Дозиметр

Радіоактивні α-, β-, γ- випромінювання чинять значний вплив на живі організми. Потрапляючи в ту чи іншу речовину, радіоактивне випромінювання передає їй енергію. У результаті поглинання цієї енергії деякі атоми і молекули речовини іонізуються, унаслідок чого змінюється їхня хімічна активність. Життєдіяльність будь-якого організму забезпечується хімічними реакціями, що відбуваються в його клітинах, тому радіоактивне опромінення призводить до порушень функцій майже всіх органів.

Чим більша поглинута речовиною енергія випромінювання, тим більший вплив цього випромінювання на речовину.

Поглинена доза іонізуючого випромінювання — це фізична величина, яка чисельно дорівнює енергії іонізуючого випромінювання, поглиненій речовиною одиничної маси.

На практиці часто використовують позасистемну одиницю поглинутої дози — рад. Ці одиниці пов'язані між собою співвідношенням: 1 грей = 100 рад.

Велику роль в опроміненні всього живого в екосистемі відіграє не лише кількість іонізуючого випромінювання, поглиненого тілом, а й якість цього випромінювання.Якісна характеристика випромінювання визначається показником лінійної щільності іонізуючого потоку. Вважають, що щільність бета-, гамма- і рентгенівського випромінювання є однаковою, умовно вона приймається за одиницю. Ідучи з цього показник щільності повільних нейтронів дорівнює 5, звичайних нейтронів – 10, а α-частинок та надшвидких нейтронів – 20. Пораховану в такий спосіб дозу опромінення називають еквівалентною дозою. Біологічний вплив різних видів випромінювання на живі організми є неоднаковим при однаковій поглинутій дозі. Наприклад, за однакової енергії α- випромінювання є значно безпечнішим, ніж β- або γ- випромінювання. З огляду на зазначене вчені ввели спеціальну фізичну величину для характеристики біологічного впливу поглинутої дози — еквівалентну дозу іонізуючого випромінювання. Її позначають символом. Коефіцієнт якості К є неоднаковим для різних випромінювань. Одиниця еквівалентної дози іонізуючого випромінювання в Сi — зіверт (Зв). Цю одиницю названо на честь шведського вченого Р.-М.Зиверта. Існує також позасистемна одиниця — бер: 1 бер = 0,01 Зв.

Фізична дія будь-якого іонізуючого випромінювання на речовину пов'язана передусім з іонізацією атомів та молекул. Тому, крім поглинутої дози, що характеризує енергію випромінювання, існує фізична величина, яка визначається іонізаційною дією випромінювання. Цю величину називають експозиційною дозою іонізуючого випромінювання.

Дослідження показали, що ушкодження організмів, зумовлені впливом радіації, мають низку особливостей.

По-перше, глибокі порушення життєзабезпечувальних функцій організму викликає навіть невелика кількість поглинутої енергії. Пояснюється це тим, що енергія випромінювання влучає в особливо чутливу «мішень» — клітину. А найбільш чутливими до радіації є ті клітини, що швидко діляться. Так, першим відчуває дію радіоактивного випромінювання кістковий мозок, унаслідок чого порушується процес кровотворення.

По-друге, різні типи організмів мають різну чутливість до того чи іншого радіоактивного випромінювання. Найстійкішими, наприклад, є одноклітинні.

По-третє, наслідки впливу однакової поглинутої дози випромінювання залежать від віку організму.

Перелічені вище особливості стосуються зовнішнього опромінення. Але для вищих тварин і людини є небезпечним і внутрішнє опромінення, адже радіонукліди в організм можуть потрапити, наприклад, із їжею. Підвищена небезпека внутрішнього опромінення зумовлена кількома причинами.

По-перше, деякі радіонукліди здатні вибірково накопичуватися в окремих органах. Наприклад, 30% йоду накопичується в щитоподібній залозі, маса якої становить лише 0,03% маси тіла людини. Радіоактивний йод, таким чином, усю свою енергію віддає невеликому об'єму тканини.

По-друге, внутрішнє опромінення є тривалим: радіонуклід, який потрапив в організм, не відразу виводиться з нього, а зазнає низки радіоактивних перетворень усередині організму. Радіоактивне випромінювання, яке виникає при цьому, чинить руйнівну дію, іонізуючи молекули й тим самим змінюючи їхню біохімічну активність.

Незалежно від того, у якому куточку Землі живе людина, вона постійно зазнає впливу радіації, тому що в будь-якій місцевості завжди є певний радіаційний фон. Радіаційний фон — іонізуюче випромінювання земного та космічного походження. Радіаційний фон Землі складається з кількох компонентів. Це космічне випромінювання природних радіонуклідів середовища; випромінювання штучних радіоактивних Ізотопів. Випромінювання природних радіонуклідів та космічне випромінювання створюють природний радіаційний фон. У результаті діяльності людини природний радіаційний фон значно збільшився — відбулося техногенне підвищення природного радіаційного фону. Приклад такої діяльності людини — видобування корисних копалин (вугілля, мінеральних добрив, сировини для будівельних матеріалів тощо), які містять підвищену кількість радіонуклідів уранового і торієвого рядів. Так, підвищений вміст природних радіоактивних ізотопів є в граніті. А далі будуємо ланцюжок. Гранітний щебінь є складником бетону, з якого споруджують будинки. Отже, підвищений радіаційний фон слід шукати насамперед усередині будинків з бетону, особливо в зачинених приміщеннях, які не провітрюються (наприклад, концентрація радону в закритих приміщеннях в середньому у вісім разів вища, ніж ззовні). Із табл.1 бачимо, що для основної маси населення найбільш небезпечні джерела радіації — це зовсім не ті, про які зазвичай говорять. Найбільшу дозу людина отримує від природних джерел радіації та під час медичних досліджень. Радіація, пов'язана із розвитком атомної енергетики, становить лише малу частину радіації, що спричинена діяльністю людини.

Життя на Землі виникло і розвивається в умовах постійної дії радіації. Тому, скоріш за все, природний радіаційний фон не може суттєво впливати на життя та здоров'я людини. Сучасні дослідження в галузі радіобіології довели, що при дозах, які відповідають природному радіаційному фону 1-2 мЗв на рік, дія радіації безпечна для людини. Але навіть невелике підвищення рівня радіації може викликати генетичні дефекти, які, можливо, виявляться у дітей та онуків людини, що була опромінена. При великих дозах радіація спричиняє серйозне ураження тканин. Наприклад, отримана протягом кількох годин поглинута доза іонізуючого опромінення 1 Зв викликає небезпечні зміни в крові, а доза 3-5 Зв у 50% випадків спричиняє смерть. Учені вважають, що рівень природного радіаційного фону має бути не вищим за 25 МкР. Якщо він нижчий за цю величину — це чудово, якщо ж вищий — треба бити на сполох і шукати причину. Варто звернути увагу ще і на їжу. Для захисту населення від внутрішнього опромінення радіоактивними речовинами в Україні внормовано питому активність радіонуклідів цезію-137 і стронцію-90, що містяться в харчових продуктах та питній воді.

• ПП "НВПП Спарин-віст центр" (торгова марка "Екотест") http://www.ecotest.ua/
• ТОВ "Тетра" Найбільший в Україні каталог дозиметрів, радіометрів, тощо на http://www.doza.net.ua

• Детектор частинок

• Дозиметр // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 71.
• Дозиметр // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.