Биологическое действие радиации
Влияние радиации на живые организмы
Радиация может оказывать значительное влияние на здоровье живых организмов. Альфа-, бета- и гамма-излучения, проходя через вещество, выбивают электроны из молекул и атомов, что приводит к их ионизации. Это разрушает структуры жизненно важных клеток и тканей, негативно сказываясь на функционировании организма. Сила воздействия радиации зависит от величины поглощенной энергии и массы тела, на которое воздействует излучение. Чем больше энергии поглощается телом, тем более серьезные последствия это имеет для здоровья.
Поглощенная доза излучения
Поглощенная доза — это мера количества энергии, переданной излучением в единицу массы тела. Обозначается формулой D = E/m, где E — энергия, поглощенная телом, а m — его масса. В международной системе единиц измерения (СИ) поглощенная доза выражается в Греях (Гр), где 1 Гр = 1 Дж/кг. Поглощенная доза показывает, сколько энергии передается тканям организма, и является важным показателем при оценке биологического воздействия радиации.
Эквивалентная доза излучения
Для учета биологических эффектов различного типа излучения (например, альфа, бета и гамма) была введена эквивалентная доза. Она рассчитывается как произведение поглощенной дозы на коэффициент качества (К), показывающий относительную опасность данного излучения. Эквивалентная доза измеряется в зивертах (Зв). Разные виды излучения имеют разные коэффициенты качества: альфа-частицы более опасны, чем бета- и гамма-излучение, что учитывается в коэффициенте К.
Влияние времени облучения и радиационного фона
Поглощенная и эквивалентная дозы зависят от времени облучения и условий воздействия. Чем дольше организм подвергается воздействию радиации, тем выше суммарная доза. Например, естественный радиационный фон Земли создает уровень облучения, который человек получает в обычных условиях, но при длительном пребывании на высоких высотах или вблизи источников радиации доза увеличивается. Важно учитывать эти факторы для предотвращения радиационного вреда.
Защита от радиации
Защита от ионизирующего излучения включает различные методы и материалы. Альфа-частицы легко задерживаются слоем бумаги или одежды, тогда как бета-частицы проникают глубже и требуют для защиты слоя металла. Гамма-излучение обладает высокой проникающей способностью и требует толстых слоев свинца или бетона для эффективного поглощения. Поэтому для защиты от гамма-излучения в ядерных реакторах используются массивные бетонные стены и контейнеры для радиоактивных веществ.