Биологическое действие радиации. Закон радиоактивного распада

1.

2.

Закон радиоактивного распада
- зависимость числа радиоактивных
ядер от времени ( установлен
Резерфордом опытным путем)
Э. Резерфорд
1871–1937
- для каждого радиоактивного
вещества существует промежуток
времени, в течение которого число
радиоактивных ядер в среднем
уменьшается в 2 раза –
период полураспада - Т

3.

Период полураспада Т
- это время, в течение которого распадается половина
наличного числа радиоактивных ядер

4.

Время в периодах
полураспада
t0 = 0
t1 = 1.T
t2 = 2 . T
t3 = 3 . T
tn = n.T
Число радиоактивных атомов
N0
N0
N1
2
N0 N0
N2
2
2 2 2
N0
N0
N3 2 3
2 2 2
N0 N0
N n t
2
2T

5.

Закон радиоактивного распада
N0 N0
N n t
2
T
2
Закон справедлив для
большого числа ядер
N число нераспавшихся радиоактивных ядер
N0 начальное число радиоактивных ядер
t время, прошедшее с момента начала наблюдений
Т период полураспада

6. Существует 2 способа воздействия радиации:

внешнее облучение и внутреннее
• Внешнее облучение – от источника
радиации, расположенного вне организма.
Наиболее опасны гамма – излучение.
• Внутреннее облучение – зараженная вода,
воздух, пища. Почти 100% поступает с
пищей. Наиболее опасное излучение
альфа-лучи. Способы защиты:
радиационный контроль продуктов
питания и воды.

7.

Опасность для здоровья человека представляет
инертный, бесцветный, радиоактивный газ радон
222
86 Rn
Радон является продуктом α-распада радия и
имеет период полураспада T = 3,82 сут.
По данным Американской комиссии
радиационной безопасности и контроля,
человек в среднем получает 55 %
ионизирующей радиации за счет радона и
только 11 % за счет медицинских
обслуживаний. Вклад космических лучей
составляет примерно 8 %.

8. Факторы, влияющие на степень поражения от радиации:

1) полученная доза;
2) масса тела;
3) возраст;
4) наличие хронических заболеваний и общее
физиологическое состояние;
5) травмы, ушибы;
6) стресс;
7) время пребывания.
При внешнем облучении наиболее опасны
излучения, имеющие высокую проникающую
способность.
При внутреннем облучении наиболее
опасны излучения, имеющие высокую
ионизирующую способность.

9.

Биологическое действие радиоактивных
излучений

10. Естественный радиационный фон –

доза излучения, создаваемая
космическими лучами и излучением
природных радионуклидов, естественно
распределенных в земле, воде, воздухе,
других элементах биосферы, пищевых
продуктах и организме человека.
Радиоактивный фон присутствует везде и
всегда где-то его уровень больше обычной
нормы, где-то меньше.

11.

Человеческий организм не способен с помощью
своих органов чувств воспринимать наличие
радиоактивных веществ и их излучения.
Поэтому необходимы специальные
измерительные приборы:
- дозиметрическая
- радиометрическая аппаратура.

12. Ионизирующее излучение

- любое излучение, способное выбивать
электроны из атомов, т.е. ионизировать
вещество.
- α-излучение (наименьшая проникающая
способность)
- β-излучение
- γ-излучение (наибольшая проникающая
способность)

13. Доза ионизирующего излучения — величина, используемая для оценки воздействия ионизирующего излучения на любые вещества, ткани и

живые
организмы.
Разделают несколько видов доз:

14.

Поглощенная доза – показывает, какое
количество энергии излучения поглощено в
единице массы любого облучаемого вещества и
определяется отношением поглощенной энергии
ионизирующего излучения на массу вещества.
E
D
m
За единицу измерения поглощенной дозы в
системе СИ принят грэй (Гр).
1 Гр — (Дж / кг) это такая доза, при которой
массе 1 кг передается энергия
Ионизирующего излучения 1 Дж.
Внесистемной единицей поглощенной дозы
является рентген.
1 Гр = 100 Р.

15.

Эквивалеентная доза - отражает биологический
эффект облучения.
Это поглощённая доза в органе или ткани,
умноженная на коэффициент качества данного
вида излучения, отражающий его способность
повреждать ткани организма.
В единицах системы СИ эквивалентная доза
измеряется в джоулях, деленных на килограмм
(Дж/кг), и имеет специальное название — зиверт (Зв).
Использовавшаяся ранее внесистемная единица — бэр
(1 бэр = 0,01 Зв).
Н D K

16. Коэффициент качества излучения

- физическая величина, показывающая, во
сколько раз радиационная опасность от
воздействия на живой организм данного вида
излучения больше, чем от воздействия γизлучения (при одинаковых поглощенных
дозах)
При одинаковой поглощенной дозе разные виды
излучений вызывают разные по величине
биологические эффекты

17. Коэффициент качества излучения

Название излучения
K
Рентгеновское и γ-излучение
1
Электроны и позитроны
1
Протоны
10
α-частицы
20

18. Уровни безопасных величин поглощённой дозы излучения измеряемые радиометром или дозиметром для населения.

Естественный радиационный фон везде свой в зависимости от высоты территории над
уровнем моря и геологического строения
каждого конкретного района.
- Наиболее безопасный уровень внешнего
облучения тела человека, когда "радиационный фон в
норме". до 0,2 мкЗв в час (соответствует значениям
до 20 микрорентген в час)
- Верхний предел допустимой мощности дозы –
примерно 0,5 мкЗв/час (50 мкР/ч).

19. Внутренний фон:

- накопленные в костях организма
отложения радионуклидов – 0,100 – 0,500
мЗв/год.
- внутреннее облучения за счет калия-40 в
организме – 0,100 - 0,200 мЗв.
- вдыхаемый радон (источник альфаизлуч.) – 0,100 – 0,500 мЗв/год

20. Виды защиты от ионизирующего излучения: 1. Физическая:

Основными способами защиты от ионизирующих
излучений являются:
• защита расстоянием;
• защита временем
• защита экранированием: (применение различных
экранов, ослабляющих материалов и т. п.)
от α-излучения — лист бумаги, резиновые перчатки,
респиратор;
от β-излучения — плексиглас, тонкий слой алюминия,
стекло, противогаз;
от γ-излучения — тяжёлые металлы (вольфрам, свинец,
сталь, чугун и пр.);
от нейтронов — вода, полиэтилен, другие полимеры;

21. 2. Химическая защита

Вода в первую очередь и в большей степени
поглощает энергию радиоактивного излучения. При
поглощении водой излучения вода распадается на
молекулярные ионы, ионы и радикалы.
На этой реакции основана химическая защита от
облучения, химические препараты –
радиопротекторы, которые уменьшают негативный
биологический эффект от полученных доз.
3.Биологическая:
представляет собой комплекс репарирующих энзимов
и др.