Характеристика зон радиоактивного загрязнения.

След радиоактивного облака условно делят на зоны радиоак­тивного загрязнения. При этом делении за исходные взяты следующие показатели:

1. Уровни радиации на определенное время после взрыва.

2. Дозы облучения, получаемые личным составом, открыто располо­женным на местности, за время до полного распада РВ.

3. Радиационные потери.

При характеристике РЗМ выделяют 4 зоны:

Зона "A" - зона умеренного загрязнения с возможными уров­нями облучения на внешней границе (до полного распада РВ) 30 рад и с уровнем радиации через 1 час после взрыва - 8 Р/ч.

Зoна "Б" - зона сильного радиоактивного загрязнения с возможным уровнем облучения на внешней границе (до полного распада РВ) 400 рад и с уровнем радиации через 1 час после взрыва 80 Р/ч.

Зона "В" - зона опасного загрязнения с возможным уровнем облучения на внешней границе (до полного распада PВ) 1200 рад и с уровнем радиации через 1 час после взрыва 240 Р/ч.

Зона "Г" - зона чрезвычайно опасного радиоактивного загряз­нения с возможным уровнем облучения на внешней границе (до пол­ного распада PВ) 4000 рад и с уровнем радиации через 1 час после взрыва 800 Р/ч.

Поражающее действие PВ и ПЯВ определяется следующими фак­торами:

1. Радиоизотопным составом.

2. Временем полураспада радионуклидов, входящих в состав ПЯВ.

3. Энергией излучения РВ.

4. Смываемостью радиоизотопов с частиц пыли.

5. Всасываемостью радионуклидов.

6. Распределением РВ по органам и тканям.

7. Сроками выведения изотопов из организма.

При нахождении личного состава на следе облака взрыва ЯБП основную опасность для него представляет внешнее, преимущественно гамма – излучение. Биологическое действие гамма – излучения как элемента проникающей радиации и наведенной радиоактивности одинаково, однако, при действии личного состава на РЗМ воздействие гамма – излучения будет отличаться геометрией облучения и носить круговой характер.

Характер воздействия ионизирующих излучений на РЗМ определяется не только их дозой, но и временем набора ее человеком. Доза гамма – излучения будет получена за более продолжительный промежуток времени, и в этом случае лучевая болезнь может протекать более длительное время и в более легкой форме.

Для того чтобы оценить последствия пребывания личного состава на РЗМ, надо знать полученную дозу и время ее набора.

Радиоактивные вещества на местности могут оказывать поражающее действие при попадании на кожу или внутрь организма через желудочно – кишечный тракт или органы дыхания.

Всасывание РВ может идти и через неповрежденную кожу, однако, эта часть радионуклидов относительно невелика.

Действие бета- излучений на кожу может привести к развитию радиационных ожогов.

При ингаляционном поступлении ПЯВ основная масса РВ задерживается в верхних дыхательных путях. Частицы размерами менее 1 мкм могут проникать в средние и нижние слои бронхиального дерева. Через 1 – 2 ч. после попадания ПЯВ через органы дыхания примерно 90 % веществ перемещаются в желудочно – кишечный тракт. Те РВ, которые остаются в органах дыхания, частично всасываются в кровь. Малорастворимые РВ могут фагоцитироваться альвеолярными макрофагами и задерживаться в легких длительное время, создавая там центры излучения со значительной плотностью ионизации. Из желудочно – кишечного тракта в кровь всасывается примерно 2 – 2, 5 % РВ, что зависит от растворимости РВ.

Резорбция и распределение РВ в организме также зависят от их растворимости. Хорошо растворяются и всасываются: I¹³¹, Cs¹³⁷ - на 100%; Sr^{89, 90} - на 60%, Ba¹⁴⁰ - на 20-60%.

Радиоактивные изотопы накапливаются в тех органах или тканях, к которым они имеют тропность.

Невсосавшаяся часть изотопов выводится из организма через 1-2 суток. Принято считать, что остаточная зараженность организма че­рез 5 суток составляет 1,6%, через 1 месяц - 0,3%, через 3 месяца - 0,1% от первоначальной.

Распределение PВ в организме можно представить следующим образом:

Иод¹³¹ - щитовидная железа. Опасность достаточно велика, учитывая относительно длительный период полураспада - 8,5 дней и период полувыведения, - 180 дней.

Цезий¹³¹ - мышцы; при этом испускаемое им гамма-излучение воз­действует практически на весь организм из-за большой проникающей способности.

Стронций, барий – кости; испускаемые ими бета- и гамма-излучения повреждают костный мозг и могут приводить к развитию опухолей.

Уран - почки, что вызывает их злокачественное перерождение.

Лантан, церий - органы ретикулоэндотелиальной системы и печень.

В реальных условиях применения ядерного оружия острое поражение организма за счет инкорпо­рированных РВ маловероятно, так как доза облучения, полученная за счет внешнего воздействия, значительно выше, и именно она оп­ределит течение острого радиационного поражения.

 

Понятие о дозиметрии.

 

Степень, величина и форма лучевых поражений, развивающихся у биологических объектов при воздействии на них ионизиру­ющих излучений, в первую очередь зависят от величины поглощен­ной энергии излучения.

Для характеристики этого показателя используется понятие поглощенной дозы, т.е. энергии, поглощенной массой облучаемо­го вещества. За единицу поглощенной дозы облучения принимается Джоуль на килограмм (Дж/кг) – Грей (Гр., Гй.).

Грей - это поглощенная доза излучения, переданная массе облучаемого вещества в 1 кг и измеряемая энергией в 1 Дж любого вида ионизирующего излучения.

В радиобиологии и радиационной гигиене широкое примене­ние получила внесистемная единица измерения поглощенной дозы - рад (ра­диационная адсорбированная доза).

 

Рад - это такая поглощенная доза, при которой количество поглощенной энергии в 1 грамме любого вещества составляет 100 эрг независимо от вида и энер­гии излучения.

 

1 Дж/кг = I Гр = 100 рад.

Для характеристики дозы по эффекту ионизации, возникающему в воздухе, используется т.н. экспозиционная доза рентгенов­ского и гамма-излучений - количественная характеристика рент­геновского и гамма-излучении, основанная на их ионизирующем действии и выраженная суммарным электрическим зарядом ионов одного знака, образованных в единице объема в условиях элект­ронного равновесия.

За единицу экспозиционной дозы рентгеновс­кого и гамма-излучений принимается Кулон на килограмм (Кл/кг).

 

Кл/кг - экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излу­чении, при которой сопряженная с этим излучением корпускулярная эмиссия на килограмм сухого атмосферного воздуха производит в воздухе ионы, несущие заряд в 1 Кулон электричества каждого знака.

 

Внесистемной единицей экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений является Рентген (Р).

 

Рентген - это единица экспозиционной дозы гамма- фотонного излучения, при прохождении которого через 1 см³ сухого атмосферного возду­ха в результате завершения всех ионизационных процессов в воз­духе создаются ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества каждого знака (или образуется 2,08*10⁹ пар ионов).

 

При этом существует следующая взаимосвязь доз экспозици­онной и поглощенной:

Д _экс.= 0,877 Д _погл.

Поглощенная и экспозиционная дозы излучений, отнесенные к единице времени, называются мощностью поглощенной и экспози­ционной доз.

 

Мощность экспозиционной дозы гаммы-излучения можно опре­делить как количество гамма-квантов, (в рентгенах), испущенных объектом за единицу времени (Р/ч, мР/ч, мкР/ч).

 

 

Мощность поглощенной дозы - это количество энергии, пог­лощенной единицей биологической ткани за единицу времени (Рад/с, Гр/с).

 

 

Основные единицы измерения ионизирующих излучений можно представить в виде таблицы № 1.

В таблице № 2 представлена классификация поражений ионизирующими излучениями при ядерном взрыве.

 

Таблица №1

Основные единицы измерения ионизирующих излучений.

 

Величина	Название, обозначение и определение	Соотношение между единицами
Единица СИ	Внесистемная единица
Активность	А	Бк	Беккерель, равный одному распаду в секунду (расп./с)	Ки	Кюри равно 3,7.1010 распадов в секунду	1 Бк=1расп./с=2,703.10-11 Ки
Поглощенная доза	Д	Гр	Грей – поглощенная доза излучения, соответствующая энергии 1 Дж ионизирующего излучения любого вида, переданной облученному веществу массой 1 кг	Рад	Рад соответствует поглощенной энергии 100 эрг на 1 г вещества	1Гр=1Дж/кг=104 эрг/г=100 рад 1рад=100 эрг/г=1.10-2 Дж/кг= 1.10-2 Гр=1сГр
Экспозиционная доза	Х	Кл/кг	Кулон на килограмм – экспозиционная доза фотонного излучения, при которой корпускулярная эмиссия в сухом воздухе массой 1 кг производит ионы, несущие заряд каждого знака, равный 1 Кл	Р	Рентген – доза фотонного излучения, при которой корпускулярная эмиссия, возникшая в 1 см воздуха, создает ионы, несущие 1 СГСЕ количества электричества каждого знака	1 Кл/кг=3,88.103 Р 1 Р=2,58.10-4 Кл/кг
Эквивалентная доза	Н	Зв	Зиверт – эквивалентная доза любого вида излучения, поглощенная в 1 кг биологической ткани, создающая такой же биологический эффект, как и поглощенная доза в 1 Гр фотонного излучения	Бэр	Бэр – энергия любого вида излучения, поглощенная в 1 г ткани, при которой наблюдается тот же биологический эффект, что и при поглощенной дозе в 1 рад фотонного излучения	1 Зв = 1 Гр / К = (1 Дж/кг) / К = 100 рад / К = 100 бэр   1 бэр =1 рад / К = 1.10-2 Дж/кг/К= 1.10-2 Гр/К= 1.10-2 Зв =1 сЗв
Мощность экспозиции	Х	Кл/(кг.с)	Кулон на килограмм в секунду	Р/с	Рентген в секунду	1 Кл/(кг.с)=3,88.10-3 Р/с 1 Р/с=2,58.10-4 Кл/(кг.с)
Мощность эквивалентной дозы	Н	Зв/с	Зиверт в секунду	Бэр/с	Бэр в секунду	1 бэр/с=1.10-2 Зв/с=1 сЗв/с

 

Таблица

 

Классификация поражений ионизирующими излучениями при ядерных взрывах.

 

Радиационные факторы ядерного взрыва и виды поражений
Проникающая радиация	Радиоактивные осадки в период их Выпадения	Излучение на местности, загрязненной радиоактивными осадками
1. Изолированные поражения гамма-излучением: острая лучевая реакция, острая лучевая болезнь, острейшая лучевая болезнь, преимущественно локальное лучевое поражение.   2. Изолированные поражения смешанным гамма-нейтронным излучением: острая лучевая реакция, острая лучевая болезнь, острейшая лучевая болезнь, преимущественно локальное лучевое поражение.   3. Комбинированные радиационные поражения (в результате одновременного действия других поражающих факторов взрыва – ударной волны и светового излучения): острое лучевое поражение в сочетании с механической травмой; острое лучевое поражение в сочетании с ожогом кожи; острое лучевое поражение в сочетании с механической травмой и ожогом кожи.	1. Поражение кожи в результате ее загрязнения выпадающими радиоактивными частицами.   2. Поражение щитовидной железы в результате проникновения в организм (ингаляционно) радиоактивного йода.	1. Общее поражение организма гамма-излучением: острая лучевая реакция, острая лучевая болезнь, острейшая лучевая болезнь.   2. Поражение кожи в результате дистанционного и контактного (при сильном пылеобразовании) действия бета-излучения     3. Лучевое поражение, обусловленное попаданием радиоактивных частиц внутрь организма (чаще в сочетании с лучевой болезнью от внешнего гамма-облучения).