プロット このタイプの場合は電離放射線。 荷電粒子加速器

このタイプの場合は電離放射線。 荷電粒子加速器

原子力エネルギーは、平和目的で非常に積極的に使用されており、例えば、X線装置や加速器設備の操作において、電離放射線を放射することを可能にしています。 国民経済。 人が毎日それにさらされていることを考慮すると、危険な接触がどのような結果をもたらす可能性があるか、またどのように身を守るかを知る必要があります。

主な特徴

電離放射線は、特定の環境に入り、体内で電離のプロセスを引き起こす放射エネルギーの一種です。 電離放射線のこの特性は、X 線、放射性エネルギー、高エネルギーなどに適しています。

電離放射線は人体に直接影響を与えます。 電離放射線は医療に使用できるという事実にもかかわらず、その特性と特性が示すように、非常に危険です。

よく知られている種類は、原子核の恣意的な分裂によって現れる放射性照射であり、化学的および物理的特性の変化を引き起こします。 崩壊する可能性のある物質は放射性とみなされます。

それらは人工(700元素)、天然(50元素)、つまりトリウム、ウラン、ラジウムです。 これらには発がん性があり、人間への曝露の結果として毒素が放出され、がんや放射線障害を引き起こす可能性があることに注意してください。

人体に影響を与える次の種類の電離放射線に注意する必要があります。

アルファ

これらは正に荷電したヘリウムイオンと考えられており、重元素の原子核の崩壊の際に現れます。 電離放射線からの保護は、紙または布を使用して行われます。

ベータ

– 放射性元素の崩壊の際に現れるマイナスに帯電した電子の流れ。人工、自然。 ダメージファクターは以前の種よりもはるかに高くなります。 保護としては、より耐久性のある厚いスクリーンが必要です。 このような放射線には陽電子が含まれる。

ガンマ

– 放射性物質の原子核が崩壊した後に現れる強い電磁振動。 高い透過率が観察され、人体にとってリストされている 3 つの放射線の中で最も危険です。 光線を遮蔽するには、次を使用する必要があります 特別な装置。 このためには、水、鉛、コンクリートなどの優れた耐久性のある材料が必要です。

X線

電離放射線は、チューブや複雑な設備を扱う過程で発生します。 その特性はガンマ線に似ています。 違いは起源と波長にあります。 貫通要素あります。

中性子

中性子放射線は、水素を除く原子核の一部である帯電していない中性子の流れです。 放射線照射の結果、物質は放射能の一部を受け取ります。 最大の浸透因子があります。 これらすべての種類の電離放射線は非常に危険です。

主な放射線源

電離放射線源は人工的なものでも自然なものでも構いません。 基本的に、人体は次のような自然源から放射線を受けます。

  • 地球放射線。
  • 内部照射。

地上放射線源に関しては、その多くは発がん性があります。 これらには次のものが含まれます。

  • 天王星;
  • カリウム;
  • トリウム;
  • ポロニウム;
  • 鉛;
  • ルビジウム;
  • ラドン。

危険なのは発がん性があることです。 ラドンは、匂い、色、味のない気体です。 空気の7.5倍の重さです。 その崩壊生成物はガスよりもはるかに危険であるため、人体への影響は非常に悲惨です。

人工ソースには以下が含まれます。

  • 核エネルギー;
  • 加工工場。
  • ウラン鉱山。
  • 放射性廃棄物のある埋葬地。
  • X線装置;
  • 核爆発。
  • 科学研究所;
  • 現代医学で積極的に使用されている放射性核種。
  • 照明装置。
  • コンピューターと電話。
  • 家電製品。

これらの線源が近くにある場合、電離放射線の吸収線量の要因があり、その単位は人体への曝露期間によって異なります。

電離放射線源の動作は、たとえば、コンピューターで作業しているとき、テレビ番組を見ているとき、携帯電話やスマートフォンで話しているときなど、毎日発生します。 これらの発生源はすべて、ある程度発がん性があり、重篤で致命的な病気を引き起こす可能性があります。

電離放射線源の配置には、重要なリストが含まれます。 責任ある仕事照射施設の設置場所に関するプロジェクトの開発に関連する。 すべての放射線源には特定の放射線単位が含まれており、それぞれが人体に特定の影響を与えます。 これには、これらの設備の設置および試運転のために実行される操作が含まれます。

電離放射線源の廃棄は必須であることに注意してください。

これは、発生源の廃止に役立つプロセスです。 この手順人員や住民の安全を確保することを目的とした技術的、管理的対策で構成されており、環境保護の要素もあります。 発がん性物質や機器は人体に大きな危険をもたらすため、廃棄する必要があります。

放射線登録の特徴

電離放射線の特徴は、目に見えず、無臭、無色であるため、気づきにくいことです。

この目的のために、電離放射線を記録する方法があります。 検出および測定の方法に関しては、すべてが何らかの特性を基礎として使用して間接的に行われます。

電離放射線を検出するには次の方法が使用されます。

  • 物理的: 電離、比例計数管、ガス放電ガイガーミュラー計数管、電離箱、半導体計数器。
  • 比色検出法: 生物学的、臨床的、写真的、血液学的、細胞遺伝学的。
  • 発光: 蛍光カウンターとシンチレーションカウンター。
  • 生物物理学的方法: 放射測定、計算。

電離放射線の線量測定は、放射線量を測定できる機器を使用して行われます。 このデバイスには、パルス カウンタ、センサー、電源という 3 つの主要な部分が含まれています。 放射線線量測定は、線量計または放射計のおかげで可能です。

人体への影響

電離放射線の人体への影響は特に危険です。 次のような結果が生じる可能性があります。

  • 非常に深刻な生物学的変化の要因があります。
  • 吸収された放射線の単位の累積的な影響があります。
  • 潜伏期間があるため、時間の経過とともに効果が現れます。
  • すべての内臓やシステムは、吸収された放射線の単位に対して異なる感度を持っています。
  • 放射線はすべての子孫に影響を与えます。
  • 影響は、吸収される放射線の単位、放射線量、および持続時間によって異なります。

医療における放射線装置の使用にもかかわらず、その影響は有害になる可能性があります。 身体への均一照射の過程における電離放射線の生物学的影響は、線量の 100% で計算すると次のように発生します。

  • 骨髄 – 吸収される放射線の単位 12%。
  • 肺 - 少なくとも12%。
  • 骨 – 3%;
  • 精巣、卵巣– 電離放射線の吸収線量は約 25%。
  • 甲状腺– 吸収線量単位は約 3%。
  • 乳腺 – 約15%;
  • 他の組織 - 吸収される放射線量の単位は 30% です。

その結果、腫瘍、麻痺、放射線障害などのさまざまな病気が発生する可能性があります。 臓器や組織の異常な発育が起こるため、子供や妊婦にとっては非常に危険です。 毒素と放射線は危険な病気の原因です。

電離放射線- 媒体のイオン化を引き起こす放射線です。 , それらの。 人体を含むこの環境における電流の流れは、細胞の破壊、血液組成の変化、火傷、その他の重大な結果を引き起こすことがよくあります。

電離放射線源

電離放射線の発生源は、放射性元素とその同位体、原子炉、荷電粒子加速器などです。X 線設備と高電圧直流源が X 線放射線の発生源です。 ここで、通常の動作中は放射線の危険性はわずかであることに注意してください。 これは緊急事態が発生したときに発生し、地域が放射能汚染された場合には長期間にわたって現れる可能性があります。

国民は、宇宙や地殻に存在する放射性物質などの自然放射線源から被曝のかなりの部分を受けています。 このグループの中で最も重要なものは放射性ガスであるラドンで、これはほぼすべての土壌で発生し、常に地表に放出され、最も重要なことには工業用地や住宅地に浸透します。 無色無臭のため、姿を現すことはほとんどなく、発見するのが困難です。

電離放射線は、電磁波(ガンマ線と X 線)と粒子(α 粒子、β 粒子、中性子など)の 2 種類に分類されます。

電離放射線の種類

電離放射線は放射線と呼ばれ、環境との相互作用によりさまざまな符号のイオンが形成されます。 これらの放射線源は、核エネルギー、技術、化学、医学、 農業放射性物質や電離放射線源を扱う作業は、それらの使用に関与する人々の健康と生命に潜在的な脅威をもたらします。

電離放射線には次の 2 種類があります。

1) 粒子(α線およびβ線、中性子線)。

2) 電磁波 (γ 線および X 線)。

アルファ線ある物質が放出するときに放出されるヘリウム原子核の流れです。 放射性崩壊物質や核反応中。 α 粒子の質量が大きいため、その速度が制限され、物質内での衝突回数が増加するため、α 粒子はイオン化能力が高く、浸透能力が低くなります。 空気中のα粒子の範囲は8÷9cmに達し、生体組織では数十マイクロメートルに達します。 この放射線は、放射性物質が放出されている限り危険ではありません。 ああ、粒子は、傷口や食べ物、吸い込んだ空気などから体内に侵入することはありません。 その場合、それらは非常に危険になります。


ベータ線原子核の放射性崩壊によって生じる電子または陽電子の流れです。 β粒子はα粒子に比べて質量が大幅に小さく、電荷も少ないため、α粒子よりも貫通力が高く、イオン化力が低くなります。 β粒子の飛程は空気中で18m、生体組織中では2.5cmです。

中性子線特定の核反応中、特にウランおよびプルトニウムの核分裂中に原子核から放出される、電荷を持たない核粒子の流れです。 エネルギーに応じて、 遅い中性子(エネルギーが 1 kEV 未満の場合)、 中間エネルギー中性子(1 ~ 500 kEV) および 高速中性子(500keVから20MeVまで)。 中性子と媒体内の原子核との非弾性相互作用中に、荷電粒子とγ量子の両方からなる二次放射線が発生します。 中性子の透過能力はそのエネルギーに依存しますが、α粒子やβ粒子に比べて大幅に高くなります。 高速中性子の場合、空気中での経路長は最大120 m、生物組織中では10 cmです。

ガンマ線核変換または粒子相互作用中に放出される電磁放射線です (10 20 ÷10 22 Hz)。 ガンマ線は電離効果は低いですが、透過力が高く、光の速度で伝わります。 それは人体や他の物質を自由に通過します。 この放射線は、厚い鉛またはコンクリート スラブによってのみ遮断できます。

X線照射物質中の高速電子が減速するときに発生する電磁放射も表します (10 17 ÷ 10 20 Hz)。

核種と放射性核種の概念

化学元素のすべての同位体の原子核は「核種」のグループを形成します。 ほとんどの核種は不安定です。 それらは常に他の核種に変化しています。 たとえば、ウラン 238 原子は、2 つの陽子と 2 つの中性子 (粒子) を放出することがあります。 ウランはトリウム234になりますが、トリウムも不安定です。 最終的に、この変換の連鎖は安定した鉛核種で終わります。

不安定な核種の自然崩壊を放射性崩壊といい、そのような核種自体を放射性核種といいます。

崩壊するたびにエネルギーが放出され、それが放射線の形でさらに伝達されます。 したがって、原子核による 2 つの陽子と 2 つの中性子からなる粒子の放出は a 線、電子の放出は β 線、場合によっては g 線であるとある程度言えます。が発生します。

放射性核種の形成と拡散は、大気、土壌、水の放射性汚染につながるため、その含有量を継続的に監視し、中和措置を講じる必要があります。

電離放射線

光子の流れ、および荷電粒子または中性粒子。環境の物質との相互作用によってイオン化が引き起こされます。 は、特に生体組織における放射線誘発効果の発現において重要な役割を果たします。 1 対のイオンの形成に必要な平均エネルギー消費量は放射線の種類にはほとんど依存しないため、放射線によって物質に伝達されたエネルギーを物質のイオン化の程度によって判断することができます。 I.との登録と分析のため。 機器による方法でもイオン化が使用されます。

出典I.と。 天然(ナチュラル)と人工に分けられます。 I.および.の天然源。 宇宙と自然界にありふれた放射性物質です()。 宇宙では、宇宙物質、つまり電離放射線の粒子流が形成され、地球に到達します。 一次宇宙放射線は荷電粒子と高エネルギー光子から構成されます。 地球の大気中では、一次宇宙放射線が部分的に吸収されて核反応が起こり、その結果、放射性原子が形成され、その原子自体が放射線を放出します。したがって、地表の宇宙放射線は一次宇宙放射線とは異なります。 宇宙放射線には、銀河宇宙放射線、太陽宇宙放射線、地球の放射線帯の 3 つの主な種類があります。 銀河宇宙放射線は、惑星間空間の粒子流の最も高エネルギーの成分であり、高エネルギーに加速された化学元素 (主に水素とヘリウム) の核を表します。 この宇宙放射線は、その透過力の点で、ニュートリノを除くあらゆる放射線を上回ります。 銀河宇宙放射線を完全に吸収するには、約15個の鉛が必要となる メートル。 太陽宇宙放射線は太陽の粒子放射線の高エネルギー部分であり、日中の彩層フレア中に発生します。 激動の時期に 太陽フレア太陽宇宙放射線の線束密度は、銀河宇宙放射線の通常の線束密度よりも数千倍高くなる可能性があります。 太陽宇宙放射線は、陽子、ヘリウム原子核、およびより重い原子核で構成されています。 高エネルギーの太陽陽子は、宇宙飛行中に人間に最大の危険をもたらします(「宇宙と医学」を参照)。 地球の放射線帯は、一次宇宙放射線とその帯電成分の部分的な捕獲により、地球近傍空間に形成されました。 磁場地球。 地球の放射線帯は荷電粒子、つまり電子帯の電子と陽子帯の陽子で構成されています。 放射線場は放射線帯内に確立されます。 強度の増加は、有人宇宙船を打ち上げるときに考慮されます。

天然放射性核種、または天然放射性核種の起源は異なります。 それらのいくつかは放射性ファミリーに属しており、その祖先(ウラン、)は、その形成期から私たちの惑星を構成する岩石の一部でした。 天然放射性核種の一部は放射化生成物です 安定同位体宇宙放射線。 放射性核種の特有の特性は次のとおりです。 原子核の自発的変化(崩壊)。原子番号および(または)質量数の変化を引き起こします。 放射性核種の特徴である放射性崩壊の速度は、単位時間当たりの放射性変化の数に等しい。

放射能の単位は、国際単位系 (SI) によってベクレル ( BK); 1 BK 1 秒あたり 1 回の減衰に相当します。 実際には、体外活動単位キュリー( ); 1 は 3.7․10 10 回/秒に等しくなります。つまり、 3.7․10 10 BK。 放射性変換の結果として、荷電粒子と中性粒子が発生し、放射線場を形成します。

放射線を構成する粒子の種類に基づいて、放射線はアルファ線、ベータ線、ガンマ線、中性子線、陽子線などに分類されます。X 線とガンマ線は光子線または電磁放射線に分類されます。他のすべてのタイプの I。および。 -微粒子へ。 光子は電磁放射の「一部」(量子)です。 それらのエネルギーは電子ボルトで表されます。 これは可視光量子のエネルギーの数万倍です。

アルファ線は、電荷の 2 つの基本単位に等しい正電荷を運ぶアルファ粒子、またはヘリウム原子の核の流れです。 アルファ粒子は高度にイオン化した粒子であり、物質と相互作用するとすぐにエネルギーを失います。 このため、アルファ線は透過力が弱く、医療現場では体の表面への照射に使用されるか、組織内放射線治療中にアルファ線が病変に直接導入されます。

ベータ放射線は、ベータ崩壊中に放出される負に帯電した電子または正に帯電した陽電子の流れです。 ベータ粒子は弱くイオン化する粒子です。 ただし、同じエネルギーのアルファ粒子と比較すると、より大きな透過力を持っています。

中性子放射線は、高エネルギーの素粒子と物質の相互作用や重い原子核の分裂中に発生するいくつかの核反応で発生する電気的に中性の粒子 (中性子) の流れです。 中性子は、そのエネルギーの一部を媒体の原子核に伝達し、核反応を開始します。 その結果、中性子束の照射を受けた物質中にさまざまな種類の荷電粒子が発生し、媒体の物質をイオン化して放射性核種が形成されることもあります。 中性子線の特性と生体組織との相互作用は、中性子のエネルギーによって決まります。

いくつかのタイプのI.と。 原子力および核物理学施設で発生します。 原子炉、荷電粒子加速器、X 線装置、および人工放射性核種もこれらの手段を使用して作成されます。

陽子線は特別な加速器で生成されます。 目は陽子の流れです。陽子は単一の正電荷を持ち、中性子の質量に近い質量を持つ粒子です。 プロトンは高度にイオン化する粒子です。 高エネルギーに加速されると、媒体の物質の中に比較的深く浸透することができます。 これにより、陽子線を体外照射療法(放射線療法)に効果的に使用できるようになります。

電子放射線は、特殊な電子加速器(ベータトロン、線形加速器など)によって加速された電子が引き出されることで発生します。 これらの同じ加速器は、加速された電子が特別な加速器ターゲットの物質内で減速されるときに発生する光子放射の一種である制動放射線の発生源となる可能性があります。 医療放射線学で使用される、X 線管内で加速された電子からの制動放射も受けます。

ガンマ線は、放射性核種の崩壊中に放出される高エネルギーの光子の流れです。 悪性腫瘍の放射線療法に広く使用されています。 有向Iと無有向Iがあります。 I の全方向の分布の場合。 が等価である場合、それらは等方性 I について話します。 時間の経過に伴う分布の性質上、私は。 連続的またはパルス的にすることができます。

フィールドについて説明すると、I. と。 媒体内の放射線の時空間分布を決定する物理量を使用します。 最も重要な特徴フィールドI.と。 は粒子束密度とエネルギー束密度です。 一般に、粒子束密度は、単位時間当たりに素球内に侵入する粒子の数を面積で割ったものです。 断面この球体。 エネルギー束密度 I. と。 は「」という用語と同義であり、実際によく使用されます。 これは、粒子束密度に 1 つの粒子の平均エネルギーを掛けたものに等しく、エネルギー伝達の速度を特徴づけます。 I の強度の測定単位。および。 SI システムでは J/m2․s.

電離放射線の生物学的影響。 そして、の生物学的作用の下で。 放射線エネルギー交換の主なプロセスから後に現れる影響まで、放射線を受けた生体で起こるさまざまな反応を理解する 長い間放射線被曝後。 アンドの生物学的作用のメカニズムに関する知識。 原子力発電所やその他の原子力産業企業での事故時に従業員と国民の放射線安全を確保するための適切な措置を早急に講じる必要がある。 生物学的基質を構成する元素のほとんどをイオン化するには、かなり大量のエネルギーが必要です - 10-15 eV、イオン化ポテンシャルと呼ばれます。 粒子と光子は i なので。 数千万から数百万の範囲のエネルギーを持っています eVこれは、あらゆる生物学的基質を構成する分子や物質の分子内および分子間結合のエネルギーをはるかに超えており、その場合、すべての生物は有害な放射線の影響を受けやすくなります。

放射線障害の初期段階を最も単純化した図は次のとおりです。 エネルギーの伝達に続いて、それと本質的に同時である。 放射線が照射された環境の原子と分子(放射線の生物学的作用の物理的段階)では、その中で一次放射線化学プロセスが発生します。これは 2 つのメカニズムに基づいています。 直接、物質の分子が放射線との直接相互作用中に変化を経験するとき、および間接的では、変化する分子はすなわち、そのエネルギーを直接吸収せず、他の分子からの伝達によってそれを受け取ります。 これらのプロセスの結果として、フリーラジカルやその他の反応性の高い生成物が形成され、重要な高分子に変化が生じ、最終的には最終的な生物学的影響につながります。 酸素の存在下では、放射線による化学プロセスが強化され ()、他の条件が同じであれば、酸素の生物学的効果を高めるのに役立ちます。 (放射線修飾、放射線修飾剤を参照)。 照射された基材の変化は必ずしも最終的で不可逆的なものではないことに留意する必要があります。 原則として、それぞれの最終結果は、 特定のケース放射線による損傷に加えて、元の状態に戻る可能性もあるため、予測することはできません。

外部照射と内部照射は区別されます。 外部照射により、I. の発生源となります。 体外に存在し、体内に(取り込まれた)場合には、呼吸器系、胃腸管、または損傷した皮膚を通して体内に侵入した放射性核種によって実行されます。

Iの生物学的作用と。 はその品質に大きく依存し、主にエネルギーの線形伝達 ()、つまり媒質中の粒子の経路の単位長さあたりに粒子によって失われるエネルギーによって決まります。 LET 値に応じて、すべての I. and. まれにイオン化する(LET 10未満)に分けられる keV/μm) および高密度イオン化 (LET 10 以上) keV/μm)。 インパクト 他の種類私と。 同じ吸収線量でも、異なる大きさの影響が生じます。 放射線の質を定量化するには、相対的な概念が必要です。 生物学的有効性()、これは通常、特定の生物学的効果を引き起こす研究対象の I. および. の用量と、同じ効果を引き起こす標準的な I. および. の用量を比較することによって評価されます。 従来、RBE は LET のみに依存し、LET とともに増加すると仮定できます。

組織、器官、全身または生物のどのようなレベルでも、And の生物学的作用は常に And の作用によって決まります。 細胞レベルで。 免疫系の細胞内で開始される反応の詳細な研究は、放射線生物学 (放射線生物学) の基礎研究の主題です。 細胞分裂の遅延などの普遍的な反応を含め、放射線によって励起される反応のほとんどは一時的かつ一過性であり、放射線照射を受けた細胞の生存率には影響を与えないことに注意してください。 このタイプの反応(可逆反応)には、さまざまな代謝障害も含まれます。 核酸代謝や酸化的リン酸化、染色体接着などの阻害。この種の放射線反応の可逆性は、それらが複数の構造の一部の結果であり、その損失は非常に迅速に補充されるか、単に気付かれないという事実によって説明されます。 。 したがって、 特徴的な機能これらの反応の:Iの用量の増加に伴う。および。 増加するのは反応する個体(細胞)ではなく、照射された各細胞の反応の大きさ、程度(例えば、分裂遅延の持続時間)です。

放射線照射を受けた細胞を死に導く影響、つまり致死的な放射線反応は、大きく異なる性質を持っています。 放射線生物学では、細胞死とは細胞の分裂能力の喪失を指します。 逆に、「生き残った」細胞とは、複製(クローン作成)能力を保持している細胞のことです。

組織の放射線感受性はその増殖活性に比例し、構成細胞の分化の程度に反比例します。 したがって、最も放射線感受性が高いのは、造血、腸、睾丸など、活発に増殖している臓器や系です。 全身への放射線照射中に起こる骨髄細胞の大量死は、生命とは相いれない造血系の損傷につながります。 したがって、それらは主要な重要臓器であると考えられています(放射線障害を参照)。

分裂中の細胞や低分化細胞にとって致死的な致死反応には 2 つの形態があります。1 つは放射線照射後すぐに、少なくとも最初の有糸分裂が始まる前に細胞が死ぬ間期、もう 1 つは放射線照射直後ではなく影響を受けた細胞が死ぬ生殖反応です。 、ただしプロセス分割中。 致死反応の最も一般的な生殖形態。 この場合の細胞死の主な原因は、放射線による染色体の構造的損傷です。 これらの損傷は次の方法で簡単に検出できます。 細胞学的検査細胞は有糸分裂のさまざまな段階にあり、染色体再構成または染色体異常の形をとります。 染色体の誤った接続と、分裂中の単純な末端断片の喪失により、そのような損傷を受けた細胞の子孫は間違いなく、この分裂直後、またはその後の 2 回または 3 回の有糸分裂の結果 (喪失の重要性に応じて) 死亡するでしょう。 遺伝物質細胞の生存能力のため)。 染色体への構造的損傷の発生は確率の過程であり、主に分子内の二重切断の形成に関連しています。 重要な細胞高分子に修復不可能な損傷を与えます。 この点において、上記で論じた可逆的な細胞反応とは対照的に、I.および. 致死的ゲノム損傷を持つ細胞の数(割合)が増加します。これは、「-効果」座標で細胞の種類ごとに厳密に記述されます。 現在開発中 特別な方法インビボのさまざまな組織からクローン原性細胞を単離し、インビトロで増殖させます。これを利用して、適切な用量生存曲線を構築した後、研究対象の臓器とその望ましい方向への変化の可能性を定量的に評価します。 さらに、染色体異常のある細胞の数を1つあたり数えます。 特別な薬生物学的線量測定に使用され、たとえば宇宙船内での放射線状況を評価したり、急性放射線障害の重症度や予後を判断したりするために使用されます。

記載されている細胞の放射線反応は、身体への全身照射または身体の個々の部分への局所照射後、最初の数時間、数日、数週間、および数か月で現れる即時効果の基礎となっています。 これらには、例えば、放射線、急性放射線障害のさまざまな症状(骨髄形成不全、腸病変)、不妊症(放射線量に応じて一時的または永久的)が含まれます。

照射後長期間(数か月、数年)が経過すると、局所的および全身的な放射線被曝による長期的な影響が生じます。 これらには、平均余命、悪性新生物の発生、放射線被ばくなどが含まれます。 放射線照射の長期影響の発症機序は、動物や人間の臓器の大部分を占める、低レベルの増殖活性を特徴とする組織の損傷と主に関連しています。 アンドおよびの生物学的作用のメカニズムに関する深い知識。 一方で、放射線防護(放射線防護)および放射線傷害の病原性治療の方法を開発する必要があり、他方では、放射線遺伝学的研究および放射線バイオテクノロジーの他の側面において放射線被ばくを特異的に強化する方法を見つける必要がある。または放射線修飾剤を使用した悪性新生物の放射線療法中。 さらに、との生物学的作用のメカニズムを理解します。 原子力発電所やその他の原子力産業の事故の際に、医師が緊急時に職員や国民の放射線の安全性を確保するために適切な措置を講じることが必要である。

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タスク (ウォームアップ):

友達よ、言っておきます。
キノコの育て方:
早朝に畑に行かなければならない
2つのウランを移動して...

質問: 核爆発が起こるには、ウラン片の総質量はいくらでなければなりませんか?

答え(答えを表示するには、テキストを選択する必要があります) : ウラン 235 の場合、臨界質量は約 500 kg です。そのような質量の球を取り上げると、そのような球の直径は 17 cm になります。

放射線、それは何ですか?

放射線(英語から「radiation」と訳される)は、放射能に関連してだけでなく、太陽放射、熱放射など、他の多くの物理現象にも使用される放射線です。したがって、放射能に関連して、受け入れられている ICRP (国際放射線防護委員会) および放射線安全規制、つまり「電離放射線」という表現を使用する必要があります。

電離放射線、それは何ですか?

電離放射線は、物質 (環境) の電離 (両符号のイオンの形成) を引き起こす放射線 (電磁放射線、微粒子) です。 形成されるイオンペアの確率と数は、電離放射線のエネルギーによって異なります。

放射能、それは何ですか?

放射能は、粒子またはγ量子の放出を伴う、励起された原子核の放出、または不安定な原子核から他の元素の原子核への自発的変換です。 通常の中性原子の励起状態への変化は、さまざまな種類の外部エネルギーの影響下で発生します。 次に、励起された原子核は、安定状態に達するまで、放射線 (アルファ粒子、電子、陽子、ガンマ量子 (光子)、中性子の放出) によって過剰なエネルギーを除去しようとします。 多くの重い原子核 (周期表の超ウラン系列 - トリウム、ウラン、ネプツニウム、プルトニウムなど) は、最初は不安定な状態にあります。 自然に崩壊する可能性があります。 このプロセスには放射線も伴います。 このような原子核は天然放射性核種と呼ばれます。

このアニメーションは放射能の現象を明確に示しています。

ウィルソンチャンバー ( プラスチックの箱-30 °C に冷却) にイソプロピルアルコール蒸気を充填します。 ジュリアン・サイモンは、その中に0.3cm3の放射性ウラン(ウラン鉱鉱物)を入れました。 この鉱物はU-235とU-238を含むため、α粒子とβ粒子を放出します。 α粒子とβ粒子の移動経路にはイソプロピルアルコールの分子が存在します。

粒子は帯電しているため (アルファはプラス、ベータはマイナス)、アルコール分子から電子を除去したり (アルファ粒子)、アルコール分子に電子を追加したり (ベータ粒子) できます。 これにより分子に電荷が与えられ、周囲の帯電していない分子が引き寄せられます。 分子が集まると、目立つ白い雲が生成されます。これはアニメーションではっきりと確認できます。 このようにして、放出されたパーティクルの経路を簡単に追跡できます。

α粒子は真っ直ぐで厚い雲を作り、ベータ粒子は長い雲を作ります。

同位体、それは何ですか?

同位体は、同じ化学元素のさまざまな原子であり、質量数は異なりますが、原子核の同じ電荷を含むため、 周期表要素D.I. メンデレーエフには唯一の場所があります。 例: 131 55 セシウム、134 m 55 セシウム、134 55 セシウム、135 55 セシウム、136 55 セシウム、137 55 セシウム。 それらの。 料金で大きく決まる 化学的特性要素。

安定同位体(安定)と不安定(放射性同位体) - 自然に崩壊するものがあります。 約 250 種類の安定放射性同位体と約 50 種類の天然放射性同位体が知られています。 安定同位体の例は 206 Pb です。これは天然放射性核種 238 U の崩壊の最終生成物であり、マントル形成の初期に地球上に出現し、技術汚染とは関係ありません。

どのような種類の電離放射線が存在しますか?

最も頻繁に遭遇する電離放射線の主な種類は次のとおりです。

  • アルファ線。
  • ベータ線;
  • ガンマ線;
  • X線照射。

もちろん、他の種類の放射線(中性子、陽電子など)もありますが、私たちはそれらに遭遇します。 日常生活頻度が著しく減ります。 それぞれの種類の放射線には独自の核物理的特徴があり、その結果、人体に対して異なる生物学的影響を及ぼします。 放射性崩壊は、1 種類の放射線または複数の種類の放射線を同時に伴うことがあります。

放射能の発生源は天然のものでも人工的なものでも構いません。 電離放射線の天然源は、地球の地殻に存在し、宇宙放射線とともに自然放射線背景を形成する放射性元素です。

人工放射能源は通常、原子炉または核反応に基づく加速器で生成されます。 人工電離放射線源には、さまざまな電気真空も使用できます。 物理デバイス、荷電粒子加速器など。例: テレビ受像管、X 線管、ケノトロンなど。

アルファ線(α線)は、アルファ粒子(ヘリウム原子核)からなる粒子電離放射線です。 放射性崩壊と核変換中に形成されます。 ヘリウム原子核は非常に大きな質量と最大 10 MeV (メガ電子ボルト) のエネルギーを持っています。 1 eV = 1.6∙10 -19 J。空気中ではわずかな範囲(最大 50 cm)を持ちますが、皮膚、目の粘膜、気道などに接触すると生体組織に高い危険をもたらします。それらが塵またはガスの形で体内に入った場合(ラドン220および222)。 アルファ線の毒性は、その高いエネルギーと質量による非常に高いイオン化密度によって決まります。

ベータ線(β線)は、連続エネルギースペクトルを持つ、対応する符号の粒子電子または陽電子電離放射線です。 これは、スペクトルの最大エネルギー E β max またはスペクトルの平均エネルギーによって特徴付けられます。 空気中の電子 (ベータ粒子) の飛程は (エネルギーに応じて) 数メートルに達しますが、生物組織内では、ベータ粒子の飛程は数センチメートルです。 ベータ線は、アルファ線と同様、接触曝露中に危険をもたらします( 表面の汚染)たとえば、摂取した場合、粘膜や皮膚に付着します。

ガンマ線(ガンマ線またはガンマ量子)は、次の波長の短波電磁(光子)放射線です。

X 線放射線は、その物理的特性はガンマ線と似ていますが、多くの特徴があります。 これは、X 線管内で加速 (連続スペクトル - 制動放射) した後、セラミックのターゲット陽極 (電子が衝突する場所は通常銅またはモリブデンでできている) 上で電子が急激に停止した結果として X 線管内に現れます。ターゲット原子の内部電子殻から叩き出されます (線スペクトル)。 X 線放射のエネルギーは低く、eV 単位の数分の 1 から 250 keV までです。 X 線放射線は、荷電粒子加速器を使用して取得できます。これは、上限のある連続スペクトルのシンクロトロン放射線です。

障害物を通過する放射線および電離放射線の通過:

放射線および電離放射線の影響に対する人体の感受性:

放射線源とは何ですか?

電離放射線源 (IRS) は、放射性物質、または放射性物質を生成または放射する技術装置を含む物体です。 特定のケース電離放射線を発生させることができます。 閉じた放射線源と開いた放射線源があります。

放射性核種とは何ですか?

放射性核種は、自然に放射性崩壊を起こす原子核です。

半減期とは何ですか?

半減期は、放射性崩壊の結果として、特定の放射性核種の核の数が半分に減少する期間です。 この量は放射性崩壊の法則で使用されます。

放射能はどの単位で測定されますか?

SI 測定システムによる放射性核種の放射能は、ベクレル (Bq) で測定されます。この名前は、1896 年に放射能を発見したフランスの物理学者、アンリ ベクレルにちなんで命名されました。 1 Bq は 1 秒あたり 1 回の核変換に相当します。 それに応じて、放射線源の出力は Bq/s で測定されます。 サンプル中の放射性核種の放射能とサンプルの質量の比は次のように呼ばれます。 特定の活動放射性核種は Bq/kg (l) で測定されます。

電離放射線はどの単位で測定されますか (X 線とガンマ線)?

AI を測定する最新の線量計のディスプレイには何が表示されるのでしょうか? ICRP は、人間の被ばくを評価するために、深さ d 10 mm で線量を測定することを提案しています。 この深さで測定された線量は周囲線量当量と呼ばれ、シーベルト(Sv)で測定されます。 実際、これは吸収線量に、特定の種類の放射線の重み係数と、特定の種類の放射線に対するさまざまな臓器や組織の感受性を特徴付ける係数を乗じた計算値です。

等価線量 (またはよく使用される「線量」の概念) は、吸収線量と電離放射線の影響の品質係数の積に等しいです (例: ガンマ線の影響の品質係数は 1、アルファ線は20)。

等価線量の測定単位はレム(X 線の生物学的等量)とその約数単位であるミリレム(mrem)、マイクロレム(μrem)などです。1 レム = 0.01 J/kg。 SI 系における等価線量の単位はシーベルト、Sv、

1 Sv = 1 J/kg = 100 レム。

1 ミリレム = 1*10 -3 レム; 1 μレム = 1*10 -6 レム;

吸収線量は、基本体積内で吸収される電離放射線のエネルギー量であり、この体積内の物質の質量に関連します。

吸収線量の単位はrad、1 rad = 0.01 J/kgです。

SI システムにおける吸収線量の単位 – グレイ、Gy、1 Gy=100 rad=1 J/kg

等価線量率(または線量率)は、等価線量の測定(曝露)時間間隔に対する比率であり、測定単位はレム/時、Sv/時、μSv/sなどです。

アルファ線とベータ線はどの単位で測定されますか?

アルファ線とベータ線の量は、単位面積あたり、単位時間あたりの粒子の束密度 - α粒子 * 分/cm 2、β粒子 * 分/cm 2 として決定されます。

私たちの周りにある放射性物質は何でしょうか?

私たちを取り巻くほとんどすべてのもの、そしてその人自身も含めて。 自然放射能は、自然レベルを超えない限り、ある程度人間の自然環境と同じです。 地球上には、平均と比較してバックグラウンド放射線レベルが高い地域があります。 しかし、この地域は彼らの自然の生息地であるため、ほとんどの場合、住民の健康状態に重大な逸脱は観察されません。 このような地域の例としては、たとえばインドのケーララ州が挙げられます。

正確に評価するには、印刷物に時々現れる恐ろしい数字を区別する必要があります。

  • 自然の、自然の放射能。
  • テクノジェニック、つまり 人間の影響下での環境の放射能の変化(採掘、産業企業からの排出と放出、緊急事態など)。

一般に、自然放射能の要素を除去することはほとんど不可能です。 地球の地殻に遍在し、私たちの周囲のほぼすべてのもの、そして私たち自身の中にさえ存在する、40 K、226 Ra、232 Th、238 U をどのようにして取り除くことができるでしょうか?

すべての天然放射性核種の中で、天然ウラン (U-238) の崩壊生成物、ラジウム (Ra-226) および放射性ガス ラドン (Ra-222) は、人間の健康に最大の危険をもたらします。 環境へのラジウム 226 の主な「供給者」は、さまざまな化石材料の抽出と加工に従事する企業です。 オイルとガス; 石炭産業。 生産 建材; エネルギー産業企業など

ラジウム 226 は、ウラン含有鉱物からの浸出の影響を非常に受けやすくなっています。 この特性は、ある種の地下水 (ラドンガスが濃縮された地下水の一部は医療現場で使用されます) や鉱山用水に大量のラジウムが存在することを説明します。 地下水中のラジウム含有量の範囲は、数 Bq/l から数万 Bq/l まで変化します。 表面のラジウム含有量 天然水大幅に低く、0.001 ~ 1 ~ 2 Bq/l の範囲に及ぶ可能性があります。

自然放射能の重要な成分は、ラジウム 226 の崩壊生成物、つまりラドン 222 です。

ラドンは不活性な放射性ガスで、無色無臭で、半減期は 3.82 日です。 アルファエミッター。 空気の 7.5 倍重いため、主に地下室、地下室、 地上階建物、鉱山作業所など。

放射線が人口に及ぼす影響の最大 70% は、住宅の建物に含まれるラドンによるものであると考えられています。

住宅建物に侵入する主なラドン発生源は次のとおりです(重要性が高まるにつれて)。

  • 水道水と家庭用ガス。
  • 建築材料(砕石、花崗岩、大理石、粘土、スラグなど)。
  • 建物の下の土。

ラドンとそれを測定するための機器に関する詳細情報: ラドンおよびトロン放射計.

業務用のラドン放射計は法外な値段がしますが、家庭用にはドイツ製の家庭用ラドンおよびトロン放射計、Radon Scout Home に注目することをお勧めします。

「黒い砂」とは何ですか?また、それはどのような危険をもたらしますか?


「黒い砂」(色は淡黄色から赤褐色、茶色までさまざまで、白、緑がかった色、黒などの種類があります)はモナザイトという鉱物で、主にセリウムとランタン(Ce、La)などのトリウム族元素の無水リン酸塩です。 )PO 4 、トリウムに置き換えられます。 モナザイトには、希土類元素の酸化物が最大 50 ~ 60% 含まれています。酸化イットリウム Y 2 O 3 は最大 5%、酸化トリウム ThO 2 は最大 5 ~ 10%、場合によっては最大 28% です。 ペグマタイト、時には花崗岩や片麻岩で見つかります。 モナザイトを含む岩石が破壊されると、モナザイトは大きな堆積物である砂鉱に集められます。

陸上に存在するモナザイト砂の堆積者は、原則として、結果として生じる放射線状況を大きく変えることはありません。 しかし、アゾフ海の海岸沿い(ドネツク地域内)、ウラル山脈(クラスノウフィムスク)およびその他の地域に位置するモナザイト鉱床は、放射線被ばくの可能性に関連した多くの問題を引き起こしています。

たとえば、秋から春にかけての海の波により、自然の浮遊作用により大量の「黒い砂」が海岸に集まります。 高いコンテンツトリウム 232 (最大 15 ~ 20,000 Bq/kg 以上)。局所地域で約 3.0 μSv/時間以上のガンマ線レベルを生成します。 当然のことながら、そのような場所でくつろぐのは危険であるため、この砂は毎年収集され、警告標識が設置され、海岸の一部のセクションが閉鎖されます。

放射線や放射能を測定するための機器。


さまざまな物体の放射線レベルと放射性核種含有量を測定するには、特別な測定器が使用されます。

  • ガンマ線、X線放射線、アルファ線およびベータ線の線束密度、中性子、線量計および検索線量計の被ばく線量率を測定するには、さまざまなタイプの放射線計が使用されます。
  • 環境物体中の放射性核種の種類とその含有量を測定するには、AI 分光計が使用されます。AI 分光計は、放射線検出器、分析装置、および放射線スペクトルを処理するための適切なプログラムを備えたパーソナル コンピューターで構成されています。

現在、放射線モニタリングのさまざまな問題を解決するために、幅広い機能を備えたさまざまなタイプの線量計が多数存在します。

以下は、専門的な活動で最もよく使用される線量計の例です。

  1. 線量計・放射計 MKS-AT1117M(検索線量計放射計) – 専門的な放射計を使用して、光子放射線源を検索および特定します。 デジタルインジケーターと警報閾値を設定できる機能があり、領域の検査や金属スクラップの検査などの作業が大幅に容易になります。検出ユニットは遠隔地にあります。 NaI シンチレーション結晶が検出器として使用されます。 線量計はさまざまな問題に対する普遍的な解決策であり、異なる技術的特性を持つ十数種類の検出ユニットが装備されています。 測定ユニットを使用すると、アルファ、ベータ、ガンマ、X 線、中性子線を測定できます。

    検出ユニットとそのアプリケーションに関する情報:

検出ブロックの名前

測定された放射線

主な特長(技術的特徴)

応用分野

アルファ線用DB

測定範囲 3.4・10 -3 ~ 3.4・10 3 Bq cm -2

表面からのアルファ粒子の束密度を測定するDB

ベータ線用DB

測定範囲 1 ~ 5 10 5 部/(最小 cm 2)

表面からのベータ粒子の束密度を測定するDB

ガンマ線用DB

感度

350 imp s -1 / μSv h -1

測定範囲

0.03~300μSv/h

価格、品質、 仕様。 ガンマ線測定の分野で広く使用されています。 放射線源を見つけるための優れた検索検出ユニットです。

ガンマ線用DB

測定範囲 0.05 μSv/h ~ 10 Sv/h

ガンマ線を測定するための非常に高い上限閾値を備えた検出ユニット。

ガンマ線用DB

測定範囲 1 mSv/h ~ 100 Sv/h 感度

900 パルス s -1 / μSv h -1

広い測定範囲と優れた感度を備えた高価な検出ユニット。 強い放射線を発する放射線源を見つけるために使用されます。

X線照射用DB

エネルギー範囲

5~160keV

X線放射線の検出ユニット。 医療や低エネルギー X 線放射を生成する設備で広く使用されています。

中性子線用DB

測定範囲

0.1 - 10 4 中性子/(s cm 2) 感度 1.5 (imp s -1)/(中性子 s -1 cm -2)

アルファ線、ベータ線、ガンマ線、X 線放射線に関するデータベース

感度

6.6 imp s -1 / μSv h -1

アルファ線、ベータ線、ガンマ線、X 線放射線を測定できる万能検出ユニットです。 コストが安いが感度が悪い。 私は、主に局所的な対象物を測定することが求められる職場の認証 (AWC) の分野で広範囲にわたる同意を見つけました。

2. 線量計・放射計 DKS-96– ガンマ線および X 線放射線、アルファ線、ベータ線、中性子線を測定するように設計されています。

多くの点で線量計放射計に似ています。

  • 連続X線およびパルスX線およびガンマ線の線量および周囲線量当量率(以下、線量および線量率と呼ぶ)H*(10)およびH*(10)の測定。
  • アルファおよびベータ放射線束密度の測定。
  • 中性子線の線量Н*(10)および中性子線の線量率Н*(10)の測定。
  • ガンマ線束密度の測定。
  • 放射性物質と汚染源の探索と位置特定。
  • 液体媒体中のガンマ線の線束密度と被曝線量率の測定。
  • GPSを使用した地理座標を考慮した地域の放射線分析。

2 チャンネル シンチレーション ベータ-ガンマ分光計は、以下を同時に個別に測定できるように設計されています。

  • さまざまな環境からのサンプル中の 137 Cs、40 K、および 90 Sr の比放射能。
  • 特定の 効果的な活動建築材料中の天然放射性核種 40 K、226 Ra、232 Th。

金属溶融物の標準化されたサンプルの放射線や汚染の有無を迅速に分析できます。

9. HPGe検出器をベースとしたガンマ線分光計 HPGe (高純度ゲルマニウム) 製の同軸検出器をベースとした分光計は、40 keV ~ 3 MeV のエネルギー範囲のガンマ線を検出するように設計されています。

    ベータおよびガンマ放射線分光計 MKS-AT1315

    鉛保護機能を備えた分光計 NaI PAK

    ポータブルNaI分光計 MKS-AT6101

    ウェアラブル HPGe 分光計 Eco PAK

    ポータブル HPGe 分光計 Eco PAK

    自動車設計用 NaI PAK 分光計

    分光計 MKS-AT6102

    電気機械冷却機能付き Eco PAK 分光計

    ハンドヘルド PPD 分光計 Eco PAK

測定用の他の測定ツールを調べる 電離放射線については、当社の Web サイトにアクセスしてください。

  • 線量測定を実施する際、放射線状況を監視するために頻繁に実施する場合には、形状と測定方法を厳密に観察する必要があります。
  • 線量測定モニタリングの信頼性を高めるには、複数の測定(ただし 3 回以上)を実行し、算術平均を計算する必要があります。
  • 地上の線量計バックグラウンドを測定する場合、建物や構造物から 40 m 離れたエリアが選択されます。
  • 地上での測定は、高さ 0.1 m (検索) と 1.0 m (プロトコルの測定 - この場合、ディスプレイ上の最大値を決定するためにセンサーを回転させる必要があります) の 2 つのレベルで実行されます。地面;
  • 住宅および公共の敷地内で測定する場合、測定は床から 1.0 m の高さで、できれば「包絡線」法を使用して 5 点で行われます。一見すると、写真で何が起こっているのかを理解するのは難しいです。 まるで巨大なキノコが床から生えてきているかのようで、その隣ではヘルメットをかぶった幽霊のような人たちが働いているようです...

    一見すると、写真で何が起こっているのかを理解するのは難しいです。 まるで巨大なキノコが床から生えてきているかのようで、その隣ではヘルメットをかぶった幽霊のような人たちが働いているようです...

    このシーンには説明のつかない不気味さがありますが、それには十分な理由があります。 おそらく最も多くのクラスターが存在するのがわかります。 有毒物質これまで人間によって創造されました。 これは核溶岩またはコリウムです。

    1986年4月26日のチェルノブイリ原子力発電所の事故後の数日から数週間、同じ放射性物質の山(「象の足」と呼ばれた恐ろしいあだ名が付けられている)が置かれた部屋に入るだけで、数分以内に確実に死が訪れることを意味していた。 10 年後、この写真が撮影された時点でも、フィルムはおそらく放射線の影響で奇妙な動作をしており、その結果、特徴的な粒子構造が生じていました。 写真の男性、アルトゥール・コルネエフはおそらく他の誰よりも頻繁にこの部屋を訪れていたため、おそらく最大線量の放射線にさらされたと思われます。

    驚いたことに、おそらく彼はまだ生きています。 信じられないほど有毒な物質の存在下で男性を撮影したユニークな写真を米国がどのようにして入手したのかという経緯自体が謎に包まれている。なぜ誰かが溶けた放射性溶岩のこぶの横でセルフィーを撮るのかという理由も同様である。

    この写真が初めてアメリカに伝わったのは、新たに独立したウクライナの新政府がチェルノブイリ原子力発電所を管理し、チェルノブイリ問題センターを開設した90年代後半だった。 原子力の安全性、放射性廃棄物と放射線生態学。 すぐにチェルノブイリセンターは他の国々に原子力安全プロジェクトへの協力を呼びかけた。 米国エネルギー省は、PC州リッチランドにある多忙な研究開発センターであるパシフィック・ノースウェスト国立研究所(PNNL)に命令を送り支援を命じた。 ワシントン。

    当時、ティム・レッドベターは PNNL の IT 部門の新入社員の 1 人で、エネルギー省の核セキュリティー・プロジェクトのためのデジタル写真ライブラリーを作成するという任務を負っていました。つまり、写真をアメリカ国民に見せるという任務でした。 、インターネットにアクセスできる公衆のごく一部)。 彼はプロジェクト参加者にウクライナ旅行中に写真を撮るよう依頼し、フリーの写真家を雇い、さらにチェルノブイリセンターのウクライナ人の同僚にも資料を求めた。 しかし、当局者と白衣を着た人々の間のぎこちない握手の数百枚の写真の中には、10年前の1986年4月26日に第4出力装置の試験中に爆発が起きた第4出力装置内の廃墟の写真が十数枚ある。タービン発電機。

    放射性煙が村の上空に上がり、周囲の土地を汚染すると、下の棒が液化し、原子炉の壁を溶かしてコリウムと呼ばれる物質が形成された。

    放射性煙が村の上空に上がり、周囲の土地を汚染すると、棒が下から液化し、原子炉の壁を溶かして、と呼ばれる物質が形成された。 コリウム .

    シカゴ近郊にある米国エネルギー省の別の施設であるアルゴンヌ国立研究所の上級原子力技術者ミッチェル・ファーマー氏によると、コリウムは少なくとも5回は外部の研究所を設立しているという。 コリウムは、1979年にペンシルベニア州のスリーマイル島原子炉で1回、チェルノブイリで1回、そして2011年の福島の原子炉メルトダウンで3回生成した。 ファーマー氏は自分の研究室で、将来同様の事故を回避する方法をよりよく理解するためにコリウムの修正バージョンを作成しました。 この物質の研究では、特に、コリウムの形成後に水をまくことにより、一部の元素の崩壊とより危険な同位体の形成が実際に防止されることが示されました。

    コリウム形成の5件の事例のうち、核溶岩が原子炉を越えて流出できたのはチェルノブイリだけだった。 冷却システムがなかったため、事故後1週間、放射性物質が発電装置内を這い回り、溶けたコンクリートや砂を吸収し、ウラン(燃料)やジルコニウム(塗料)の分子と混合した。 この有毒な溶岩は下に流れ、最終的には建物の床を溶かしました。 事故から数カ月後、検査官がようやく発電装置に入ったとき、下の蒸気分配通路の隅に重さ11トン、高さ3メートルの滑り台を発見した。 そのとき、それは「象の足」と呼ばれました。 その後何年もかけて、ゾウの足は冷却され、砕かれました。 しかし、放射性元素の崩壊が続いているため、今日でもその遺跡は周囲の環境より数度暖かいままです。

    レッドベターはこれらの写真を正確にどこで入手したのか思い出せません。 彼はほぼ 20 年前に写真ライブラリを編集しましたが、それらをホストする Web サイトは今でも良好な状態です。 画像の小さいコピーだけが失われました。 (PNNL でまだ働いているレッドベター氏は、写真がまだオンラインで入手できることを知って驚きました。) しかし、彼は「象の足」を撮影するために誰かを送ったわけではないことをはっきりと覚えているので、おそらくウクライナ人の同僚の一人が送ったものと思われる。

    この写真は他のサイトでも出回り始め、2013年にカイル・ヒルがノーチラス誌に「象の足」についての記事を書いているときにこの写真を見つけた。 彼はその起源を PNNL の研究所にたどり着きました。 長い間失われていた写真の説明がサイトで見つかった:「シェルター施設の副所長、アーサー・コルネエフ、チェルノブイリの象の足の核溶岩を研究している。撮影者:不明。1996年秋。」 レッドベター氏は、説明が写真と一致していることを確認しました。

    アルトゥール・コルネエフ- 1986年のチェルノブイリ爆発後の設立以来、従業員を教育し、「象の足」から従業員を守り、教えてきたカザフスタン出身の検査官で、ブラックジョークの愛好家。 おそらくニューヨーク・タイムズの記者が最後に彼に話しかけたのは、2014年にプリピャチ(チェルノブイリ原子力発電所)から避難した人々のために特別に建設された都市スラブチチでのことだろう。

    この写真はおそらく、撮影者がフレーム内に映るように他の写真よりも遅いシャッター スピードで撮影されたものと思われ、これが動きの効果とヘッドランプが稲妻のように見える理由を説明しています。 写真のざらつきは放射線の影響によるものと思われます。

    コルニエフにとって、この発電所への特別な訪問は、爆発後の数日間の最初の勤務日以来、炉心への数百回の危険な訪問のうちの一つでした。 彼の最初の任務は、燃料の堆積物を特定し、放射線レベルの測定を支援することでした(ゾウの足は当初、毎時10,000レントゲン以上で発光しました。これは、1メートル離れた人を2分以内に死亡させる可能性があります)。 その直後、彼は時には核燃料全体を経路から除去する必要がある浄化作業を指揮した。 動力装置の清掃中に急性放射線障害で30人以上が死亡した。 信じられないほどの放射線量を受けたにも関わらず、コルネーエフ自身は、危険から守るためにジャーナリストたちを連れて、何度も何度も急造のコンクリート石棺に戻り続けた。

    2001年、彼はAP通信の記者を、放射線レベルが毎時800レントゲンの核心に案内した。 2009年、有名な小説家マルセル・セローは、石棺への旅行と、セローの恐怖を嘲笑し、それは「純粋な心理学」であると述べたガスマスクなしの狂気の護衛について、トラベル・アンド・レジャーに記事を書いた。 セローは彼のことをヴィクトール・コルネエフと呼んでいたが、数年後にニューヨーク・タイムズの記者に対して同様のブラックジョークを言ったことから、おそらくその男はアーサーだったであろう。

    現在の職業は不明。 1年半前にタイムズ紙がコルネエフ氏を見つけたとき、彼は2017年に完了予定の15億ドルのプロジェクトである石棺の保管庫の建設を手伝っていた。 保管庫はシェルターを完全に閉鎖し、同位体の漏洩を防ぐことが計画されています。 60歳代のコルネーエフさんは虚弱そうに見え、白内障を患っており、過去数十年間に繰り返し放射線被ばくを受けていたため、石棺の見学を禁止されていた。

    しかし、 コルネーエフのユーモアのセンスは変わらなかった。 彼は自分の人生をかけた仕事をまったく後悔していないようだ。 「ソ連の放射線は、世界最高の放射線だ」と彼は冗談を言う。 .


イオン化媒体を通過することにより、媒体の分子のイオン化または励起を引き起こす放射線と呼ばれます。 電離放射線は、電磁放射線と同様、人間の感覚では認識されません。 したがって、本人はそれにさらされていることを知らないため、特に危険です。 電離放射線は放射線とも呼ばれます。

放射線粒子の流れ (アルファ粒子、ベータ粒子、中性子)、または非常に高い周波数の電磁エネルギー (ガンマ線または X 線) です。

電離放射線の発生源となる物質による作業環境の汚染を放射性汚染といいます。

核汚染人間の活動の結果、環境中の放射性物質の自然レベルを超えることに関連する物理的(エネルギー)汚染の一形態です。

物質は、化学元素、つまり原子の小さな粒子で構成されています。 原子は分割可能であり、複雑な構造をしています。 化学元素の原子の中心には原子核と呼ばれる物質粒子があり、その周りを電子が回っています。 化学元素のほとんどの原子は優れた安定性、つまり安定性を持っています。 しかし、自然界で知られている多くの元素では、核は自然に崩壊します。 このような要素は次のように呼ばれます 放射性核種。同じ元素に複数の放射性核種が含まれる場合があります。 この場合、それらは次のように呼ばれます 放射性同位体化学元素。 放射性核種の自然崩壊には放射性放射線が伴います。

特定の化学元素(放射性核種)の原子核の自発崩壊を「放射性核種」といいます。 放射能。

放射性放射線には、高エネルギー粒子の流れ、1.5.10 17 Hz を超える周波数の電磁波など、さまざまな種類があります。

放出される粒子にはさまざまな種類がありますが、最も一般的に放出される粒子はアルファ粒子(α線)とベータ粒子(β線)です。 アルファ粒子は重くて高いエネルギーを持っており、ヘリウム原子の核です。 ベータ粒子はアルファ粒子よりも約 7336 倍軽いですが、エネルギーが非常に高い場合もあります。 ベータ線は電子または陽電子の流れです。

放射性電磁放射線(光子放射線とも呼ばれる)は、波の周波数に応じて、X 線(1.5...1017...5...1019 Hz)およびガンマ線(5...1019 以上)になります。 Hz)。 自然放射線はガンマ線のみです。 X 線放射は人工的なもので、ブラウン管内で数万ボルト、数十万ボルトの電圧で発生します。

粒子を放出する放射性核種は、他の放射性核種や化学元素に変化します。 放射性核種はさまざまな速度で崩壊します。 放射性核種の崩壊速度は次のように呼ばれます。 活動。 活動の測定単位は、単位時間あたりの減衰数です。 1 秒あたり 1 回の減衰は特別にベクレル (Bq) と呼ばれます。 活動量の測定によく使用されるもう 1 つの単位はキュリー (Ku)、1 Ku = 37.10 9 Bq です。 詳細に研究された最初の放射性核種の 1 つはラジウム 226 でした。 これはキュリー夫妻によって最初に研究され、活動の測定単位の名前はキュリー夫妻にちなんで付けられました。 1 g のラジウム 226 (放射能) で発生する 1 秒あたりの崩壊数は 1 Ku です。

放射性核種の半分が崩壊する時間を次のように呼びます。 人生の半分(T1/2)。 各放射性核種には独自の半減期があります。 さまざまな放射性核種の T 1/2 の変化の範囲は非常に広いです。 それは数秒から数十億年まで変化します。 たとえば、最も有名な天然放射性核種であるウラン 238 の半減期は約 45 億年です。

崩壊中、放射性核種の量は減少し、その活性は低下します。 活動が減少するパターンは、放射性崩壊の法則に従います。

どこ 0 — 初期アクティビティ、 - 一定期間にわたるアクティビティ t.

電離放射線の種類

電離放射線は、放射性同位体に基づく装置の動作中、電気真空装置、ディスプレイなどの動作中に発生します。

電離放射線には次のものがあります。 微粒子(アルファ、ベータ、中性子)および 電磁(ガンマ線、X 線) 放射線。物質と相互作用するときに荷電原子やイオン分子を生成することができます。

アルファ線原子核の放射性崩壊中または核反応中に物質によって放出されるヘリウム原子核の流れです。

粒子のエネルギーが大きければ大きいほど、それによって物質内で引き起こされる総イオン化も大きくなります。 放射性物質によって放出されるアルファ粒子の飛程は、空気中では 8 ~ 9 cm、生体組織中では数十ミクロンに達します。 アルファ粒子は比較的質量が大きいため、物質と相互作用するとすぐにエネルギーを失います。これがアルファ粒子の低い浸透能力と高い比イオン化を決定し、空気中には経路 1 cm あたり数万のイオンペアが存在します。

ベータ線 -放射性崩壊によって生じる電子または陽電子の流れ。

空気中のベータ粒子の最大到達距離は1800 cm、生体組織では2.5 cmです。ベータ粒子のイオン化能力は低く(経路1 cmあたり数十ペア)、浸透能力はベータ粒子のイオン化能力よりも高くなります。アルファ粒子。

中性子、その束が形成される 中性子線、原子核との弾性および非弾性相互作用でエネルギーを変換します。

非弾性相互作用中には、荷電粒子とガンマ量子 (ガンマ線) の両方で構成される二次放射線が発生します。弾性相互作用では、物質の通常のイオン化が可能です。

中性子の透過能力は、そのエネルギーと相互作用する原子の物質の組成に大きく依存します。

ガンマ線 -核変換または粒子相互作用中に放出される電磁(光子)放射線。

ガンマ線は透過力が高く、電離効果は低いです。

X線照射ベータ線源 (X 線管、電子加速器) の周囲の環境で発生し、制動放射と特性放射線の組み合わせです。 制動放射は、荷電粒子の運動エネルギーが変化するときに放出される連続スペクトルの光子放射線です。 特性放射線は、原子のエネルギー状態が変化するときに放出される離散スペクトルを持つ光子放射線です。

ガンマ線と同様に、X 線放射線はイオン化能力が低く、浸透深さが長いです。

電離放射線源

人に対する放射線障害の種類は、電離放射線源の性質によって異なります。

自然バックグラウンド放射線は、宇宙放射線と自然に分布する放射性物質からの放射線から構成されます。

自然放射線に加えて、人は他の線源からの放射線にさらされます。たとえば、頭蓋骨のX線撮影の場合 - 0.8〜6 R。 スパイン - 1.6-14.7 R; 肺(蛍光透視) - 0.2-0.5 R:蛍光透視中の胸部 - 4.7-19.5 R; 蛍光透視法による消化管 - 12-82 R:歯 - 3-5 R。

25~50レムの1回の放射線照射では、血液にわずかな一時的な変化が生じますが、80~120レムの放射線量では、放射線障害の兆候が現れますが、死に至ることはありません。 急性放射線障害は 200 ~ 300 レムを 1 回被曝すると発症し、症例の 50% で死亡する可能性があります。 100%の症例で致死的結果が生じるのは、550~700レムの用量です。 現在、抗放射線薬は数多くあります。 放射線の影響を弱めます。

慢性放射線障害は、急性型を引き起こす線量よりも大幅に低い線量に継続的または繰り返し被曝すると発症する可能性があります。 ほとんど 特性慢性的な放射線障害には、血液の変化、神経系の障害、局所的な皮膚病変、目の水晶体の損傷、免疫力の低下などが含まれます。

程度は外部被ばくか内部被ばくかによって異なります。 内部被曝は、放射性同位元素の吸入、摂取、および皮膚からの人体への浸透によって起こります。 一部の物質は特定の臓器に吸収および蓄積され、局所的に高い放射線量をもたらします。 たとえば、体内に蓄積されたヨウ素同位体は、甲状腺、希土類元素(肝臓腫瘍)、セシウムおよびルビジウム同位体(軟部組織腫瘍)に損傷を引き起こす可能性があります。

人工放射線源

これまでも、そしてこれからもあらゆる場所で存在する自然放射線源からの被ばくに加えて、20 世紀には人間の活動に関連した追加の放射線源が出現しました。

まず第一に、これは医療における患者の診断と治療における X 線とガンマ線の使用です。 、特に放射線療法で悪性腫瘍を治療する場合、適切な処置中に得られる値は非常に大きくなる可能性があり、腫瘍領域に直接ある場合、その値は 1000 レム以上に達する可能性があります。 X線検査中の線量は、検査時間と診断対象の臓器によって異なり、歯科写真撮影の場合は数レム、胃腸管や肺の検査の場合は数十レムまで、大きく異なります。 透視画像は最小限の線量を提供し、予防的な年に一度の透視検査はいかなる状況でも放棄されるべきではありません。 人々が医学研究から受ける平均線量は年間 0.15 レムです。

20世紀後半、人々は平和目的で放射線を積極的に利用し始めた。 さまざまな放射性同位元素は、科学研究、技術対象の診断、制御および測定機器などに使用され、最後に原子力エネルギーにも使用されます。 原子力発電所は、原子力発電所 (NPP)、砕氷船、船舶、潜水艦で使用されます。 現在、原子力発電所だけで総電気容量3億kWを超える原子炉が400基以上稼働しています。 核燃料を入手して処理するために、企業の複合体全体が設立され、 核燃料サイクル(NFC)。

核燃料サイクルには、ウランの抽出(ウラン鉱山)、濃縮(濃縮プラント)、および生産のための企業が含まれます。 燃料電池、原子力発電所自体、使用済み核燃料の再処理事業者(放射化学工場)、核燃料サイクルから発生する放射性廃棄物の一時保管および処理事業、そして最後に放射性廃棄物の永久処分のポイント(埋葬地) )。 核燃料サイクルのあらゆる段階において、放射性物質は多かれ少なかれ影響を及ぼします。 サービススタッフ、すべての段階で放射性核種の放出(通常または緊急)が発生する可能性があります。 環境そして、人口、特に核燃料サイクル事業の地域に住んでいる人々に追加の線量を生み出します。

原子力発電所の通常運転中、放射性核種はどこから来るのでしょうか? 原子炉内の放射線は膨大です。 燃料の核分裂破片やさまざまな素粒子は、保護殻や微小亀裂を突き抜けて冷却剤や空気に侵入する可能性があります。 全行 技術的操作原子力発電所で電気エネルギーが生成されると、水質や大気汚染が発生する可能性があります。 したがって、原子力発電所には水とガスの浄化システムが装備されています。 大気中への排出は高いパイプを通して行われます。

原子力発電所の通常の運転中、環境への排出は少量であり、近隣に住む人々への影響はほとんどありません。

放射線の安全性の観点から見た最大の危険は、非常に高い放射能を持つ使用済み核燃料の再処理工場によってもたらされる。 これらの事業では高放射能を含む廃液が大量に発生し、自然発生的な連鎖反応(核災害)が発生する危険性があります。

生物圏の非常に重大な放射性汚染源である放射性廃棄物の処理問題は非常に複雑である。

しかし、企業における放射線による複雑で高価な核燃料サイクルにより、人間と環境の保護を非常に小さな値、つまり既存の技術的背景よりも大幅に低い値まで確実に行うことが可能になります。 通常の動作モードから逸脱した場合、特に事故が発生した場合には、別の状況が発生します。 したがって、1986 年にチェルノブイリ原子力発電所で発生した事故(世界的災害として分類することができ、核エネルギー開発の歴史の中で核燃料サイクル事業における最大の事故)では、わずか 5 発の核物質が放出されただけでした。環境に排出される全燃料の %。 その結果、総放射能量 5,000 万 Ci の放射性核種が環境中に放出されました。 この放出により、多数の人々が放射線を浴び、多数が死亡し、非常に広い地域が汚染され、人々の大量移転が必要となった。

チェルノブイリ原子力発電所の事故は、核燃料サイクル事業における大規模事故が根本的に排除された場合にのみ、原子力によるエネルギー生産が可能であることを明確に示した。



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