартире радиацию выше нормы, он стал жаловаться в соответствующие инстанции. В результате расследования оказалось, что Совет по атомной энергии Тайваня знал об этой проблеме с 1985, но не предпринял соответствующие меры.

В результате проверок, проведенных правительством в 1992 году, радиационное загрязнение было найдено в ряде многоквартирных домов, офисов, общественных зданий, школ и детских садов. Среди людей, которые жили, учились или работали в этих зданиях, чаще встречались случаи заболевания раком, так как они подвергались небольшим дозам облучения на протяжении многих лет. Во время исследований в этой области было установлено 39 случаев смертей, связанных с облучением, хотя неизвестно, сколько еще неустановленных смертей связано с этим происшествием. Также исследователи заметили, что среди детей, которые жили в зараженных квартирах, были повышены случаи заболевания катарактой.

Во многих квартирах до сих пор повышен радиоактивный фон, так как не были проведены работы по очистке. Агентства, которые сдают их внаем, знают о проблеме, но, несмотря на это, квартиры не пустуют, и неизвестно знают ли новые жильцы о повышенном радиационном фоне. В некоторых других домах хозяева квартир отказываются переезжать, потому что они не могут их продать по цене, которая позволит купить новую квартиру, а правительство отказывается оказать им финансовую поддержку.

Заражение в Гоянии

Город Гояния в Бразилии печально известен как место, где в 1987 году произошел инцидент, связанный с утечкой радиации. Лаборатория радиотерапии «IGR» переехала в новое здание, оставив в старом устаревшую установку для радиотерапии с радиоактивным изотопом цезием-137 внутри. Хозяева здания, которое снимала лаборатория, не смогли договориться с лабораторией мирным путем об аренде помещения, и решали эту проблему через суд. Несмотря на протесты работников лаборатории об опасности такого решения, суд постановил, что представителям «IGR» запрещено находиться на территории этого здания, поэтому они не смогли вернуться и вывезти брошенную установку для радиотерапии. Когда сторож, нанятый охранять помещение, не пришел на работу, два мародера воспользовались его отсутствием и украли установку для радиотерапии. Они намеревались продать ее как металлолом, и не подозревали об опасности находящегося внутри радиоактивного вещества.

Дома воры разобрали установку и нашли капсулу с цезием-137. Один просверлил в ней отверстие и увидел внутри светящееся вещество. Оба получили большую дозу облучения, пока работали с установкой, и чувствовали недомогание, но не знали, что оно вызвано облучением. Позже одному из них ампутировали часть пальца, а второму - часть руки. Через несколько дней после кражи установки, они продали ее вместе с капсулой как металлолом владельцу городского склада металлолома, который и заметил капсулу. Ему понравилось ее красивое голубое свечение, вызванное эффектом Вавилова - Черникова, который описан выше. Он принес ее домой, где показывал ее родственникам и друзьям. Позже он попросил товарища извлечь светящийся порошок из капсулы, и дарил его друзьям и соседям. Он даже хотел сделать из него кольцо и подарить жене.

Брат хозяина тоже получил в подарок немного порошка. Он украсил им стены и полдома, а также оставил немного на обеденном столе. Во время еды его маленькая дочь трогала порошок, и проглотила часть вместе с едой. В результате она получила смертельную дозу радиации и позже умерла в больнице. Ей было всего шесть лет. Во время похорон окрестные жители устроили протест на кладбище, так как боялись, что кладбище будет заражено радиацией.

Жена хозяина заболела вскоре после контакта с порошком, и ее мать приехала ухаживать за ней в больницу. Позже мать вернулась в свою деревню, распространяя и там радиоактивное загрязнение. Двое наемных работников на складе также вскоре заболели, потому что они извлекали из установки ценные металлы, такие как свинец, и в результате они оба получили большие дозы облучения.

Жена хозяина склада металлолома начала подозревать, что эта капсула виновата в недомоганиях и болезнях ее родственников. Она нашла радиоактивный металл на другом складе, куда его к тому времени продали, и отвезла его в больницу на экспертизу. Вначале врачи думали, что ее симптомы и симптомы ее родственников вызваны тропическим заболеванием, но после обследования металла, который она привезла, они поняли, что это не так.

По просьбе врачей эксперт-физик проверил металл, и заключил, что он радиоактивен. После этого врачи сообщили об этом правительству Бразилии, и вскоре начались ликвидационные работы. К этому времени прошло уже больше двух недель с того дня, как установка была украдена. В результате радиацией была загрязнена большая территория в городе и за его пределами. Жена хозяина спасла много людей и предотвратила более обширное загрязнение тем, что привезла подозрительный металл в больницу на проверку.

Спасти ее, к сожалению, не удалось. Кроме нее и ее маленькой племянницы, погибли также и оба наемных работника, извлекавших из установки свинец. Доза, которую получил сам хозяин, была больше, чем дозы других облученных людей, но, несмотря на это, он выжил. Вероятно это потому, что он был облучен меньшими дозами на протяжении большего времени, в то время как его жена, племянница, и работники получили большую дозу за один раз. Из-за облучения в больницу попало много людей. Также было снесено несколько домов, чтобы захоронить загрязненные радиацией материалы.

Радиоактивное заражение в Краматорске

В конце 1970-х годов в карьере в Краматорске (нынешняя территория Украины) была утеряна ампула с радиоактивным цезием-137. Она была частью измерительного прибора, и излучала 200 рентген в час. Начались поиски, но через некоторое время их прекратили, так и не найдя капсулу. Позже она случайно была замурована в одну из панелей, из которых в 1980 построили многоэтажный жилой дом. В семье, которая жила в одной из квартир этого дома, умерли двое детей и мать. Квартира освободилась и позже в новой семье, которая туда переехала, также умер ребенок. Отец ребенка стал жаловаться и добился того, что в доме провели проверку и обнаружили недопустимый уровень радиации. За все время, пока капсулу не изъяли из стены, в доме умерло двое взрослых и четверо детей.

Облучение в Сарагосе

Иногда радиационное облучение - результат халатности медицинского и обслуживающего персонала в радиологических клиниках. Именно этим была вызвана гибель больных в городе Сарагосе в Испании. Работник, который выполнял техническое обслуживание установки для радиотерапии, используемой в городской больнице для лечения раковых заболеваний, по ошибке увеличил дозу излучения более, чем в пять раз. В результате одиннадцать из двадцати пяти раковых больных погибло от передозировки облучения.

Радиоактивное заражение в Самутпракане

Инцидент в провинции Самутпракан в Таиланде произошел в 2000 году. Занимающиеся сбором металлолома местные жители украли и вскрыли капсулу с кобальтом-60, которая излучала 15.7 терабеккелей. Эта капсула была частью установки для радиотерапии в больнице в Бангкоке. Больница купила новую установку, а старую продала электрической компании, у которой купила новую. Необходимые документы о продаже оформлены не были, и эта установка не была зарегистрирована в агентстве, которое следит за местонахождением всех радиоактивных объектов в Таиланде. Компания, которая купила установку, отправила ее на хранение вместе с двумя другими незарегистрированными приборами. Место, где они хранились, плохо охранялось, поэтому установка и была украдена.

Не установлено, как именно ее украли, но сборщики металлолома, у которых она находилась вначале инцидента, утверждают, что они купили ее у неизвестных лиц. С помощью работников склада металлолома капсулу распилили и вскрыли. Каждый, кто в этом участвовал, получил большую дозу облучения, и у них в большей или меньшей степени появились симптомы лучевой болезни. Радиационный фон был завышен на свалке и в окрестностях. Через несколько дней после того, как в больницу поступили первые больные, доктора стали подозревать, что виновата радиация. Из больницы немедленно сообщили о проблеме в агентство, которое следит за радиационными объектами в стране. К тому времени после вскрытия капсулы с кобальтом-60 прошло уже 17 дней.

Вскоре начались работы по очистке и захоронению зараженных объектов, и были найдены две оставшиеся незарегистрированные установки. Из-за большого облучения умерли два работника и муж хозяйки склада металлолома. Одному из людей, который принес капсулу на склад, ампутировали пальцы, и у нескольких других человек проявилась лучевая болезнь. Несмотря на то, что правительство Таиланда пыталось предотвратить последующие похожие проблемы, металлолом со следами радиоактивных веществ был дважды найден в 2008 году, во время торговли металлолом. В обоих случаях никто не пострадал, так как контейнеры, содержащие радиоактивное вещество, не были вскрыты, и работники склада металлолома сообщили о проблеме властям. В одном случае работник склада узнал логотип, обозначающий радиоактивные вещества. Этот логотип был разработан после инцидента в Самутпракане, чтобы предотвратить подобные проблемы в будущем.

Природный ядерный реактор

Габон, страна на западном берегу Африки, граничащая с Камеруном и Конго, известна тем, что на ее территории находится природный ядерный реактор. Это место называется Окло. В районе, где образовался этот реактор, находятся большие залежи урана. В этом месте около двух миллионов лет назад протекала ядерная реакция деления, для которой там были все необходимые условия. Топливом для реакции служил уран-235, и реакция продолжалась, пока это топливо не закончилось. Она происходила в Окло в нескольких местах. На данный момент это - единственное место на Земле, о котором известно ученым, где протекала такая ядерная реакция. Исследователи полагают, что на Марсе также имеются благоприятные условия для природных атомных реакторов.

«Лечение» радиацией

Первые двадцать-тридцать лет после открытия радиации, ученые не знали о ее опасности для здоровья. Как и со всеми новшествами, шарлатаны, псевдоврачи, и псевдоученые, а иногда и настоящие врачи, не понимающие опасности облучения, пытались всячески заработать деньги на этом открытии. Также было и с электричеством, и с магнетизмом, с разницей в том, что радиация представляла большую опасность. Те, кто зарабатывал на радиации, утверждали, что она имеет почти магические свойства и лечит от многих болезней.

«Радитор»

«Радитор» - одно из наиболее известных таких «лекарств». Его делали из дистиллированной воды, в которую добавляли один микрокюри или 37 000 беккелей радия и тория. Это лжелекарство стало известно тем, что от него в США умер известный промышленник, светский человек и спортсмен, Эбен МакБерни Байерс. О его история болезни и смерти много писали журналисты и поэтому многие узнали о вреде «Радитора» и облучения именно из-за этого случая. Он принимал «Радитор» с 1927 по 1930 годы, по совету физиотерапевта. Вначале ему до того понравились результаты приема этого средства, что он рекомендовал его друзьям, и даже посылал ящики «Радитора» им в подарок. Постепенно он начал заболевать, так как последствия нескольких лет облучения давали о себе знать. Он начал терять вес, лысеть, появились боли, и начали разрушаться костные ткани. Он прекратил принимать «Радитор», но было уже поздно. После его смерти правительство ввело более жесткий контроль лекарств и продуктов питания.

Другие лжелекарства

Существовало множество других подобных «снадобий», например, «Радиоактивная зубная паста Дорамад» с торием. Торий в то время рекламировали как антибактериальное средство. Также продавали банки с радиоактивным покрытием внутри, например, из радия - в них можно было делать «лечебную» радиоактивную воду. С 1900 до 1930 годов популярны были таблетки, порошки и различные жидкости, содержащие радий или уран. Также можно было купить компрессы и соли для ванной с радием. Даже производители минеральной воды «Боржоми» рекламировали ее как радиоактивную лечебную воду.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Навигация по статье:

В каких единицах измеряется радиация и какие допустимые дозы безопасны для человека. Какой радиационный фон является естественным, а какой допустимым. Как перевести одни единицы измерения радиации в другие.

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
  

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.

В чем измеряется радиация

Для оценки физических свойств радиоактивных материалов применяются такие величины как:

• активность радиоактивного источника (Ки или Бк)
• плотность потока энергии (Вт/м 2)

Для оценки влияния радиации на вещество (не живые ткани) , применяются:

• поглощенная доза (Грей или Рад)
• экспозиционная доза (Кл/кг или Рентген)

Для оценки влияния радиации на живые ткани , применяются:

• эквивалентная доза (Зв или бэр)
• эффективная эквивалентная доза (Зв или бэр)
• мощность эквивалентной дозы (Зв/час)

Оценка действия радиации на не живые объекты

Действие радиации на вещество проявляется в виде энергии, которую вещество получает от радиоактивного излучения, и чем больше вещество поглотит этой энергии, тем сильнее действие радиации на вещество. Количество энергии радиоактивного излучения, воздействующего на вещество, оценивается в дозах, а количество поглощенной веществом энергии называется - поглощенной дозой .

Поглощенная доза - это количество радиации, которое поглощено веществом. В системе СИ для измерения поглощенной дозы используется - Грей (Гр).

1 Грей - это количество энергии радиоактивного излучения в 1 Дж, которая поглощена веществом массой в 1 кг, независимо от вида радиоактивного излучения и его энергии.

1 Грей (Гр) = 1Дж/кг = 100 рад

Данная величина не учитывает степень воздействия (ионизации) на вещество различных видов радиации. Более информативная величина, это экспозиционная доза радиации.

Экспозиционная доза - это величина, характеризующая поглощённую дозу радиации и степень ионизации вещества. В системе СИ для измерения экспозиционной дозы используется - Кулон/кг (Кл/кг) .

1 Кл/кг= 3,88*10 3 Р

Используемая внесистемная единица экспозиционной дозы - Рентген (Р):

1 Р = 2,57976*10 -4 Кл/кг

Доза в 1 Рентген - это образование 2,083*10 9 пар ионов на 1см 3 воздуха

Оценка действия радиации на живые организмы

Если живые ткани облучить разными видами радиации, имеющими одинаковую энергию, то последствия для живой ткани будут сильно отличаться в зависимости от вида радиоактивного излучения. Например, последствия от воздействия альфа излучения с энергией в 1 Дж на 1 кг вещества будут сильно отличаться от последствий воздействия энергии в 1 Дж на 1 кг вещества, но только гамма излучения . То есть при одинаковой поглощенной дозе радиации, но только от разных видов радиоактивного излучения, последствия будут разными. То есть для оценки влияния радиации на живой организм недостаточно просто понятия поглощенной или экспозиционной дозы радиации. Поэтому для живых тканей было введено понятие эквивалентной дозы.

Эквивалентная доза - это поглощённая живой тканью доза радиации, умноженная на коэффициент k, учитывающий степень опасности различных видов радиации. В системе СИ для измерения эквивалентной дозы используется - Зиверт (Зв) .

Используемая внесистемная единица эквивалентной дозы - Бэр (бэр) : 1 Зв = 100 бэр.

Коэффициент k
Вид излучения и диапазон энергий	Весовой множитель
Фотоны всех энергий (гамма излучение)	1
Электроны и мюоны всех энергий (бета излучение)	1
Нейтроны с энергией < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
Нейтроны от 10 до 100 КэВ (нейтронное излучение)	10
Нейтроны от 100 КэВ до 2 МэВ (нейтронное излучение)	20
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ (нейтронное излучение)	10
Нейтроны > 20 МэВ (нейтронное излучение)	5
Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи)	5
Альфа-частицы , осколки деления и другие тяжелые ядра (альфа излучение)	20

Чем выше "коэффициент k" тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.

Для более лучшего понимания, можно немного по-другому дать определение "эквивалентной дозы радиации":

Эквивалентная доза радиации - это количество энергии поглощённое живой тканью (поглощенная доза в Грей, рад или Дж/кг) от радиоактивного излучения с учетом степени воздействия (наносимого вреда) этой энергии на живые ткани (коэффициент К).

В России, с момента аварии в Чернобыле, наибольшее распространение имела внесистемная единица измерения мкР/час, отражающая экспозиционная дозу , которая характеризует меру ионизации вещества и поглощенную им дозу. Данная величина не учитывает различия в воздействии разных видов радиации (альфа, бета, нейтронного, гама, рентгеновского) на живой организм.

Наиболее объективная характеристика это - эквивалентная доза радиации , измеряемая в Зивертах. Для оценки биологического действия радиации в основном применяется мощность эквивалентной дозы радиации, измеряемая в Зивертах в час. То есть это оценка воздействия радиации на организм человека за единицу времени, в данном случае за час. Учитывая, что 1 Зиверт это значительная доза радиации, для удобства применяют кратную ей величину, указываемую в микро Зивертах - мкЗв/час:

1 Зв/час = 1000 мЗв/час = 1 000 000 мкЗв/час.

Могут применяться величины, характеризующие воздействия радиации за более длительный период, например, за 1 год.

К примеру, в нормах радиационной безопасности НРБ-99/2009 (пункты 3.1.2, 5.2.1, 5.4.4), указана норма допустимого воздействия радиации для населения от техногенных источников 1 мЗв/год .

В нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 (пункт 5.1.2) и СанПиН 2.6.1.2800-10 (пункт 4.1.3) указаны приемлемые нормы для естественных источников радиоактивного излучения , величиной 5 мЗв/год . Используемая формулировка в документах - "приемлемый уровень" , очень удачная, потому что он не допустимый (то есть безопасный), а именно приемлемый .

Но в нормативных документах есть противоречия по допустимому уровню радиации от природных источников . Если просуммировать все допустимые нормы, указанные в нормативных документах (МУ 2.6.1.1088-02, СанПиН 2.6.1.2800-10, СанПиН 2.6.1.2523-09), по каждому отдельному природному источнику излучения, то получим, что радиационный фон от всех природных источников радиации (включая редчайший газ радон) не должен составлять более 2,346 мЗв/год или 0,268 мкЗв/час . Это подробно рассмотрено в статье . Однако в нормативных документах СП 2.6.1.2612-10 и СанПиН 2.6.1.2800-10 указана приемлемая норма для природных источников радиации в 5 мЗв/год или 0,57 мкЗ/час.

Как видите, разница в 2 раза. То есть к допустимому нормативному значению 0,268 мкЗв/час, без всяких обоснований применен повышающий коэффициент 2. Это скорее всего связано с тем, что нас в современном мире стали массово окружать материалы (прежде всего строительные материалы) содержащие радиоактивные элементы.

Обратите внимание, что в соответствии с нормативными документами, допустимый уровень радиации от естественных источников излучения 5 мЗв/год , а от искусственных (техногенных) источников радиоактивного излучения всего 1 мЗв/год.

Получается, что при уровне радиоактивного излучения от искусственных источников свыше 1 мЗв/год могут наступить негативные воздействия на человека, то есть привести к заболеваниям. Одновременно нормы допускают, что человек может жить без вреда для здоровья в районах, где уровень выше безопасного техногенного воздействия радиации в 5 раз, что соответствует допустимому уровню радиоактивного естественного фона в 5мЗв/год.

По механизму своего воздействия, видам излучения радиации и степени ее действия на живой организм, естественные и техногенные источники радиации не отличаются .

Все же, о чем говорят эти нормы? Давайте рассмотрим:

• норма в 5 мЗв/год, указывает, что человек в течении года может максимально получить суммарную дозу радиации, поглощённую его телом в 5 мили Зиверт. В эту дозу не входят все источники техногенного воздействия, такие как медицинские, от загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами, утечки радиации на АЭС и т.д.
• для оценки, какая доза радиации допустима в виде фонового излучения в данный момент, посчитаем: общую годовую норму в 5000 мкЗв (5 мЗв) делим на 365 дней в году, делим на 24 часа в сутки, получим 5000/365/24 = 0,57 мкЗв/час
• полученное значение 0,57 мкЗв/час, это предельно допустимое фоновое излучение от природных источников, которое считается приемлемым.
• в среднем радиоактивный фон (он давно уже не естественный) колеблется в пределах 0,11 - 0,16 мкЗв/час. Это нормальный фон радиации.

Можно подвести итог по допустимым уровням радиации, действующим на сегодняшний день:

• По нормативной документации, предельно допустимый уровень радиации (радиационный фон) от природных источников излучения может составлять 0,57 мкЗ/час .
• Если не учитывать не обоснованный повышающий коэффициент, а также не учитывать действие редчайшего газа - радона, то получим, что в соответствии с нормативной документацией, нормальный радиационный фон от природных источников радиации не должен превышать 0,07 мкЗв/час
• предельно допустимой нормативной суммарной дозой, полученной от всех техногенных источников , является 1 мЗв/год.

Можно с уверенность утверждать, что нормальный, безопасный радиационный фон в пределах 0,07 мкЗв/час , действовал на нашей планете до начала промышленного применения человеком радиоактивных материалов, атомной энергетики и атомного оружия (ядерные испытания).

А в результате деятельности человека, мы теперь считаем приемлемым радиационный фон в 8 раз превышающий естественное значение.

Стоит задуматься, что до начала активного освоения человеком атома, человечество не знало, что такое раковые заболевания в таком массовом количестве, как это происходит в современном мире. Если до 1945 года в мире регистрировались раковые заболевания, то их можно было считать единичными случаями по сравнению со статистикой после 1945 года.

Задумайтесь , по данным ВОЗ (всемирной организации здравоохранения), только в 2014 году на нашей планете умерли около 10 000 000 человек от раковых заболеваний, это почти 25% от общего количества умерших, то есть фактически каждый четвертый умерший на нашей планете, это человек умерший от ракового заболевания.

Так же по данным ВОЗ, ожидается, что в ближайшие 20 лет, число новых случаев заболевания раком будет увеличено примерно на 70% по сравнению с сегодняшним днем. То есть рак станет основной причиной смертности. И как бы тщательно, правительство государств с атомной энергетикой и атомным оружием, не маскировали бы общую статистику по причинам смертности от раковых заболеваний. Можно уверенно утверждать, что основной причиной раковых заболеваний, является воздействие на организм человека радиоактивных элементов и излучений.

Для справки:

Для перевода мкР/час в мкЗв/час можно воспользоваться упрощенной формулой перевода:

1 мкР/час = 0,01 мкЗв/час

1 мкЗв/час = 100 мкР/час

0,10 мкЗв/час = 10 мкР/час

Указанные формулы перевода - это допущения, так как мкР/час и мкЗв/час характеризуют разные величины, в первом случае это степень ионизации вещества, во втором это поглощённая доза живой тканью. Данный перевод не корректен, но он позволяет хотя бы приблизительно оценить риск.

Перевод величин радиации

Для перевода величин, введите в поле нужное значение и выберете исходную единицу измерения. После ввода значения, остальные величины в таблице будут вычислены автоматически.

Для количественной оценки радиации используют более 50 единиц измерения. Если изучить некоторые из них, то можно лучше понять, что представляет собой радиация и какое воздействие она оказывает на наш организм. Даже если вы убеждены, что вам никогда не разобраться в этих рентгенах, бэрах и радах, потратьте все же некоторое время для того, чтобы постараться понять их смысл.

Рентген (р). Эта единица названа по имени В. Рентгена, открывшего новый тип лучей. Она использовалась вначале для выражения экспозиционной дозы рентгеновского или гамма- излучения от рентгеновских установок. Однако используется эта единица редко, так как она определяет количество заряженных ионов в воздухе. Для измерения энергии излучения в большинстве случаев используют единицы бэр и рад.

Бэр. Бэр - это сокращение от термина «биологический эквивалент рентгена». Эта единица служит для измерения степени биологического повреждения, вызываемого ионизирующим излучением. Бэр учитывает относительную биологическую эффективность энергии, поглощенной живой тканью. Один бэр приблизительно равен одному рентгену (1 р = 0,88 бэра) и производит то же биологическое действие.

Рад. Рад - сокращение от английского термина «radiation absorbed dose» (доза поглощенной радиации). Эта единица служит для измерения энергии излучения, поглощенной организмом. Существует множество единиц измерения энергии, в том числе калория, эрг, джоуль и ватт - секунда. Исторически для измерения энергии радиоактивного излучения сначала пользовались эргом. Рад равен 100 эргам, поглощенным одним граммом ткани. Для бета-, гамма- и рентгеновского излучения один рад приблизительно равен од¬ному бэру. Для альфа-излучения рад эквивалентен 10-20 бэрам.

ОБЭ (Относительная биологическая эффективность).

ОБЭ , или относительная биологическая эффективность, характеризует различные степени воздействия ионизирующих излучений на наш организм. Альфа-излучение, на¬пример, имеет ОБЭ в 10-20 раз выше, чем бета-излучение. Этот коэффициент зависит от многих факторов, например от того, является облучение внешним или внутренним.

ЛД (Летальная доза)

ЛД, или летальная доза , - это доза, определяющая процент смертности после радиационного облучения. Например, ЛД50 - доза, после получения которой погибает 50 % облученных. ЛД30\50 означает, что в результате облучения погибнет 50 % в течение 30 суток. Для людей эта доза находится в пределах 400-500 бэр. Этот расчет летальной дозы выполнен при условии, что население состоит из взрослых здоровых лиц мужского пола. В действительности необходимо учитывать возрастной состав населения и существующие различия в состоянии здоровья. Поэтому реальная летальная доза для определенной группы населения может оказаться значительно ниже.

Для измерения малых доз используют производные единицы с соответствующими приставками милли- или микро-. Милли- означает одну тысячную, а микро- - одну миллионную часть используемой единицы. Например, миллибэр (мбэр) - это тысячная часть бэра, а микробэр (мкбэр) - миллионная часть бэра. В рентгенах, радах и бэрах измеряется доза облучения. Если нас интересует мощность излучения, мы берем дозу облучения за единицу времени (секунду, минуту, час, сутки, год).

Кюри (Ки). Кюри - единица непосредственного измерения радиоактивности, то есть активности заданного количества определенного вещества. Единица названа в честь Марии и Пьера Кюри, открывших радий. Активность источника измеряют путем подсчета количества радиоактивных распадов в единицу времени. Один кюри равен 37 миллиардам распадов в секунду. Измеряя активность разных веществ, мы можем определить, какое из них является более радиоактивным. Один грамм радия-226 имеет активность, равную одному кюри, а грамм прометия-145 - активность, равную 940 кюри, то есть про- метий-145 почти в 1000 раз активней радия.

Кроме приставок милли- и микро- используют приставки нано- (одна миллиардная) и пико- (одна триллионная). Один пикокюри соответствует двум распадам в минуту. Все эти приставки взяты из метрической системы мер. Из нее же можно взять и приставки кило- (одна тысяча) и мега- (один миллион), если необходимо измерять огромные дозы радиации.
Международное научное сообщество предложило использовать более удобные единицы измерений - грей и беккерель.

Грей (Гр) равен 100 радам. Возможно, в будущем вместо рада будет применяться грей.

Беккерель (Бк) - единица, названная в честь французского физика Беккереля, открывшего радиоактивность. Беккерель соответствует одному радиоактивному рас¬паду в секунду и во много раз меньше кюри. Эту единицу использовали в Европе около десяти лет.

Зиверт (Зв) - это единица нового международного стандарта. Один зиверт равен 100 бэрам. Однако в дан¬ной книге чаще будут использоваться бэр, рад и кюри.
Национальные комитеты по радиационной защите (НКРЗ) большинства европейских стран, а также Беларуси и России установили для населения допустимую норму облучения не более 1 миллизиверта в год. При этом не учитывалось влияние естественного фона и рентгеновских обследований. Однако имеется множество данных, говорящих о том, что безопасного уровня радиоактивного облучения не существует вовсе (так называемая «беспороговая концепция»).