Радиацията и човекът

1. Радиацията и човекът Автор: Даниел Н. Стоянов ПГ по електротехника и електроника, Пловдив

2. Радиацията и човекът Въздействие на радиацията върху човека; Приложения на йонизиращите лъчения в медицината, енергетиката, индустрията и селското стопанство; Защита от радиацията.

3. Радиоактивност • Устойчивостта на атома зависи от броя на протоните и неутроните в ядрото му. • Химични елементи с атомен номер по-голям от 83 са неустойчиви и претърпяват радиоактивен разпад. • Радионуклидите се характеризират с: активност, период на полуразпадане, вид на радиоактивното разпадане, вид на изпусканите лъчения и енергия на лъченията. • Радионуклидите биват: • Стабилни; • природни (делят се на такива, които образуват семейства, нуклиди и космогенни радионуклиди); • изкуствени (антропогенни).

4. Йонизация на атома Йонизация на атома – процес, при който частицата (α, β, неутрон, протон) избива електрон от електронната обвивка на атома и се получава положителен йон. p+ Атом на хелий. е-

5. Естествен радиационен фон • Има три основни източника на облъчване на хората с йонизиращи лъчения: • Външно облъчване: • - Вторично космично лъчение; • - Естествените радионуклиди, намиращи се в повърхностните земни слоеве и строителните материали. • Вътрешно облъчване: • - Естествените радионуклиди, които се съдържат във въздуха,водите, храните и човешкото тяло.

6. Въздействие на йонизиращите частици върху биологичната тъкан • Химичното действие на радикалите може да се прояви във всички нива на биологичната организация: • разкъсване на ДНК; • угнетяване на синтеза на белтъците; • инактивация на ферменти; • аберации на хромозомите; • увреждане на ядрото и клетъчната мембрана. • При по-високи дози: • морфологични промени – увреждане на клетки, органи, системи и на целия организъм.

7. Етапи на въздействие на йонизиращите лъчения върху биологичните обекти 1. Физични въздействия: 10-15 s – Предаване на енергия 10 -12s – Йонизация/възбуждане 2. Физико-химичкни въздействия 10 -9s – Формиране на свободни радикали 10 -6s – Химични реакции 10 -3s – Увреждане на ДНК 3. Биологични реакции 10 0 (1s) – Репарация, фиксиране на уврежданията; 1h – Клетъчна смърт 1d – Мутации, аберации, пролиферация; 4. Медицински ефекти 1а – Възстановяване, тератогенеза; 10 9 – Рак 100а – Генетични ефекти

8. Дози и коефиценти • Погълната доза в тъкан или орган (D); • Средна доза; • Единица за погълната доза по система СИ: Грей [Gy]. 1Gy = 1J/kg; • Мощност на погълнатата доза: Gy/s; • Еквивалентна доза (H) H = D. WR ; • Радиационен тегловен фактор (WR); • Единица за еквивалентна доза по система СИ: сиверт [Sv]; • Ефективна доза (Е) E=WТ.H • Тъканен тегловен фактор (WТ);

9. Здравни ефекти от облъчването на човека • При нормален естествен радиационен фон, човек се облъчва с 0,2 Gy за целия си живот, което влиза в категорията „малки или ниски дози“. Има още две групи: • големи дози (остър радиационен синдром) – над 1,0 – 1,5 Gy • средни дози – стойности между малките и големите дози • Съществуват две групи здрави ефекти, дължащи се на йонизиращите лъчения: • Детерминирани ефекти • Стохастични ефекти • Соматични • Генетични (наследявани)

10. Прагове на дозата(след които настъпват някои детерминирани ефекти)

11. Катаракта. Отляво – нормална леща, отдясно – леща с катаракта. Лъчев хепатит. Еритема на кожата.

12. Космично лъчение Първично космично лъчение – Идва от Галактиката и от Слънцето и попада в атмосферата на земята. Съдържа високоенергични протони, около 10% алфа-частици и 2% тежки ядра, електрони, фотони и неутрони. Обикновено не оказва влияние върху облъчването на повърхността на земята. Вторично космично лъчение –Получава се при взаимодействие на първичното лъчение с атмосферата. Радиационен гама-фон – определя се от естествените радионуклиди, съдържащи се в повърхностните земни слоеве и в строителните материали.

13. Йонизиращите лъчения в медицината • рентгенова диагностика – рентгенова снимка, получена чрез използването на X-лъчи; • нуклеарна медицина - използва за диагностична и лечебна дейност открити радиоактивни източници; • лъчелъчение – един от трите основни лечебни метода в онкологията, прилаган самостоятелно или в комбинация с хирургията и химиотерапията.

14. Рентгенова диагностика Първата рентгенова снимка (ръката на приятел на В. Рентген) Обобщени статистически данни от националното проучване за дозите при някои рентгенографски изследвания.

15. Нуклеарна медицина Нуклеарната медицина е една от най-бързоразвиващите се благодарение на бързия прогрес на апаратурата, с която се извършва. Един от най-модерните позитронно-емисионни компютърни томографи в Европа - УМБАЛ „Света Марина” - Варна.

16. Лъчелъчение • радиакално лъчелечение – Чрез аплициране на точно определена доза, в точно определен туморен обем, се постига пълно премахване на тумора и се осигурява туморен контрол и дългогодишна преживяемост; • палиативно лъчелечение – цели да осъществи ефективна превенция на симптомите, причинени от тумора (болка, нарушена проходимост, целостност на скелета и функация на органите).

17. Професионално облъчване • Професии, свързани с облъчване от естествени източници: • гражданска авиация; • добив и преработка на уран; • добив на каменни въглища; • петролна и газова промишленост; • обработка на различни естествени материали и торове.

18. Дозиметри Използват се за определяне на професионалното облъчване. Микропроцесорни дозиметри ДКГ-РМ1203М Дозиметър за радиация 18-2434

19. Защита от радиацията • Радиционна защита; • Международна комисия за радиационна защита – МКРЗ; • Граници на дозите – годишна ефективна доза – 1mSv; • Принципът ALARA – “as low as reasonably achievable”. • Не се допуска никакво лъчение, без да е налице полза; • Нивата на облъчване трябва да се поддържат разумно най-ниски; • Индивидуалната доза не трябва да надвишава рекламентираните максимално допустими граници.

20. Използвани източници • doctorbg.com; • bgastronomy.com; • pomagalo.com . • Василев Г., С. Ушев - „Радиация, жизнена среда, човек, ядрена енеретика“; • БУЛATOM – Български атомен форум.