Какая доза радиации считается смертельной для человека

Чем и как ведётся измерение радиации

Величин измерения радиационного излучения множество, и они будут интересны, скорее, узким специалистам, поэтому необходимо упростить задачу и назвать только самые основные для бытового применения.

Излучение, воздействующее на любой живой организм, называют эквивалентной дозой. Рассчитать её довольно просто: поглощённая организмом доза в пересчёте на вес тела умножается на коэффициент повреждения. Полученное число — единица измерения в зивертах, или сокращённо Зв. Естественный фон в 0,7 мЗв в час соответствует приблизительно 70 рентгенам в час, или сокращённо 70 мкР/ч. Зная эту величину, легко определить, является ли она опасной для человека.

Нормой радиации для человека мкР/ч являются показатели 20-50. Следовательно, такой радиационный фон является завышенным. Но необходимо осветить ещё один момент для понимания — влияние времени. То есть если сразу уйти из такой неблагоприятной зоны, а не находиться там сутками, то облучение не превысит допустимые нормы радиации для человека.

Измерение радиационного фона производится специальными приборами – дозиметрами. Их принято различать на профессиональные и бытовые. Вся разница в величине погрешности, которую они могут допускать. У профессиональных она должна составлять не более 7%, а у бытовых она может быть свыше 25%.

Как происходит заражение радиацией

Заражение радиацией возможно в любое время. Выделяют два варианта попадания вредных элементов в живые ткани.

Способы:

• Ядерный взрыв. Радиоактивные частицы распространяются по воздуху, выделяются из облака взрыва и образуются путем распада гамма-лучей. Возникает неблагоприятное воздействие на растения, людей и животных.
• Заражение возможно при возникновении аварий на предприятиях и утечке радиоактивных веществ. В зависимости от серьезности катастрофы, говорят о тяжести поражения человека.

Заражение радиацией приводит к разным сбоям в работе органов человека. У пострадавшего начинают проявляться разные заболевания, страдает иммунная система.

Как именно радиация влияет на клетки?

Ряд химических соединений обладает свойством радиационного излучения. Происходит активное деление ядер атомов, что приводит к высвобождению большого количества энергии. Эта сила способна буквально вырывать электроны от атомов клеток вещества. Сам процесс получил название ионизации. Атом, который подвергся такой процедуре, изменяет свои свойства, что приводит к изменению всего строения вещества.

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

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

Как измеряется радиация

Радиоактивность окружающего пространства напрямую влияет на состояние здоровья. Даже находясь у себя дома, человек может подвергаться негативному воздействию. Особенно опасны квартиры, в которых имеется посуда, изготовленная из кранового стекла, отделочные материалы с добавлением гранита или старая радиационная краска

При таких обстоятельствах важно периодически измерять радиационный фон

Выявить опасный фон помогут специальные приборы – радиометры или дозиметры. Для эксплуатации в жилом помещении используют дозиметр. При помощи радиометра легко можно определить фон продуктов питания.

Сегодня существуют специальные организации, которые предоставляют услуги по определению радиационного заражения. Специалисты помогут выявить и утилизировать источники фона.

Можно приобрести и домашний дозиметр. Но быть на 100% уверенным в показаниях такого прибора нельзя. При его использовании необходимо строго следовать инструкции и не допускать контакта устройства с исследуемыми объектами. Если уровни радиации в помещениях окажутся недопустимыми, следует обратиться за помощью к профессионалам как можно скорее
.

Какой нормальный радиационный фон квартиры

Зачем человеку дом? Именно здесь он отдыхает после рабочего дня, готовит еду, укрывается от неприятностей и неблагоприятных условий-жары и мороза, ветра и дождя. Но есть ещё одна причина пребывания в родных стенах, которая может испортить не только настроение, но и здоровье его обитателей — это уровень радиации.

Радиация присутствует повсюду

Однако чрезвычайно важно, чтобы норма радиации в помещении не превысила допустимый фоновый уровень, равный 25 мкР/ч. Это означает, что уровень излучения, измеряемый одновременно во всех точках помещения не должен превышать указанную величину

Выход за этот предел может разрушающе повлиять на организм человека. Вполне возможно, что сам человек не пострадает, но последствия скажутся на потомках.

Итак, допустимый уровень радиации в квартире имеет вполне конкретное теоретическое значение. Как узнать реальный уровень радиации в вашем жилище?

Острая лучевая болезнь

Наиболее тяжелым последствием облучения в больших дозах является острая (ОЛБ)и хроническая лучевая болезнь. Легкая степень наступает после однократного воздействия дозы 1 Гр, а при более высоких развивается ОЛБ:

• I (легкая) степень – от 1 и до 2 Гр;
• II (средняя) степень – от 2 и до 4 Гр;
• III (тяжелая) степень – от 4 и до 6 Гр;
• IV (крайне тяжелая) степень – свыше 6 Гр.

В четвертой стадии ОЛБ выделяют переходную, кишечную, церебральную и токсемическую формы. Две последние из них развиваются при дозах в несколько десятков грей, вызывая гибель организма в течение двух суток от тяжелого капилляротоксикоза.

Известен случай полного излечения человека, получившего во время взрыва ЧАЭС дозу внешнего гамма-излучения в 9,8 Гр. Пострадавший выжил, хоть и стал инвалидом, и умер спустя 24 годы из-за печеночной недостаточности, развившейся на фоне хронического алкоголизма.

Что такое лучевая болезнь?

Под указанным термином подразумевается патологическое состояние, спровоцированное воздействием любого вида радиации. Оно сопровождается симптомами, зависящими от нескольких факторов:

• вид ионизирующего излучения;
• полученная доза;
• скорость, с которой радиоактивное облучение поступает в организм;
• локализация источника;
• распределение дозы в теле человека.

Острая лучевая болезнь

Такое течение патологии возникает в результате равномерного воздействия большого количества радиации. Острая лучевая болезнь развивается при дозах облучения, превышающих 100 рад (1 Гр). Этот объем радиоактивных частиц должен быть получен однократно, на протяжении короткого промежутка времени. Лучевая болезнь данной формы сразу вызывает заметные клинические проявления. При дозах более 10 Гр человек умирает после непродолжительных мучений.

Хроническая лучевая болезнь

Рассматриваемый тип проблемы представляет собой сложный клинический синдром. Хроническое течение заболевания наблюдается, если дозы радиоактивного облучения невысокие, составляют 10-50 рад в сутки в течение длительного времени. Специфические признаки патологии появляются, когда суммарное количество ионизации достигает 70-100 рад (0,7-1 Гр). Трудность своевременной диагностики и последующего лечения заключается в интенсивных процессах клеточного обновления. Поврежденные ткани восстанавливаются, и симптомы долго остаются незаметными.

Причины появления лучевой болезни

Характерные признаки описываемой патологии возникают под действием:

• рентгеновского излучения;
• ионов, включая альфа и бета;
• гамма-лучей;
• нейтронов;
• протонов;
• мюонов и других элементарных частиц.

Причины лучевой болезни в острой форме:

• техногенные катастрофы в сфере атомной энергетики;
• использование тотального облучения в онкологии, гематологии, ревматологии;
• применение ядерного оружия.

Лучевая болезнь с хроническим течением развивается на фоне:

• частых рентгенологических или радионуклидных исследований в медицине;
• профессиональной деятельности, связанной с ионизирующим излучением;
• употребления зараженной пищи и воды;
• проживания в радиоактивной местности.

Формы лучевой болезни

Виды представленной патологии классифицируются отдельно для острого и хронического характера заболевания. В первом случае различают следующие формы:

1. Костномозговая. Соответствует дозе радиации в 1-6 Гр. Это единственный тип патологии, который имеет степени тяжести и периоды прогрессирования.
2. Переходная. Развивается после воздействия ионизирующего излучения в дозе 6-10 Гр. Опасное состояние, иногда оканчивающееся летальным исходом.
3. Кишечная. Возникает при подверженности радиации 10-20 Гр. Специфические признаки наблюдаются в первые минуты поражения, летальный исход наступает спустя 8-16 дней из-за полной потери кишечного эпителия.
4. Сосудистая. Другое название – токсемическая форма острой лучевой болезни, соответствует дозе ионизации 20-80 Гр. Смерть наступает через 4-7 суток на фоне тяжелых гемодинамических нарушений.
5. Церебральная (молниеносная, острейшая). Клиническая картина сопровождается потерей сознания и резким падением артериального давления после воздействия радиации 80-120 Гр. Летальный исход наблюдается в первые 3 дня, иногда человек умирает в течение нескольких часов.
6. Смерть под лучом. При дозах более 120 Гр живой организм погибает моментально.

Лучевая хроническая болезнь делится на 3 вида:

1. Основной. Внешнее равномерное воздействие радиации на протяжении длительного времени.
2. Неоднородный. Включает и наружное, и внутреннее облучение с избирательным влиянием на определенные органы и ткани.
3. Сочетанный. Неравномерная подверженность радиации (местной и системной) с общим воздействием на весь организм.

Степени лучевой болезни

Тяжесть рассматриваемого нарушения оценивается в соответствии с количеством полученной радиации. Степени проявления лучевой болезни:

• легкая – 1-2 Гр;
• среднетяжелая – 2-4 Гр;
• тяжелая – 4-6 Гр;
• крайне тяжелая – больше 6 Гр.

На источник излучения изредка можно наткнуться

Возможно, эти мифы живучи потому, что облучиться можно не только рядом со сломавшимся ядерным реактором или в кабинете врача. Источники излучения иногда забывали в списанных приборах для поиска скрытых дефектов, были зафиксированы случаи потери медицинских источников, а несколько лет назад школьник из Москвы купил на радиорынке рентгеновскую трубку, подключил ее дома и заработал лучевой ожог руки. В Южной Америке случилась еще более вопиющая история. В больнице был потерян светящийся радиоактивный порошок, который местные дети нашли и использовали в качестве грима. Вечеринка закончилась грустно.

Чтобы такого избежать, нужно просто не тащить в дом неизвестные предметы и не разбирать их на части. В конце концов, что такого необходимого для хозяйства можно найти в подвале больницы? А если вы считаете себя опытным исследователем заброшенных пространств, то наверняка слышали, что приличный сталкер оставляет после себя объект в том же виде, в котором застал.

Как правильно выбрать дозиметр

При выборе устройства учитывают определенные параметры прибора. Для выявления гамма-излучений применяют дозиметры, для альфа- и бета-излучений – радиометры. Есть аппараты оснащенные двумя функциями. Бытовой дозиметр выбирают, по многим показателям.

На что смотреть:

• Тип устройства. Лучше выбирать газоразрядный, нежели полупроводниковый. Параметр влияет на точность устройства и его работу.
• Виды радиации. Прибор измеряет один либо несколько показателей. Лучше выбирать универсальные модели. Результат появляется одновременно либо по очереди.
• Погрешность. Важная величина, ее обязательно учитывают при выборе. Чем ниже погрешность, тем точнее показатели радиации и выше цена дозиметра.
• Диапазон. Это наименьшие и наибольшие показатели радиационных частиц, улавливаемых прибором.
• Проверка. В паспорте устройства требуется наличие печатей и отметок о проверке исправной работы и соответствия заявленным характеристикам.

К выбору дозиметра необходимо подходить ответственно, учитывать все показатели перед покупкой.

Понравится статья: «Вред телевизора для здоровья человека — детей и взрослых

Как измерить уровень излучения с помощью камеры смартфона

CMOS-матрицы в камерах смартфонов чувствительны не только к видимому свету. Они воспринимают и более короткие волны — рентгеновское и гамма-излучение.

За время выдержки для среднего фото (до 100 мс) следов воздействия такого излучения матрица не зафиксирует. К тому же его перекроет излучение в видимом диапазоне.

Но выход есть! Заклейте камеру черной изолентой. Она защитит от видимого излучения, но позволит рентгеновским и гамма-фотонам попадать на матрицу. После этого приложению останется только подсчитать количество фотонов и преобразовать это значение в понятные единицы измерения. 

Насколько точно это работает? В 2014 году специалисты Австралийской организации по ядерной науке и технологиям (ANSTO) протестировали приложение Radioactivity Counter на Samsung Galaxy S2 и Apple iPhone 4S. Они определяли поглощенную предметами дозу излучения в мкГр/ч (для гамма-излучения единицы Гр (грей) и Зв эквивалентны). 

Точный дозиметр должен показать линейный отклик на разные дозы радиации. Результаты не должны зависеть от ориентации смартфона в пространстве. 

В целом смартфоны хорошо справились с задачей. Samsung показал линейный отклик при мощности излучения от 20 микрогрей в час (мкГр/ч, 10-6 Гр/ч), iPhone – от 30 мкГр/ч (в смартфоне Apple использовали фронтальную камеру, на которую мог попадать свет от экрана). От ориентации устройства показатели не зависели. 

Мощность измеренной дозы обеспечивает годовую дозу радиации около 0,18-0,26 Зв (для гамма-излучения 1 Зв эквивалентен 1 Гр). Это в 180-260 раз больше безопасной по российским стандартам нормы. 

Если смартфон обнаружил такое или более высокие значения, вы достаточно быстро и без последствий сможете убраться подальше от источника излучения.

Приложение Radioactivity Counter платное, но дозиметры, как правило, дороже. Версия для iOS, для Android. 

На измерение стоит потратить не менее 10 минут. А лучше – целый час, так результат будет точнее. 

Исследований на тему CMOS-матриц и фиксации излучения много: вот еще один пример. А здесь есть сравнение чувствительности CMOS-матриц смартфонов к излучению и тесты в разных приложениях: GammaPix, Radioactivity-Meter, RadSensor и уже упомянутом Radioactivity Counter. 

Виды доз радиации и что такое мощность эквивалентной дозы

Понятие дозы введено для оценки степени воздействия ионизационного  облучения на различные объекты. Чтобы определить интенсивность допустимых доз облучения ввели понятие мощности дозы.

• Экспозиционная доза. Количество положительных ионов рентгеновских и гамма лучей в определённом объёме воздухе, принято называть экспозиционной дозой. Системной единицей измерений является кулон деленный на килограмм (Кл/Г), а не системной единицей  Рентген (Р). 1 Кл/Г = 3876 Р.
• Поглощённая доза. Количество полученной энергии радиоактивного излучения на единицу массы облучаемого вещества называют поглощённой дозой. Системной единицей измерения является в Грей (Гр), а не системной Рад. 1 Гр = 100 рад.
• Эквивалентная доза. Понятие эквивалентной дозы показывает поглощённую дозу ионизирующего излучения, скорректированную коэффициентом относительной биологической эффективности различных видов радиоактивных излучений. Системно единицей измерения является Зиверт (Зв), а не системной Бэр (бэр). 1 Зв = 100 бэр.
• Эффективная доза. Различные ткани организма имеют разную чувствительность к облучению. Поэтому для расчёта эффективной дозы добавили коэффициент радиационной опасности. Измеряется также как и эквивалентная доза в Зивертах (Зв).
• Мощность эквивалентной дозы. Доза облучения, полученная организмом в определённый отрезок времени (например, в течение часа), называется мощностью дозы. Мощность рассчитывается как отношение дозы ко времени воздействия и измеряется в Рентген в час, Зиверт в час и Грей в час. Бытовые дозиметры обычно измеряют мощность эквивалентной дозы (микроЗиверт в час) или мощность экспозиционной дозы (микроРентген в час). Соотношение запомнить несложно — один Зиверт это сто Рентген.

Допустимая доза облучения или безопасная мощность дозы

Допустимые дозы облучения (уровень мощности естественного фона) от 0,05 мкЗв/час до 0,5 мкЗв/час безвредны. Но при постоянном попадании в организм человека радона возрастает риск различных заболеваний, в том числе раком. Поэтому помещения необходимо проветривать. При строительстве дома или ремонте квартиры нужно проверять применяемые стройматериалы бытовым дозиметром или индикатором радиоактивности.

Человеческая деятельность увеличивает естественную радиоактивность природы. И это не только ядерное оружие или атомная промышленность. Обычное сжигание газа, нефти или каменного угля изменяет радиационный фон. Допустимые дозы облучения значительно превышены в районах нефтескважин. На грунте около скважин и на бурильном оборудовании откладываются небезопасные соли тория 232, радия 226 и калия 40. Поэтому отработанные трубы считаются радиоактивными отходами и должны утилизироваться специальным образом.

Смертельная доза облучения

Опасность получения смертельной дозы облучения в основном появляется при техногенных авариях или при неправильном хранении радиоактивных отходов. Смертельная доза радиации начинается с 6-7 Зв в час и более. Но даже в небольшой степени, но постоянно повышенный радиационный фон может вызвать мутацию клеток. Риск возникновения онкологических заболеваний можно снизить, используя бытовые дозиметры. Радионуклиды имеют свойство накапливаться. Поэтому следует регулярно проверять окружающий радиационный фон, строительные материалы, природные источники воды.

Ядерная бомба: есть ли радиация и какая после ядерного взрыва?

Когда происходит ядерный взрыв, то, конечно, появляется радиация вокруг нас. Наиболее опасной является ударная волна, световое излучение, а также радиация. Все эти факторы воздействуют в разной степени. Это во многом зависит от оружия, расстояния, высоты взрыва и даже погоды и состояния местности. Поражающая способность такого взрыва в несколько раз выше.

После того, как пройдет атомный взрыв, то образуются потоки альфа и бета-частиц, а также гамма-лучи. Сам по себе уровень радиации может оказаться в итоге огромным.

• Альфа-частицы не очень опасны, только если они не попадут в организм. Они не способны проникать через кожу
• Бета-частицы. Если надеть плотную одежду и обувь, то защита обеспечена. На голой коже могут появиться ожоги, а вот при попадании внутрь поражаются органы
• Гамма-излучение. Его проникающая способность самая высокая. Оно поражает все клетки организма, но распространяется гораздо медленнее

Дозы радиации и их влияние на человека

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

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

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

Как работает прибор?

Чем измеряют радиацию? Самым используемым прибором остаётся механизм с названием «счётчик Гейгера». Устройство изобрели более ста лет назад, однако оно так и остаётся популярным. Основная деталь счётчика — металлический, либо стеклянный баллон, заполненный газами — аргоном и неоном. Внутри находятся два электрода.

При попадании внутрь прибора радиоактивных частиц происходит ионизация атомов газа. Реакция проявляется в виде свечения. Процесс полностью контролируется устройством. При обнаружении радиации прибор издает щелчки, ионизация атомов погашается искусственным способом. Это необходимо для получения точной информации.

Для обнаружения вредных излучений возможно использовать сцинтилляционные кристаллы, они определяют нахождение веществ по характерному свечению.