Радиационная защита

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Радиационная защита»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( май 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) Эта статья, возможно, содержит оригинальные исследования . Пожалуйста, улучшите его , проверив сделанные утверждения и добавив встроенные цитаты . Заявления, содержащие только оригинальные исследования, следует удалить. ( Май 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Радиационная защита , также известная как радиологическая защита , определяется Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) как «защита людей от вредного воздействия ионизирующего излучения и средства для этого». ^[1] Облучение может происходить от источника излучения, внешнего по отношению к человеческому телу, или из-за внутреннего облучения, вызванного попаданием радиоактивного загрязнения внутрь .

Ионизирующее излучение широко используется в промышленности и медицине и может представлять значительную опасность для здоровья, вызывая микроскопические повреждения живых тканей. Есть две основные категории воздействия ионизирующего излучения на здоровье. При высоких дозах он может вызывать «тканевые» эффекты, также называемые «детерминированными» эффектами из-за вероятности их возникновения, обычно обозначаемых серым цветом и приводящих к острому лучевому синдрому . При низком уровне облучения может быть статистически повышенный риск радиационно-индуцированного рака , называемый « стохастическими эффектами» из-за неопределенности их возникновения, обычно обозначаемой с помощью зиверта .

Основой радиационной защиты является предотвращение или снижение дозы с помощью простых мер защиты: времени, расстояния и экранирования. Продолжительность облучения должна быть ограничена необходимой, расстояние от источника излучения должно быть максимальным, а источник излучения, по возможности, экранирован. Для измерения поглощения индивидуальной дозы при профессиональном или аварийном облучении используются индивидуальные дозиметры внешнего излучения , а для измерения дозы внутреннего облучения, вызванной попаданием внутрь радиоактивного загрязнения, применяются методы биотестирования.

Для радиационной защиты и оценки дозиметрии Международная комиссия по радиационной защите (ICRP) и Международная комиссия по радиационным единицам и измерениям (ICRU) публикуют рекомендации и данные, которые используются для расчета биологического воздействия на человеческий организм определенных уровней радиации и, следовательно, посоветуйте допустимые пределы поглощения дозы.

Принципы [ править ]

МКРЗ рекомендует, развивает и поддерживает Международную систему радиологической защиты на основе оценки большого количества доступных научных исследований, позволяющих приравнять риск к полученным уровням доз. Цели системы в области здравоохранения состоят в том, чтобы «управлять воздействием ионизирующего излучения и контролировать его таким образом, чтобы предотвратить детерминированные эффекты и снизить риски стохастических эффектов до разумно достижимой степени». ^[2]

Рекомендации МКРЗ передаются национальным и региональным регулирующим органам, которые имеют возможность включить их в свой собственный закон; этот процесс показан на прилагаемой блок-схеме. В большинстве стран национальный регулирующий орган работает над обеспечением безопасной радиационной среды в обществе, устанавливая требования по ограничению дозы, которые обычно основываются на рекомендациях МКРЗ.

Ситуации воздействия [ править ]

МКРЗ распознает запланированные, аварийные и существующие ситуации облучения, как описано ниже; ^[3]

• Планируемое облучение - определяется как «… где радиационная защита может быть спланирована заранее, до того, как произойдет облучение, и где величина и степень облучения могут быть разумно спрогнозированы». ^[4] Например, в ситуациях профессионального облучения, когда персоналу необходимо работать в известной радиационной среде.
• Аварийное облучение - определяется как «... непредвиденные ситуации, которые могут потребовать срочных защитных мер». ^[5] Это может быть аварийное ядерное событие.
• Существующая подверженность - определяется как «... это те, которые уже существуют на момент принятия решения о контроле». ^[6] Это могут быть природные радиоактивные материалы, существующие в окружающей среде.

Регулирование приема дозы [ править ]

ICRP использует следующие общие принципы для всех ситуаций контролируемого воздействия. ^[7]

• Обоснование: Не допускается ненужное использование излучения, а это означает, что преимущества должны перевешивать недостатки.
• Ограничение: Каждый человек должен быть защищен от слишком больших рисков путем применения индивидуальных пределов дозы излучения.
• Оптимизация: этот процесс предназначен для применения в тех ситуациях, которые были сочтены оправданными. Это означает, что «вероятность подвергнуться облучению, количество людей, подвергшихся облучению, и величина их индивидуальных доз» должны быть сохранены на разумно достижимом низком уровне (известном как ALARA или ALARP). Он учитывает экономические и социальные факторы.

Факторы поглощения дозы внешнего облучения [ править ]

Есть три фактора, которые контролируют количество или дозу излучения, полученного от источника. Радиационным воздействием можно управлять с помощью сочетания этих факторов:

1. Время : уменьшение времени воздействия пропорционально снижает эффективную дозу . Примером снижения доз облучения за счет сокращения времени облучения может быть улучшение обучения операторов, чтобы сократить время, необходимое им для обращения с радиоактивным источником.
2. Расстояние : увеличение расстояния снижает дозу из-за закона обратных квадратов . Расстояние может быть таким же простым, как обращение с источником с помощью щипцов, а не пальцев. Например, если проблема возникает во время рентгеноскопической процедуры, отойдите от пациента, если это возможно.
3. Экранирование : источники излучения могут быть защищены твердым или жидким материалом, который поглощает энергию излучения. Термин «биологический экран» используется для поглощения материала, размещенного вокруг ядерного реактора или другого источника излучения, для снижения уровня излучения до безопасного для человека уровня. Защитные материалы представляют собой бетон и свинцовый экран толщиной 0,25 мм для вторичного излучения. и толщиной 0,5 мм для первичного излучения ^[8]

Поглощение внутренней дозы [ править ]

Внутренняя доза из-за вдыхания или проглатывания радиоактивных веществ может привести к стохастическим или детерминированным эффектам, в зависимости от количества проглоченного радиоактивного материала и других биокинетических факторов.

Риск от внутреннего источника низкого уровня представлен ожидаемой дозой , которая имеет тот же риск, что и такое же количество внешней эффективной дозы .

Поступление радиоактивного материала может происходить четырьмя путями:

• вдыхание переносимых по воздуху загрязнителей, таких как газ радон и радиоактивные частицы
• попадание радиоактивного загрязнения в пищу или жидкости
• абсорбция паров, таких как оксид трития, через кожу
• инъекция медицинских радиоизотопов, таких как технеций-99m

Опасность труда от переносимых по воздуху радиоактивных частиц в ядерных и радиохимических применениях значительно снижается за счет широкого использования перчаточных боксов для хранения таких материалов. Для защиты от вдыхания радиоактивных частиц в окружающий воздух носят респираторы с фильтрами твердых частиц.

Для контроля концентрации радиоактивных частиц в окружающем воздухе приборы для контроля радиоактивных частиц измеряют концентрацию или присутствие переносимых по воздуху материалов.

В случае попадания внутрь радиоактивных материалов в продуктах питания и напитках используются специальные лабораторные методы радиометрического анализа для измерения концентрации таких материалов.

Рекомендуемые пределы приема дозы [ править ]

МКРЗ рекомендует ряд пределов поглощения дозы в таблице 8 отчета 103 МКРЗ. Эти пределы являются «ситуативными» для запланированных, аварийных и существующих ситуаций. В этих ситуациях для определенных уязвимых групп даются пределы; ^[9]

• Запланированное облучение - пределы, указанные для профессионального, медицинского и общественного облучения. Предел эффективной дозы профессионального облучения составляет 20 мЗв в год, усредненный за определенные периоды в 5 лет, при этом ни один год не превышает 50 мЗв. Предел облучения населения составляет 1 мЗв в год. ^[10]
• Аварийное облучение - пределы, указанные для профессионального облучения и облучения населения
• Существующее воздействие - контрольные уровни для всех лиц, подвергшихся воздействию

Более подробную информацию о некоторых ограничениях можно найти на странице Tmsupportwave. ^[11]

Дозовая диаграмма для публичной информации Министерства энергетики США, показанная здесь справа, применима к нормам США, которые основаны на рекомендациях МКРЗ. Обратите внимание, что в примерах в строках с 1 по 4 указана шкала мощности дозы (излучение в единицу времени), а в примерах 5 и 6 - шкала общей накопленной дозы.

ALARP и ALARA [ править ]

ALARP является аббревиатурой от важного принципа воздействия радиации и других рисков для профессионального здоровья, а в Великобритании означает « настолько низкий, насколько это целесообразно ». ^[12] Цель состоит в том, чтобы свести к минимуму риск радиоактивного облучения или другой опасности, помня, что некоторое облучение может быть приемлемым для выполнения поставленной задачи. Эквивалентный термин ALARA , «разумно достижимый низкий уровень» , чаще используется за пределами Великобритании.

Этот компромисс хорошо иллюстрируется рентгенологией . Применение излучения может помочь пациенту, предоставив врачам и другим медицинским работникам медицинский диагноз, но облучение пациента должно быть достаточно низким, чтобы статистическая вероятность рака или саркомы (стохастические эффекты) была ниже приемлемого уровня. и для устранения детерминированных эффектов (например, покраснения кожи или катаракты). Приемлемый уровень вероятности возникновения стохастических эффектов для работника считается равным риску при других радиационных работах, которые обычно считаются безопасными.

Эта политика основана на том принципе, что любое количество радиационного облучения, даже самое незначительное, может увеличить вероятность отрицательных биологических эффектов, таких как рак . Он также основан на том принципе, что вероятность возникновения негативных последствий радиационного облучения увеличивается с увеличением кумулятивной дозы за всю жизнь. Эти идеи объединены в линейную беспороговую модель.в котором говорится, что не существует порога, при котором увеличивается частота возникновения стохастических эффектов с увеличением дозы. В то же время радиология и другие методы, связанные с использованием ионизирующего излучения, приносят пользу, поэтому снижение радиационного облучения может снизить эффективность медицинской практики. При применении принципа ALARP также необходимо учитывать экономические затраты, например, на добавление барьера от излучения. Компьютерная томография , более известная как КТ или томография внесла огромный вклад в медицину, но не без риска. Они используют ионизирующее излучение, которое может вызвать рак, особенно у детей. ^[13] Когда лица, осуществляющие уход, соблюдают надлежащие указания по их использованию иметоды, безопасные для детей, а не методы для взрослых, могут быть предотвращены последующий рак. ^{[13] [14]}

Персональные дозиметры излучения [ править ]

Дозиметр излучения - важный прибор для измерения индивидуальной дозы. Его носит человек, за которым ведется наблюдение, и используется для оценки дозы внешнего облучения, приходящейся на человека, носящего устройство. Они используются для гамма-, рентгеновского, бета-излучения и другого сильно проникающего излучения, но не для слабопроникающего излучения, такого как альфа-частицы. Традиционно пленочные бейджи использовались для длительного наблюдения, а дозиметры из кварцевого волокна - для краткосрочного. Однако их в основном вытеснили значки термолюминесцентной дозиметрии (ТЛД) и электронные дозиметры. Электронные дозиметры могут выдавать тревожное предупреждение при достижении заданного порогового значения дозы, что позволяет более безопасно работать при потенциально более высоких уровнях излучения, когда полученная доза должна постоянно контролироваться.

Работники, подвергшиеся воздействию радиации, такие как рентгенологи , рабочие атомных электростанций , врачи, использующие радиотерапию , работающие в лабораториях, использующие радионуклиды , и бригады HAZMAT должны носить дозиметры, чтобы можно было регистрировать профессиональное облучение. Такие устройства обычно называют «легальными дозиметрами», если они одобрены для использования при регистрации доз облучения персонала в целях регулирования.

Дозиметры можно носить для получения дозы на все тело, а также есть специальные типы, которые можно носить на пальцах или прикрепить к головному убору, чтобы измерить локализованное облучение тела для определенных видов деятельности.

К распространенным типам переносных дозиметров ионизирующего излучения относятся: ^{[15] [16]}

• Пленочный бейдж-дозиметр
• Дозиметр из кварцевого волокна
• Электронный персональный дозиметр
• Термолюминесцентный дозиметр

Радиационная защита [ править ]

Практически любой материал может действовать как защита от гамма- или рентгеновского излучения, если его использовать в достаточном количестве. Различные типы ионизирующего излучения по-разному взаимодействуют с защитным материалом. Эффективность экранирования зависит от тормозной способности , которая зависит от типа и энергии излучения, а также от используемого экранирующего материала. Поэтому используются разные методы экранирования в зависимости от области применения, типа и энергии излучения.

Экранирование снижает интенсивность излучения, увеличиваясь с толщиной. Это экспоненциальная зависимость с постепенно уменьшающимся эффектом по мере добавления равных слоев защитного материала. Для ее расчета используется величина, известная как толщина, уменьшенная вдвое . Например, практический щит в убежище от радиоактивных осадков с десятью вдвое толщиной уплотненной грязи, которая составляет примерно 115 см (3 фута 9 дюймов), снижает гамма-лучи до 1/1024 их исходной интенсивности (то есть 2 ⁻¹⁰ ).

Эффективность экранирующего материала в целом увеличивается с увеличением его атомного номера, называемого Z , за исключением нейтронной защиты, которую легче экранировать подобными поглотителями и замедлителями нейтронов, такими как соединения бора, например борная кислота , кадмий , углерод и водород .

Экран Graded- Z представляет собой ламинат из нескольких материалов с разными значениями Z ( атомными номерами ), предназначенный для защиты от ионизирующего излучения . Было показано, что по сравнению с защитой из одного материала такая же масса экрана с градиентным Z снижает проникновение электронов более чем на 60%. ^[17] Он обычно используется в спутниковых детекторах частиц, предлагая несколько преимуществ:

• защита от радиационного поражения
• снижение фонового шума для детекторов
• меньшая масса по сравнению с защитой из одного материала

Конструкции различаются, но обычно включают градиент от элементов с высоким Z (обычно тантала ) до элементов с более низким Z, таких как олово , сталь и медь , обычно заканчивающихся алюминием . Иногда используются даже более легкие материалы, такие как полипропилен или карбид бора . ^{[18] [19]}

В типичном экране с градиентным Z слой с высоким Z эффективно рассеивает протоны и электроны. Он также поглощает гамма-лучи, вызывая рентгеновскую флуоресценцию . Каждый последующий слой поглощает рентгеновскую флуоресценцию предыдущего материала, в конечном итоге снижая энергию до подходящего уровня. Каждое уменьшение энергии приводит к возникновению тормозного излучения и электронов Оже , которые находятся ниже энергетического порога детектора. Некоторые конструкции также включают внешний слой алюминия, который может быть просто обшивкой спутника. Эффективность материала в качестве биологической защиты связана с его поперечным сечением для рассеяния и поглощения., и в первом приближении пропорциональна общей массе материала на единицу площади, расположенной вдоль линии обзора между источником излучения и защищаемой областью. Следовательно, прочность или «толщина» экранирования обычно измеряется в г / см ² . Излучение, которое удается пройти, падает экспоненциально с толщиной экрана. В рентгеновских установках стены, окружающие комнату с генератором рентгеновских лучей, могут содержать свинцовую защиту, такую ​​как свинцовые листы, или штукатурка может содержать сульфат бария . Операторы просматривают цель через экран из свинцового стекла или, если они должны оставаться в той же комнате, что и цель, надевают свинцовые фартуки .

Излучение частиц [ править ]

Излучение частиц состоит из потока заряженных или нейтральных частиц, как заряженных ионов, так и субатомных элементарных частиц. Это включает солнечный ветер , космическое излучение и поток нейтронов в ядерных реакторах .

• Наименее проникающими являются альфа-частицы ( ядра гелия ). Даже очень энергичные альфа-частицы можно остановить одним листом бумаги.
• Бета - частицы ( электроны ) более проникающего, но по- прежнему может быть поглощено на несколько мм из алюминия . Однако в случаях, когда испускаются высокоэнергетические бета-частицы, экранирование должно осуществляться с помощью материалов с низким атомным весом, например пластика , дерева , воды или акрилового стекла (оргстекло, люцит). ^[20] Это необходимо для уменьшения генерации тормозного рентгеновского излучения. В случае бета + -излучения ( позитроны ) гамма-излучение от реакции аннигиляции электронов и позитронов вызывает дополнительную озабоченность.
• Нейтронное излучение не так легко поглощается, как излучение заряженных частиц, что делает его очень проникающим. Нейтроны поглощаются ядрами атомов в ядерной реакции . Чаще всего это создает вторичную радиационную опасность, так как поглощающие ядра трансмутируются в изотоп следующего более тяжелого веса, многие из которых нестабильны.
• Космическое излучение не является общей проблемой на Земле, поскольку атмосфера Земли поглощает его, а магнитосфера действует как щит, но оно создает значительную проблему для спутников и астронавтов , особенно при прохождении через пояс Ван Аллена или полностью за пределами защитных областей. магнитосферы Земли. Те, кто часто летает, могут подвергаться несколько большему риску из-за уменьшения поглощения из более разреженной атмосферы. Космическое излучение имеет чрезвычайно высокую энергию и очень проникает.

Электромагнитное излучение [ править ]

Электромагнитное излучение состоит из излучения электромагнитных волн , свойства которых зависят от длины волны .

• Лучше всего рентгеновское и гамма-излучение поглощается атомами с тяжелыми ядрами ; чем тяжелее ядро, тем лучше поглощение. В некоторых специальных применениях используются обедненный уран или торий ^[21] , но свинец встречается гораздо чаще; часто требуется несколько см . Сульфат бариятакже используется в некоторых приложениях. Однако, когда важна стоимость, можно использовать практически любой материал, но он должен быть намного толще. В большинстве ядерных реакторов используются толстые бетонные экраны для создания биозащиты с тонким водоохлаждаемым слоем свинца внутри, чтобы защитить пористый бетон от хладагента внутри. Бетон также изготавливается из тяжелых заполнителей, таких как Baryte или MagnaDense ( магнетит ), для улучшения защитных свойств бетона. Гамма-лучи лучше поглощаются материалами с большими атомными номерами и высокой плотностью, хотя ни один из этих эффектов не важен по сравнению с общей массой на область на пути гамма-излучения.
• Ультрафиолетовое (УФ) излучение ионизирует в своих самых коротких длинах волн, но не проникает, поэтому его можно экранировать тонкими непрозрачными слоями, такими как солнцезащитный крем , одежда и защитные очки. Защита от ультрафиолета проще, чем от других форм излучения, указанных выше, поэтому ее часто рассматривают отдельно.

В некоторых случаях неправильное экранирование может фактически ухудшить ситуацию, когда излучение взаимодействует с экранирующим материалом и создает вторичное излучение, которое легче поглощается организмами. Например, хотя материалы с высоким атомным номером очень эффективны в защите от фотонов , их использование для защиты бета-частиц может вызвать более сильное радиационное облучение из-за образования тормозного рентгеновского излучения, поэтому рекомендуются материалы с низким атомным номером. Кроме того , с использованием материала с высокой нейтронной активации поперечного сечения , чтобы оградить нейтронов приведет к экранирующего материала само по себе становится радиоактивным и , следовательно , более опасными , чем если бы он не присутствовал.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) —Радиация [ править ]

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) включают в себя всю одежду и аксессуары, которые можно носить для предотвращения тяжелых заболеваний и травм в результате воздействия радиоактивных материалов. Поскольку радиация может воздействовать на людей через внутреннее и внешнее загрязнение, были разработаны различные стратегии защиты для защиты людей от вредного воздействия радиационного облучения от различных источников. ^[22] Некоторые из этих стратегий, разработанных для защиты от внутреннего, внешнего и высокоэнергетического излучения, описаны ниже.

Средства защиты от внутреннего загрязнения [ править ]

Оборудование защиты от внутреннего загрязнения защищает от вдыхания и проглатывания радиоактивных материалов. Внутреннее отложение радиоактивного материала приводит к прямому облучению органов и тканей внутри тела. Описанное ниже респираторное защитное оборудование предназначено для сведения к минимуму возможности вдыхания или проглатывания такого материала, поскольку аварийные работники подвергаются воздействию потенциально радиоактивной среды.

Многоразовые респираторы для очистки воздуха (APR)

• Эластичная маска для лица, надеваемая на рот и нос
• Содержит фильтры, картриджи и канистры для обеспечения повышенной защиты и лучшей фильтрации.

Активный респиратор с очисткой воздуха (PAPR)

• Воздуходувка с питанием от аккумулятора пропускает загрязнение через фильтры очистки воздуха
• Очищенный воздух под избыточным давлением подается к маске

Респиратор с подачей воздуха (SAR)

• Подача сжатого воздуха от стационарного источника к маске

Вспомогательный респиратор для эвакуации

• Защищает пользователя от вдыхания вредных газов, паров, дыма и пыли
• Может быть сконструирован как респиратор для эвакуации с очисткой воздуха (APER) или респиратор типа автономного дыхательного аппарата (SCBA).
• Респираторы для эвакуации типа SCBA имеют прикрепленный источник воздуха для дыхания и капюшон, который обеспечивает барьер против загрязненного внешнего воздуха

Автономный дыхательный аппарат (АДА)

• Подает очень чистый, сухой сжатый воздух к полнолицевой маске через шланг
• Воздух выходит в окружающую среду
• Носится при входе в среду, непосредственно опасную для жизни и здоровья (IDLH), или когда информация не позволяет исключить атмосферу IDLH

Средства защиты от внешних загрязнений [ править ]

Оборудование для защиты от внешнего загрязнения обеспечивает барьер, защищающий радиоактивный материал от попадания на тело или одежду извне. Описанное ниже кожное защитное оборудование действует как барьер, не позволяющий радиоактивному материалу физически соприкасаться с кожей, но не защищает от проникновения извне излучения высокой энергии.

Химически стойкий внутренний костюм

• Пористый комбинезон - защита кожи от аэрозолей, сухих частиц и неопасных жидкостей.
• Непористый комбинезон для защиты кожи от:
  • Сухие порошки и твердые вещества
  • Патогены, передающиеся с кровью, и биологические опасности
  • Химические брызги и аэрозоли неорганической кислоты / щелочи
  • Мягкие жидкие химические брызги от ядовитых и коррозионных веществ
  • Токсичные промышленные химикаты и материалы

Эквивалент уровня C: бункерное снаряжение

• Защитная одежда пожарного
• Огнестойкий / водостойкий
• Шлем, перчатки, обувь и капюшон.

Эквивалент уровня B - Герметичный герметичный костюм

• Предназначен для сред, представляющих непосредственный риск для здоровья, но не содержащих веществ, которые могут абсорбироваться кожей.

Эквивалент уровня А - полностью герметизирующий химический и парозащитный костюм

• Разработан для сред, представляющих непосредственный риск для здоровья и содержащих вещества, которые могут поглощаться кожей.

Внешнее проникающее излучение [ править ]

Есть много решений для защиты от низкоэнергетического излучения, например, от низкоэнергетического рентгеновского излучения . Свинцовая защитная одежда, такая как свинцовые фартуки, может защитить пациентов и врачей от потенциально вредного радиационного воздействия при повседневных медицинских обследованиях. Вполне возможно защитить большие площади поверхности тела от излучения в спектре более низких энергий, поскольку для обеспечения необходимой защиты требуется очень мало экранирующего материала. Недавние исследования показывают, что медная защита намного эффективнее свинца и, вероятно, заменит ее в качестве стандартного материала для защиты от излучения.

Персональную защиту от более энергичного излучения, такого как гамма-излучение , очень сложно достичь, поскольку большая масса экранирующего материала, необходимого для должной защиты всего тела, сделает функциональное движение практически невозможным. Для этого наиболее целесообразной стратегией защиты является частичное экранирование радиочувствительных внутренних органов.

Непосредственной опасностью интенсивного воздействия высокоэнергетического гамма-излучения является острый лучевой синдром (ОРС) , являющийся результатом необратимого повреждения костного мозга. Концепция избирательного экранирования основана на регенеративном потенциале гемопоэтических стволовых клеток, обнаруженных в костном мозге. Регенеративное качество стволовых клеток делает необходимым защитить костный мозг, достаточный для того, чтобы после воздействия вновь заселить организм непораженными стволовыми клетками: аналогичная концепция применяется при трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (ТГСК)., который является обычным лечением пациентов, страдающих лейкемией. Это научное достижение позволяет разработать новый класс относительно легких защитных средств, которые защищают высокие концентрации костного мозга, чтобы отложить гематопоэтический субсиндром острого лучевого синдрома до гораздо более высоких доз.

Один из методов заключается в применении избирательного экранирования для защиты высокой концентрации костного мозга, хранящегося в бедрах и других радиочувствительных органах в области живота. Это позволяет службам быстрого реагирования безопасно выполнять необходимые задачи в радиоактивной среде. ^[23]

Инструменты радиационной защиты [ править ]

Практическое измерение радиации с использованием откалиброванных приборов радиационной защиты имеет важное значение для оценки эффективности мер защиты и для оценки дозы облучения, которую могут получить люди. Измерительные приборы для радиационной защиты бывают как «установленными» (в фиксированном положении), так и переносными (переносными или переносными).

Установленные инструменты [ править ]

Установленные инструменты фиксируются в положениях, которые, как известно, важны для оценки общей радиационной опасности в зоне. Примерами являются установленные «зональные» радиационные мониторы, мониторы блокировки гамма-излучения, мониторы выхода персонала и мониторы взвешенных частиц.

Радиомонитор области будет измерять окружающее излучение, обычно рентгеновское, гамма или нейтроны; это излучения, которые могут иметь значительные уровни излучения в диапазоне, превышающем десятки метров от их источника, и, таким образом, покрывать большую территорию.

«Блокирующие мониторы» гамма-излучения используются в приложениях для предотвращения непреднамеренного воздействия на рабочих чрезмерной дозы путем предотвращения доступа персонала в зону при высоком уровне радиации. Они напрямую блокируют доступ к процессу.

Мониторы загрязнения воздуха измеряют концентрацию радиоактивных частиц в окружающем воздухе, чтобы предотвратить попадание радиоактивных частиц в организм или их осаждение в легких персонала. Эти инструменты обычно подают локальный сигнал тревоги, но часто они подключены к интегрированной системе безопасности, чтобы можно было эвакуировать участки завода и предотвратить попадание персонала в воздух с высоким уровнем загрязнения воздуха.

Мониторы на выходе персонала (PEM) используются для наблюдения за рабочими, покидающими «контролируемую загрязнением» или потенциально загрязненную зону. Это могут быть ручные мониторы, датчики проверки одежды или мониторы всего тела. Они контролируют поверхность тела и одежды рабочих, чтобы проверить, не осталось ли радиоактивных загрязнений . Обычно они измеряют альфа, бета или гамма, или их комбинации.

Национальная физическая лаборатория Великобритании публикует на своем Форуме по метрологии ионизирующего излучения руководство по передовой практике, касающееся предоставления такого оборудования и методологии расчета используемых уровней срабатывания сигнализации. ^[24]

Портативные инструменты [ править ]

Портативные инструменты бывают переносными или переносными. Переносной прибор обычно используется в качестве измерительного прибора для детальной проверки объекта или человека или оценки области, где нет установленных приборов. Их также можно использовать для контроля выхода персонала или проверки заражения персонала в полевых условиях. Они обычно измеряют альфа, бета или гамма или их комбинации.

Переносные инструменты, как правило, представляют собой инструменты, которые были бы установлены постоянно, но временно размещаются в зоне для обеспечения непрерывного мониторинга, где существует вероятность возникновения опасности. Такие инструменты часто устанавливаются на тележках для облегчения развертывания и связаны с временными рабочими ситуациями.

В Соединенном Королевстве HSE издал инструкцию пользователя по выбору правильного инструмента измерения излучения для рассматриваемой заявки. ^[25] Это охватывает все технологии радиационных приборов и является полезным сравнительным руководством.

Типы инструментов [ править ]

Ниже приводится ряд наиболее часто используемых типов инструментов обнаружения, которые используются как для стационарного, так и для исследовательского мониторинга.

• ионизационные камеры
• пропорциональные счетчики
• Счетчики Гейгера
• полупроводниковые детекторы
• сцинтилляционные детекторы
• мониторинг радиоактивности аэрозольных частиц

Чтобы получить более полное описание каждого из них, перейдите по ссылкам.

Величины, связанные с радиацией [ править ]

В следующей таблице показаны основные величины и единицы измерения, связанные с радиацией.

Радиационные проблемы космического корабля [ править ]

Космические корабли, как роботизированные, так и с экипажем, должны справляться с высокой радиационной средой космического пространства. Излучение, испускаемое Солнцем и другими галактическими источниками и заключенное в радиационных «поясах» , более опасно и в сотни раз более интенсивно, чем источники излучения, такие как медицинские рентгеновские лучи или обычное космическое излучение, обычно наблюдаемое на Земле. ^[26] Когда обнаруженные в космосе интенсивно ионизирующие частицы поражают ткани человека, это может привести к повреждению клеток и, в конечном итоге, к раку.

Обычным методом радиационной защиты является материальная защита космических аппаратов и конструкций оборудования (обычно из алюминия), возможно, дополненная полиэтиленом при полетах человека в космос, где основной проблемой являются протоны высоких энергий и ионы космических лучей. На беспилотных космических аппаратах в средах с высокой дозой электронов, таких как миссии Юпитера или средняя околоземная орбита (MEO), может быть эффективным дополнительное экранирование материалами с высоким атомным номером. При длительных пилотируемых миссиях можно воспользоваться хорошими защитными характеристиками жидкого водородного топлива и воды.

Космическая радиация Лаборатория НАСА использует ускоритель частиц , который производит пучки протонов или тяжелых ионов. Эти ионы типичны для ионов, ускоренных космическими источниками и Солнцем. Пучки ионов движутся через транспортный туннель длиной 100 м (328 футов) в экранированный зал для мишеней площадью 37 м ² (400 квадратных футов). Там они попадают в цель, которая может быть биологическим образцом или защитным материалом. ^[26] В исследовании НАСА 2002 года было установлено, что материалы с высоким содержанием водорода, такие как полиэтилен , могут уменьшить первичное и вторичное излучение в большей степени, чем металлы, такие как алюминий. ^[27] Проблема с этим методом «пассивного экранирования» заключается в том, что радиационные взаимодействия в материале создают вторичное излучение.

Активное экранирование, то есть использование магнитов, высоких напряжений или искусственных магнитосфер для замедления или отклонения излучения, считается потенциально возможным способом борьбы с излучением. Пока что стоимость оборудования, мощность и вес оборудования активной защиты перевешивают их преимущества. Например, для активного излучающего оборудования потребуется жилой объем, чтобы разместить его, а магнитные и электростатические конфигурации часто неоднородны по интенсивности, что позволяет частицам высокой энергии проникать в магнитные и электрические поля из частей с низкой интенсивностью, таких как выступы в диполярном пространстве. магнитное поле Земли. С 2012 года НАСА проводит исследования в области сверхпроводящей магнитной архитектуры для потенциальных приложений активного экранирования. ^[28]

Ранние радиационные опасности [ править ]

Опасность радиоактивности и радиации не сразу была признана. Открытие рентгеновских лучей в 1895 году привело к повсеместным экспериментам ученых, врачей и изобретателей. Многие люди начали рассказывать истории об ожогах, выпадении волос и худшем в технических журналах еще в 1896 году. В феврале того же года профессор Дэниел и доктор Дадли из Университета Вандербильта провели эксперимент по рентгеновскому просвечиванию головы Дадли, который привел к его потере волос. . Отчет доктора Х. Д. Хокса, выпускника Колумбийского колледжа, о том, как он перенес тяжелые ожоги руки и груди во время рентгеновской демонстрации, был первым из многих других отчетов в журнале Electrical Review . ^[29]

Многие экспериментаторы включая Илайхью Thomson на Томаса Эдисона лаборатории «s, William J. Мортон , и Никола Тесла также сообщил ожоги. Элиху Томсон намеренно в течение некоторого времени подвергал палец рентгеновской трубке и страдал от боли, отека и волдырей. ^[30] Причиной ущерба иногда называли и другие эффекты, включая ультрафиолетовые лучи и озон. ^[31] Многие физики утверждали, что рентгеновские лучи не вызывают никаких эффектов. ^[30]

Еще в 1902 году Уильям Герберт Роллинз почти с отчаянием писал, что его предупреждения об опасностях, связанных с неосторожным использованием рентгеновских лучей, не принимаются во внимание ни промышленностью, ни его коллегами. К этому времени Роллинз доказал, что рентгеновские лучи могут убить подопытных животных, вызвать прерывание беременности у беременной морской свинки и убить плод. ^{[32] [ самостоятельно опубликованный источник? ]} Он также подчеркнул, что «животные различаются по восприимчивости к внешнему воздействию рентгеновского света», и предупредил, что эти различия следует учитывать при лечении пациентов с помощью рентгеновских лучей.

До того, как стало известно о биологических эффектах излучения, многие физики и корпорации начали продавать радиоактивные вещества в виде патентованных лекарств в виде светящихся в темноте пигментов. Примерами были лечение радиевой клизмой и радийсодержащая вода для питья в качестве тонизирующего средства. Мария Кюри протестовала против такого лечения, предупредив, что влияние радиации на человеческое тело недостаточно изучено. Позже Кюри умерла от апластической анемии , вероятно, вызванной воздействием ионизирующего излучения. К 1930-м годам, после ряда случаев некроза костей и смерти энтузиастов лечения радием, радийсодержащие лекарственные средства были в значительной степени удалены с рынка ( радиоактивное шарлатанство ).

См. Также [ править ]

• CBLB502 , «Протектан», радиозащитный препарат, который разрабатывается из-за его способности защищать клетки во время лучевой терапии .
• Ex-Rad , радиозащитный препарат Министерства обороны США, находящийся в стадии разработки.
• Физика здоровья
• Угроза здоровью от космических лучей
• Международная ассоциация радиационной защиты - (IRPA). Международный орган, занимающийся развитием науки и практики радиационной защиты.
• Радиационное хранилище Джуно
• Неионизирующее излучение
• Ядерная безопасность
• Йодистый калий
• Радиационный мониторинг
• Конвенция о радиационной защите, 1960 г.
• Отчеты о радиационной защите Европейского Союза
• Радиобиология
• Радиологическая защита пациентов
• Радиорезистентность
• Общество радиологической защиты - главный британский орган, занимающийся развитием науки и практики радиационной защиты. Это национальный орган Великобритании, аффилированный с IRPA.
• Научный комитет ООН по действию атомной радиации

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]

• Управление радиационной защиты Гарвардского университета Обеспечение радиационного контроля Гарвардского университета и связанных с ним учреждений.
• Журнал твердотельных явлений. Тара Ахмади, Использование полудипольного магнитного поля для радиационной защиты космических аппаратов.

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме радиационной защиты .

• [3] - «Запутанный мир дозиметрии излучения» - М.А. Бойд, Агентство по охране окружающей среды США. Учет хронологических различий между дозиметрическими системами США и МКРЗ.
• «Толщина вдвое для различных материалов» . Руководство Compass DeRose по готовности к чрезвычайным ситуациям - надежные убежища.