Действие радиации на организм человека. Способы защиты от нее

Содержание работы Введение 1. Действие радиации на организм человека 2. Способы защиты от радиации 3. Чернобыльская ЧС Заключение Список использованных источников и литературы

Введение

Эффекты излучения материи и облучения человека являются весьма многочисленными в природе. Излучение — это процесс передачи электромагнитной энергии, которая испускается в виде высокоскоростных частиц, вызывающих ионизацию. Во время ионизации излучение ударяет и выбивает электроны из атома, создавая заряженные ионы. Из-за того, что электрон оторван от атома, это нарушает химическую связь как в живой, так и в неживой материи. Излучение может быть либо ионизирующим, либо неионизирующим в зависимости от того, как само излучение влияет на вещество. Неионизирующее излучение включает в себя видимый свет, тепло, микроволны и радиоволны. Этот конкретный тип излучения откладывает энергию в материалах, через которые оно проходит, но не может действовать разрушительно. Около 15% всех воздействий ионизирующего излучения на людей происходит из искусственных источников, и почти все эти воздействия связаны с медицинским излучением, которое в значительной степени исходит от диагностических и терапевтических источников. Из 3 мЗв годовой глобальной эффективной дозы на душу населения (2000 г.) 2,4 мЗв соответствуют естественному фону и 0,4 мЗв по результатам диагностических медицинских осмотров1. С тех пор было внедрено много новых терапевтических и диагностических методов, позволяющих увеличивать дозу излучения за счет медицинского облучения. Ультрафиолетовое излучение, например, солнечное, может быть также очень вредным. Оно вызывает много различных мутаций в клетках, что приводит к таким проблемам для организма, как смерть или различные заболевания (например, кожи). Одним из наиболее распространенных источников ультрафиолетового излучения для человека является солнце. Для нас очень важно знать степень клеточного повреждения, которое может быть вызвано этим излучением, а также знать, насколько вредны солнечные лучи для людей. Атомы определенных химических элементов испускают спонтанно очень мелкие частицы и электромагнитные излучения. Эти крошечные частицы могут нести электрический заряд, как в случае альфа или бета-лучей; они могут быть нейтральными, как в случае нейтронов. Излучаемое электромагнитное излучение — это рентгеновское излучение (от атома) и гамма-излучение (от ядра), и они не несут электрических зарядов. Радиоактивность — это результат спонтанного распада атома, во время которого он испускает альфа, бета или гамма частицы. Одновременно атом превращается в другой элемент, который сам по себе радиоактивен. Этот элемент, в свою очередь, распадается на что-то другое, и процесс продолжается вплоть до полного распада вещества. Последовательность таких изменений называется серией преобразований. Активность распада радиоактивного элемента совершенно случайна. У радиоактивного элемента есть определенная скорость распада, известная как период полураспада. Период полураспада определяется как время, затраченное на половину атомов в любом образце вещества, чтобы распасться. Пример распада частиц урана U-238 показан на рисунке ниже:

Действие радиации на организм человека

Сегодня известно больше о воздействии радиации, чем о любом другом физическом и химическом процессе или веществе в окружающей человека среде. Воздействие радиации на здоровье не является чем-то уникальным. Основными эффектами радиации являются индукция рака и генетические эффекты. Фактически, случаи естественной заболеваемости раком или случаи смертности от воздействия естественного фонового излучения можно объяснить только на 10 процентов. Таким образом, эффекты, которые могут быть связаны с низким уровнем радиационного воздействия, также вызваны большим количеством других факторов окружающей среды. Эффекты радиационного воздействия радиации низкого уровня не следует игнорировать; но следует признать, что они очень малы по сравнению с рисками аналогичных эффектов от других известных и неизвестных агентов. В соответствии со стандартами радиационного облучения, установленными атомной промышленностью для профессиональных работников и представителей общественности, никаких видимых последствий в группах населения быть не может. После катастрофы, вызванной атомными бомбами в Нагасаки и Хиросиме в августе 1945 года, люди во всем мире узнали о вредном воздействии радиоактивных веществ, излучающих радиацию. Ионизирующее излучение и воздействие на человека имеет следующие последствия, а именно: Живая ткань в теле человека повреждается, и иногда само восстанавливается, но иногда повреждение не подлежит восстановлению. Как и радиоактивные материалы, ионизирующее излучение также оказывает вредное воздействие на любое живое существо, особенно на человека. Однако степень эффекта зависит от дозы и продолжительности воздействия радиоактивного излучения. ДНК человека — это то, что обеспечивает восстановление и замену клеток и позволяет организму производить идентичную копию оригинальных клеток. Этот тип изменения ДНК человека называется мутацией. Организм может иногда восстанавливаться или не восстанавливаться после мутации и даже создавать мутации во время восстановления. Эти мутации могут быть патогенными. Мутации возникают, когда поражается плод человека, все еще находящийся в матке, либо они возникают и влияют на человека, подвергшегося радиационному воздействию. Воздействие идет на генетическом уровне, которое передается впоследствии потомству. Острые (нестохастические) последствия связаны с незлокачественным воздействием радиации. В отличие от стохастических последствий для здоровья от радиации острые воздействия проявляются намного быстрее. К острым последствиям для здоровья относятся ожоги, лучевая болезнь (также называемая радиационным отравлением), эритема, эпиляция, рвота, диарея, тошнота и усталость. Острый лучевой синдром имеет 4 стадии: продромальную, латентную стадию, манифестную стадию и стадию смерти либо выздоровления. Продромальная стадия — это начальная стадия, когда человек испытывает тошноту, рвоту, диарею и усталость. Во время латентной стадии примерно через неделю пациент чувствует себя хорошо и не имеет симптомов. На манифестной стадии симптомы появляются вновь и могут длиться часами или неделями. Симптомы на данной стадии включают спутанность сознания, эпиляцию (выпадение волос), диарею, инфекцию (лихорадка), кровоизлияние и нарушение слуха. На последней стадии человек умрет, если он получит более 450 бэр радиации. Защита от радиационной опасности долгое время не рассматривалась всерьез как серьезная экологическая угроза для здоровья человека. Однако реализация вредных воздействий радиационной опасности в последние годы обуславливает необходимость защиты от радиационной опасности. Глобальный запрет ядерного оружия, безопасное захоронение отходов АЭС и надлежащий сброс радиоактивных материалов, используемых в терапевтических целях и т.д., являются основными видами деятельности, предпринимаемыми в настоящее время в качестве меры защиты от радиационной опасности. Кроме того, работники, работающие с радиоактивными материалами, должны предпринять соответствующие меры защиты во время рабочей фазы на территории атомных станций. Международная комиссия по атомной энергии (МАГАТЭ) разработала стандартное руководство для этой цели. Международная комиссия по радиологической защите (МКРЗ) выносит рекомендации по защите работников в профессиях, где радиоактивность представляет особую опасность, так и для широкой общественности. Эти организации не устанавливают точных ограничений во всех случаях, но устанавливают следующие общие принципы: a) никакие методы (которые производят повышенную радиацию) не должны приниматься, если их внедрение не дает положительного эффекта. b) все риски должны быть настолько низкими, насколько это возможно, с учетом экономических и социальных факторов. c) доза, которой подвергается лицо, не должна превышать пределы, рекомендованные комиссией для соответствующих обстоятельств. Общие рекомендации МКРЗ заключаются в том, что работники, работающие с радиацией, не должны подвергаться воздействию более 50 мГр (5 рад) в год, а максимальный уровень облучения населения должен составлять одну десятую от этого (5 мГр или 0,5 рад). Атомные станции должны быть расположены, спроектированы, построены и эксплуатироваться в соответствии с очень строгими стандартами безопасности, чтобы гарантировать, что риск, связанный с атомной энергией, чрезвычайно низок. Должна быть установлена зона отчуждения радиусом 1,6 км вокруг атомного реактора станции, свободная от человеческого жилья. Область в кольцевом пространстве между границей зоны отчуждения и радиусом в 5 км должна представлять собой стерилизованную зону. Кроме того, заранее разрабатываются планы действий в чрезвычайных ситуациях за пределами зоны действия в радиусе около 16 км, чтобы удовлетворить любые непредвиденные обстоятельства в случае аварии на АЭС.

Способы защиты от радиации

Радиационная защита, также известная как радиологическая защита, определяется международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) как «защита людей от вредных последствий воздействия ионизирующего излучения и средства для достижения этой цели». Воздействие может быть от источника излучения, внешнего по отношению к человеческому организму, или вследствие внутреннего облучения, вызванного попаданием радиоактивного загрязнения внутрь организма человека. Ионизирующее излучение широко используется в промышленности и медицине и может представлять значительную опасность для здоровья, вызывая микроскопическое повреждение живой ткани. Существует две основные категории воздействия ионизирующего излучения на здоровье человека. При высоких экспозициях оно может вызывать «тканевые» эффекты, также называемые «детерминированными» эффектами из-за их достоверности, условно обозначенной единицей Грея и приводящей к острому лучевому синдрому. Для низкоуровневых экспозиций могут существовать статистически повышенные риски радиационно-индуцированного рака, называемые «стохастическими эффекты» из-за неопределенности их возникновения. Основополагающее значение для радиационной защиты имеет предотвращение или уменьшение дозы с использованием простых защитных мер времени, расстояния и экранирования. Продолжительность воздействия должна быть ограничена необходимой величиной, расстояние от источника излучения должно быть максимальным, а сам источник экранирован, где это возможно. Для измерения поглощения персональной дозы при профессиональном или аварийном облучении используются персональные дозиметры внешнего облучения, а для измерения внутренней дозы при попадании внутрь радиоактивного загрязнения применяются методы биотестирования. Для оценки радиационной защиты и дозиметрии Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) и международная комиссия по радиационным единицам и измерениям (МКРУ) публикуют рекомендации и данные, которые используются для расчета биологического воздействия на организм человека определенных уровней радиации, и тем самым рекомендуют приемлемые дозы и пределы поглощения радиации. При радиоактивном заражении используются средства индивидуальной защиты (СИЗ). 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 вредных последствий радиационного воздействия из различных источников. Некоторые из этих стратегий, разработанных для защиты от внутреннего, внешнего и высокоэнергетического излучения, описаны ниже. Средства защиты от внутреннего загрязнения. Специальное оборудование для защиты от внутреннего загрязнения, защищает от вдыхания и заглатывания радиоактивного материала. Внутреннее осаждение радиоактивного материала приводит к непосредственному воздействию радиации на органы и ткани внутри организма. Средства защиты органов дыхания предназначены для сведения к минимуму возможности вдыхания или поглощения такого материала, поскольку работники, ликвидирующие аварию, подвергаются воздействию потенциально радиоактивных сред. Средства индивидуальной защиты (СИЗ), предназначенные для защиты человека от внутреннего загрязнения, включают: 1. Эластичный кусок бинта, надетый на рот и нос лица человека; 2. Многоразовые респираторы, способные очищать воздух; 3. Мощный воздухоочистительный респиратор; 4. Респиратор приточного воздуха; 5. Вспомогательный эвакуационный респиратор (защищает владельца от вдыхания вредных газов, паров, перегаров и пыли); 6. Автономный дыхательный аппарат (обеспечивает очень чистый, сухой сжатый воздух в защитной маске через шланг; воздух выдыхается в окружающую среду). Средства защиты от внешнего загрязнения. Специальное оборудование для защиты от внешнего загрязнения обеспечивает барьер для защиты радиоактивного материала от внешнего осаждения на теле или одежде. Кожная защитная аппаратура, описанная ниже, действует как барьер для блокирования физического контакта радиоактивного материала с кожей, но не защищает от внешнего проникающего высокоэнергетического излучения. Средства индивидуальной защиты (СИЗ), предназначенные для защиты человека от внешнего загрязнения, включают: 1. Химически стойкий костюм (химзащита). 2. Пористый общий костюм, обеспечивающий кожную защиту от аэрозолей, сухих частиц и неопасных жидкостей. 3. Непористый общий костюм, для того чтобы обеспечивать дермальную защиту от токсичных веществ, патогенов и опасных материалов. 4. Защитная одежда пожарного 5. Шлем, перчатки, снаряжение для ног и капюшон. 3. Чернобыльская ЧС Событие, связанное с выбросом радиации и радиоактивных веществ, имеет название чрезвычайная ситуация (ЧС). Это состояние или обстановка на определенной территории, сложившиеся в результате аварии, катастрофы, опасного явления, стихийного бедствия, которые могут повлечь или уже повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери, нарушение условий нормальной жизнедеятельности человека. Причиной чрезвычайной ситуации может стать как человеческий фактор, так и природный. Все чрезвычайные ситуации делятся на три вида: 1. Техногенные ЧС – появившиеся на объектах технического характера или так или иначе связанные с технологическими процессами (пожары; взрывы; выбросы радиоактивных, химических и биологически опасных веществ; аварии на очистных, электроэнергетических сооружениях). 2. Природные ЧС – геофизические явления (землетрясения, оползни, извержения вулканов, тайфуны, природные пожары). 3. Экологические ЧС – связаны с изменениями в состоянии суши, изменение свойств и состава атмосферы и гидросферы. Так же чрезвычайные ситуации любого характера обязательно проходят 4 фазы развития. 1. Первая фаза — стадия зарождения, когда накапливается отклонение от нормального состояния или процесса. В различных ситуациях это происходит по-разному. Начальная стадия может длится сутки, недели, месяцы, годы. Иногда могут пройти столетия (некоторые землетрясения и вулканы). 2. Вторая фаза – инициирование чрезвычайного события, лежащего в основе ЧС. 3. Третья фаза — активная стадия в которой происходит сама катастрофа. 4. Стадия завершения — может длиться столетия, в зависимости от типа ЧС. Составим здесь краткое описание катастрофы на ЧАЭС. Эта чрезвычайная ситуация относиться к виду техногенной катастрофы, по масштабу она является федеральной ЧС, стадии развития катастрофы были уникальны, первые 3 стадии прошли почти за 1 минуту, но четвертая стадия (фаза распада радиоактивных веществ) длиться и по сей день. Все ЧС классифицируют по масштабу: ЧС локального характера, муниципального, межмуниципального, регионального, межрегионального и федерального характера. Градация происходит поп подсчету количества пострадавших людей и материальному ущербу. Чернобыльская катастрофа. Припять – небольшой города находящийся в Киевской области Украины. Население города до катастрофы составляло около 50 тысяч человек. Припять строилась как город атомщиков. До катастрофы это был типичный город со школами, больницами, культурными зданиями и детскими площадками. Он был полон жизни, но 26 апреля 1986 года в 01:23 на атомной станции, располагавшейся в 3-х километрах от города прогремел взрыв, который изменил всё. В 70-х годах 20 века в Чернобыле построили самую мощную АЭС в СССР и первую в Украине. То, что случилось в 1986 стало новым, ещё не встречавшимся человеку бедствием. Главным врагом стала радиация – невидимая, неосязаемая опасность. Причиной ЧС на ЧАЭС были 2 фактора, оба носили человеческий характер. Первый фактор — это ошибка при расчетах и постройке реактора, вторым же фактором стал эксперимент сотрудников станции. Когда проводились плановые отключения турбин, работники решили пойти на риск и не прекратили подачу энергии в реактор, процесс вышел из-под контроля, в попытках предотвратить нарастание мощности реактора была включена аварийная защита, которая должна была вернуть его в изначальное состояние. Но все было тщетно, в результате разгона, который не поддавался контролю случился взрыв при котором пострадало 2 человека, один скончался на месте, второй умер от полученных ожогов в тот же день. Около 30 человек из 134 работников умерли от лучевой болезни в первые недели, остальные ей заболели и остались инвалидами на всю оставшуюся жизнь. К скорым трагическим смертям можно отнести и пожарных тушивших возгорание на 4-м энергоблоке. Их вызвали на место ЧС сразу после взрыва, многие из тех, кто тушил пожар погибли в тот же день. Они не знали об опасности радиации, и поэтому работали без должной защиты. Оповещение о радиоактивной опасности было сделано неприемлемо поздно, людей начали эвакуировать из города лишь спустя 36 часов после взрыва. Это привело к тому что многие из жителей были облучены. Такая задержка объяснялась тем что правительство не хотело создавать панику среди гражданского населения. Чтобы ликвидировать последствия аварии, была создана 30 км зона отчуждения. В зону прибывали специалисты и воинские части, состоящие из регулярных и резервных подразделений, их называют «Ликвидаторами». В период с 1986 по 1987 общее количество людей, принимавших участие в ликвидации было около 240 тысяч человек. За все время в ликвидации поучаствовало около 500 тысяч человек. После первоначальной очистки станции от обломков и их захоронения под «саркофагом» в 1986 были введены в эксплуатацию 1-й и 2-й энергоблоки, позже 3-й. Лишь в 2000 году было решено полностью остановить работу АЭС. В 2007 году был создан проект «Укрытие» который предполагал закрытие станции саркофагом и сокращение выбросов радиоактивных веществ. Уже осенью 2017 года проект должен быть завершен и введен в эксплуатацию, что должно облегчить дальнейшую очистку АЭС.

Заключение

Чрезвычайная ситуация, связанная с выбросом радиации и случившаяся на конкретной территории, всегда носит уникальный характер. Ведь это первая катастрофа подобного характера в мире, и она оставила неизгладимый отпечаток на земле. Ведь территория Чернобыля будет закрыта для людей ещё многие сотни лет. В 2011 году произошла подобная авария на АЭС Фукусима в Японии, но её фактором было цунами, и последствия небыли столь обширными. Чрезвычайную ситуацию в Чернобыле так же отличает человеческий фактор. Если бы каждый человек делал свою работу качественно, подобного бы не случилось и люди бы не погибли из-за облучения радиацией. В итоге я надеюсь, что чрезвычайных ситуаций в нашем мире будет становиться все меньше и меньше. Наш мир и так наполнен опасностями в виде цунами, землетрясений и извержений вулканов, и главное для человека не создавать своими руками новые техногенные катастрофы, такие, как радиационный Чернобыль. Главная тема этой работы — это болезнь, вызванная радиацией, и эта тема особенно актуальна из-за утечки радиации в Фукусиме (Япония), из-за сильного землетрясения и цунами. В результате разрушительного землетрясения и цунами погибло около 20 000 человек. Хотя не было никаких смертей, связанных с утечкой радиации, существует большая озабоченность по поводу ее долгосрочных последствий. Мне не терпелось узнать, как утечка радиации повлияет на жителей этого района в течение определенного периода времени. Радиационная травма интересна и заслуживает внимания ученого сообщества. Земля была бы по существу нежизнеспособной, но можно было бы выжить. Люди, с помощью убежищ от радиоактивных осадков и бункеров, смогут пережить первоначальную атаку и вполне могут жить в убежищах, пока радиация не опустится до уровня, на котором они могут выжить. Теперь разница между ядерным взрывом и обычным взрывом состоит в том, что ядерный взрыв может быть в тысячи или даже миллионы раз мощнее, чем самые большие обычные детонации. В настоящее время американские войска НАТО (авиация и подводные лодки) вооружаются ядерными боеголовками малой мощности, а именно до 5 килотонн в тротиловом эквиваленте. Это в 4 раза меньше по силе поражения и радиации, чем бомбы, применявшиеся при ядерной бомбардировке японских городов Хиросимы и Нагасаки в 1945 г. Эта стратегия связана с тем, чтобы максимально сохранить территорию, которая подвергнется ядерным ударам, для дальнейшего хозяйственного использования и освоения, чтобы можно было в дальнейшем эту захваченную территорию эксплуатировать, добывать природные ресурсы и полезные ископаемые и т.д. В дальнейшем между потенциальными противниками предполагается обмен ядерными ударами малой мощности, и в этом нет ничего страшного. Вот такая крайне сомнительная идеология разрабатывается сегодня западными проамериканскими и американскими политиками.

Список использованных источников и литературы

Акимов, В.А. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера: Учебное пособие / В.А. Акимов, Ю.Л. Воробьев, М.И. Фалеев и др. Изд. 2-е, перераб. — М.: Высшая школа, 2007. Бондин В.И., Семехин Ю.Г. Безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие. — М.: ИНФРА-М: Академцентр, 2015. — 349 с. Занько Н.Г., Малаян К.Р., Русак О.Н. Безопасность жизнедеятельности. М., 2010. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для студентов средних профессиональных учебных заведений / С.В. Белов, В.А. Девисилов, А.Ф. Козьяков и др. Под общ. ред. С.В. Белова. — 6-е издание, стереотипное — М.: Высшая школа, 2008. Лобачев, А.И. Безопасность жизнедеятельности: учебник. – М.: Юрайт-Издат, 2011. – 362 с. Мастрюков, Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. – Изд. 5-е, перераб. — М.: Академия, 2008. Осетров Г.В. Безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие. — М.: Книжный мир, 2011. — 232 с. Радзиевский С.И. Безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие. – Севастополь: РИБЭСТ, 2013. Руководство по эксплуатации индивидуальных средств защиты. М.: Воениздат, 1988. Телепрограмма «Специальный репортаж. Ядерный порок». Информационно-аналитическая программа от 27 февраля 2020 на телеканале «Звезда». Страна производства: Россия. Год производства: 2019. URL: https://www.ontvtime.ru/live/zvezda.html Миллизиверт (мЗв) — доза излучения, часто используется как мера дозы при медицинских диагностических процедурах (рентгеноскопия, рентгеновская компьютерная томография и т. п.).