Qu’est-ce que le rayonnement ? Son effet sur le corps humain. Protection médicamenteuse contre les radiations

La radioactivité est l'instabilité des noyaux de certains atomes, qui se manifeste par leur capacité à subir une transformation spontanée (en termes scientifiques, une désintégration), qui s'accompagne de l'émission de rayonnements ionisants (rayonnement). L'énergie d'un tel rayonnement est assez élevée, elle est donc capable d'influencer la matière, créant de nouveaux ions de signes différents. Il est impossible de provoquer des radiations à l’aide de réactions chimiques ; il s’agit d’un processus entièrement physique.

Il existe plusieurs types de rayonnements :

• Particules alpha- ce sont des particules relativement lourdes, chargées positivement, ce sont des noyaux d'hélium.
• Particules bêta- des électrons ordinaires.
• Rayonnement gamma- a la même nature que la lumière visible, mais un pouvoir pénétrant bien supérieur.
• Neutrons- il s'agit de particules électriquement neutres qui se forment principalement à proximité d'un réacteur nucléaire en fonctionnement ;
• Rayons X- semblable au rayonnement gamma, mais a moins d'énergie. Soit dit en passant, le Soleil est l’une des sources naturelles de ces rayons, mais la protection contre le rayonnement solaire est assurée par l’atmosphère terrestre.

Les rayonnements les plus dangereux pour l’homme sont les rayonnements alpha, bêta et gamma, qui peuvent entraîner des maladies graves, des troubles génétiques, voire la mort. La mesure dans laquelle les rayonnements affectent la santé humaine dépend du type de rayonnement, de la durée et de la fréquence. Ainsi, les conséquences des radiations, pouvant conduire à des cas mortels, surviennent aussi bien lors d'un seul séjour à la source de rayonnement la plus forte (naturelle ou artificielle), que lors du stockage à domicile d'objets faiblement radioactifs (antiquités, pierres précieuses traitées par rayonnement, produits fabriqués à partir de plastique radioactif) . Les particules chargées sont très actives et interagissent fortement avec la matière, de sorte qu'une seule particule alpha peut suffire à détruire un organisme vivant ou à endommager un grand nombre de cellules. Cependant, pour la même raison, toute couche de substance solide ou liquide, par exemple un vêtement ordinaire, constitue un moyen de protection suffisant contre ce type de rayonnement.

Selon les experts du site www.site, le rayonnement ultraviolet ou le rayonnement laser ne peuvent pas être considérés comme radioactifs. Quelle est la différence entre rayonnement et radioactivité ?

Les sources de rayonnement sont les installations nucléaires (accélérateurs de particules, réacteurs, équipements à rayons X) et les substances radioactives. Ils peuvent exister pendant un temps considérable sans se manifester d'aucune façon, et vous ne soupçonnez peut-être même pas que vous êtes à proximité d'un objet d'une radioactivité extrême.

Unités de mesure de la radioactivité

La radioactivité se mesure en Becquerels (BC), ce qui correspond à une désintégration par seconde. La teneur en radioactivité d'une substance est également souvent estimée par unité de poids - Bq/kg, ou de volume - Bq/cub.m. Parfois, il existe une unité telle que Curie (Ci). Il s’agit d’une valeur énorme, égale à 37 milliards de Bq. Lorsqu'une substance se désintègre, la source émet des rayonnements ionisants dont la mesure est la dose d'exposition. Elle est mesurée en Roentgens (R). 1 Roentgen est une valeur assez grande, donc en pratique on utilise une fraction d'un millionième (µR) ou d'un millième (mR) d'un Roentgen.

Les dosimètres domestiques mesurent l'ionisation sur un certain temps, c'est-à-dire non pas la dose d'exposition elle-même, mais sa puissance. L'unité de mesure est le micro-Roentgen par heure. C'est cet indicateur qui est le plus important pour une personne, car il permet d'évaluer le danger d'une source de rayonnement particulière.

Rayonnement et santé humaine

L’effet des radiations sur le corps humain est appelé irradiation. Au cours de ce processus, l’énergie du rayonnement est transférée aux cellules et les détruit. Les radiations peuvent provoquer toutes sortes de maladies : complications infectieuses, troubles métaboliques, tumeurs malignes et leucémies, stérilité, cataractes et bien plus encore. Les radiations ont un effet particulièrement aigu sur les cellules en division et sont donc particulièrement dangereuses pour les enfants.

Le corps réagit au rayonnement lui-même et non à sa source. Les substances radioactives peuvent pénétrer dans l'organisme par les intestins (avec de la nourriture et de l'eau), par les poumons (lors de la respiration) et même par la peau lors de diagnostics médicaux utilisant des radio-isotopes. Dans ce cas, une exposition interne se produit. De plus, les rayonnements externes ont un impact important sur le corps humain, c'est-à-dire La source de rayonnement se trouve à l’extérieur du corps. Le plus dangereux, bien entendu, est le rayonnement interne.

Comment éliminer les radiations du corps ? Cette question en inquiète certainement beaucoup. Malheureusement, il n’existe pas de moyens particulièrement efficaces et rapides pour éliminer les radionucléides du corps humain. Certains aliments et vitamines aident à nettoyer le corps de petites doses de rayonnement. Mais si l’exposition aux radiations est grave, on ne peut qu’espérer un miracle. Il vaut donc mieux ne pas prendre de risques. Et s'il existe le moindre risque d'exposition aux radiations, il est nécessaire de sortir rapidement de l'endroit dangereux et d'appeler des spécialistes.

Un ordinateur est-il une source de rayonnement ?

Cette question, à l’heure de la diffusion de l’informatique, inquiète beaucoup. La seule partie de l'ordinateur qui pourrait théoriquement être radioactive est le moniteur, et même dans ce cas, uniquement le faisceau électrique. Les écrans modernes, à cristaux liquides et à plasma, n'ont pas de propriétés radioactives.

Les moniteurs CRT, comme les téléviseurs, sont une faible source de rayonnement X. Il apparaît sur la surface interne du verre de l'écran, mais en raison de l'épaisseur importante de ce même verre, il absorbe la majeure partie du rayonnement. À ce jour, aucun effet sur la santé n’a été constaté avec les moniteurs CRT. Cependant, avec l'utilisation généralisée des écrans à cristaux liquides, cette question perd son ancienne pertinence.

Une personne peut-elle devenir une source de rayonnement ?

Les rayonnements qui affectent le corps n'y forment pas de substances radioactives, c'est-à-dire une personne ne se transforme pas en source de rayonnement. D’ailleurs, les rayons X, contrairement à la croyance populaire, sont également sans danger pour la santé. Ainsi, contrairement à une maladie, les dommages causés par les radiations ne peuvent pas être transmis d’une personne à l’autre, mais les objets radioactifs porteurs d’une charge peuvent être dangereux.

Mesure du niveau de rayonnement

Vous pouvez mesurer le niveau de rayonnement à l'aide d'un dosimètre. Les appareils électroménagers sont tout simplement irremplaçables pour ceux qui souhaitent se protéger au maximum des effets mortels des radiations. L'objectif principal d'un dosimètre domestique est de mesurer le débit de dose de rayonnement à l'endroit où se trouve une personne, d'examiner certains objets (cargaison, matériaux de construction, argent, nourriture, jouets pour enfants, etc.), qui sont simplement nécessaires à ceux qui visitent souvent les zones de contamination radioactive causée par l'accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl (et de tels foyers sont présents dans presque toutes les régions du territoire européen de la Russie). Le dosimètre aidera également ceux qui se trouvent dans une zone inconnue, loin de la civilisation : en randonnée, à la cueillette de champignons et de baies, ou à la chasse. Il est impératif d'inspecter le site du projet de construction (ou d'achat) d'une maison, d'un chalet, d'un jardin ou d'un terrain pour vérifier la radioprotection, sinon, au lieu d'en bénéficier, un tel achat n'apportera que des maladies mortelles.

Il est presque impossible de nettoyer les aliments, la terre ou les objets des radiations. La seule façon de vous protéger, vous et votre famille, est donc de rester à l'écart. À savoir, un dosimètre domestique aidera à identifier les sources potentiellement dangereuses.

Normes de radioactivité

Il existe un grand nombre de normes concernant la radioactivité, c'est-à-dire Ils essaient de standardiser presque tout. Une autre chose est que les vendeurs malhonnêtes, à la recherche de gros profits, ne respectent pas, et parfois même ouvertement, les normes établies par la loi. Les normes de base établies en Russie sont prescrites dans la loi fédérale n° 3-FZ du 5 décembre 1996 « sur la sécurité radiologique de la population » et dans les règles sanitaires 2.6.1.1292-03 « Normes de radioprotection ».

Pour l'air inhalé, l'eau et les produits alimentaires sont réglementés par la teneur en substances radioactives artificielles (obtenues à la suite de l'activité humaine) et naturelles, qui ne doit pas dépasser les normes établies par SanPiN 2.3.2.560-96.

Dans les matériaux de construction La teneur en substances radioactives de la famille du thorium et de l'uranium, ainsi que du potassium-40, est normalisée ; leur activité efficace spécifique est calculée à l'aide de formules spéciales. Les exigences relatives aux matériaux de construction sont également spécifiées dans GOST.

À l'intérieur La teneur totale en thoron et en radon de l'air est réglementée : pour les bâtiments neufs, elle ne doit pas dépasser 100 Bq/m 3 et pour ceux déjà en exploitation, elle ne doit pas dépasser 200 Bq/m 3. À Moscou, des normes supplémentaires MGSN2.02-97 sont également appliquées, qui réglementent les niveaux maximaux admissibles de rayonnements ionisants et de teneur en radon dans les zones de construction.

Pour le diagnostic médical Les limites de dose ne sont pas indiquées, mais des exigences sont proposées pour des niveaux d'exposition minimum suffisants pour obtenir des informations diagnostiques de haute qualité.

En informatique Le niveau de rayonnement maximum pour les moniteurs à rayons électromagnétiques (CRT) est réglementé. Le débit de dose de rayons X en tout point situé à une distance de 5 cm d'un moniteur vidéo ou d'un ordinateur personnel ne doit pas dépasser 100 µR par heure.

Vous ne pouvez vérifier vous-même si les fabricants respectent les normes légales qu'à l'aide d'un dosimètre domestique miniature. Son utilisation est très simple, il suffit d'appuyer sur un bouton et de vérifier les lectures sur l'écran à cristaux liquides de l'appareil avec celles recommandées. Si la norme est largement dépassée, cet article constitue une menace pour la vie et la santé et doit être signalé au ministère des Situations d'urgence afin qu'il puisse être détruit. Protégez-vous et votre famille des radiations !

« L’attitude des gens face à un danger particulier est déterminée par la mesure dans laquelle ils le connaissent. »

Ce matériel est une réponse généralisée à de nombreuses questions posées par les utilisateurs d'appareils de détection et de mesure des rayonnements dans des conditions domestiques.
L'utilisation minimale de la terminologie spécifique de la physique nucléaire lors de la présentation du matériel vous aidera à naviguer librement dans ce problème environnemental, sans succomber à la radiophobie, mais aussi sans complaisance excessive.

Le danger des RAYONNEMENTS, réels et imaginaires

« L’un des premiers éléments radioactifs naturels découverts s’appelait « radium »
- traduit du latin - émettant des rayons, rayonnant.

Chaque personne dans l'environnement est exposée à divers phénomènes qui l'influencent. Ceux-ci incluent la chaleur, le froid, les tempêtes magnétiques et normales, les fortes pluies, les fortes chutes de neige, les vents forts, les bruits, les explosions, etc.

Grâce à la présence d'organes sensoriels qui lui sont attribués par nature, il peut réagir rapidement à ces phénomènes à l'aide, par exemple, d'un pare-soleil, de vêtements, d'un abri, de médicaments, d'écrans, d'abris, etc.

Cependant, dans la nature, il existe un phénomène auquel une personne, en raison du manque des organes sensoriels nécessaires, ne peut pas réagir instantanément : c'est la radioactivité. La radioactivité n'est pas un phénomène nouveau ; La radioactivité et les rayonnements qui l'accompagnent (dits ionisants) ont toujours existé dans l'Univers. Les matières radioactives font partie de la Terre et même les humains sont légèrement radioactifs, car... Les substances radioactives sont présentes en plus petites quantités dans tous les tissus vivants.

La propriété la plus désagréable des rayonnements radioactifs (ionisants) est son effet sur les tissus d'un organisme vivant. Des instruments de mesure appropriés sont donc nécessaires, qui fourniraient des informations rapides pour prendre des décisions utiles avant qu'une longue période ne se soit écoulée et que des conséquences indésirables, voire néfastes, n'apparaissent. . ne commencera pas à se sentir immédiatement, mais seulement après un certain temps. Par conséquent, les informations sur la présence de rayonnement et sa puissance doivent être obtenues le plus tôt possible.
Cependant, assez de mystères. Parlons de ce que sont les rayonnements et les rayonnements ionisants (c'est-à-dire radioactifs).

Rayonnement ionisant

Tout milieu est constitué de minuscules particules neutres - atomes, qui sont constitués de noyaux chargés positivement et d’électrons chargés négativement qui les entourent. Chaque atome est comme un système solaire miniature : des « planètes » se déplacent en orbite autour d'un minuscule noyau - électrons.
Noyau atomique se compose de plusieurs particules élémentaires - des protons et des neutrons, maintenues ensemble par les forces nucléaires.

Protons particules ayant une charge positive égale en valeur absolue à la charge des électrons.

Neutrons particules neutres sans charge. Le nombre d’électrons dans un atome est exactement égal au nombre de protons dans le noyau, donc chaque atome est généralement neutre. La masse d’un proton est près de 2 000 fois celle d’un électron.

Le nombre de particules neutres (neutrons) présentes dans le noyau peut être différent si le nombre de protons est le même. De tels atomes, qui ont des noyaux avec le même nombre de protons mais diffèrent par le nombre de neutrons, sont des variétés du même élément chimique, appelées « isotopes » de cet élément. Pour les distinguer les uns des autres, un numéro est attribué au symbole de l'élément, égal à la somme de toutes les particules du noyau d'un isotope donné. L'uranium 238 contient donc 92 protons et 146 neutrons ; L'uranium 235 possède également 92 protons, mais 143 neutrons. Tous les isotopes d’un élément chimique forment un groupe de « nucléides ». Certains nucléides sont stables, c'est-à-dire ne subissent aucune transformation, tandis que d'autres particules émettrices sont instables et se transforment en d'autres nucléides. A titre d'exemple, prenons l'atome d'uranium - 238. De temps en temps, un groupe compact de quatre particules en sort : deux protons et deux neutrons - une « particule alpha (alpha) ». L'uranium 238 se transforme ainsi en un élément dont le noyau contient 90 protons et 144 neutrons - le thorium-234. Mais le thorium-234 est également instable : un de ses neutrons se transforme en proton, et le thorium-234 se transforme en un élément avec 91 protons et 143 neutrons dans son noyau. Cette transformation affecte également les électrons (bêta) se déplaçant sur leurs orbites : l’un d’eux devient pour ainsi dire superflu, sans paire (proton), il quitte donc l’atome. La chaîne de nombreuses transformations, accompagnées de rayonnements alpha ou bêta, se termine par un nucléide de plomb stable. Bien entendu, il existe de nombreuses chaînes similaires de transformations spontanées (désintégrations) de différents nucléides. La demi-vie est la période pendant laquelle le nombre initial de noyaux radioactifs diminue en moyenne de moitié.
À chaque acte de désintégration, de l’énergie est libérée et transmise sous forme de rayonnement. Souvent, un nucléide instable se retrouve dans un état excité, et l'émission d'une particule ne conduit pas à la suppression complète de l'excitation ; il émet ensuite une partie de l'énergie sous forme de rayonnement gamma (gamma quantique). Comme pour les rayons X (qui diffèrent des rayons gamma uniquement par leur fréquence), aucune particule n’est émise. L'ensemble du processus de désintégration spontanée d'un nucléide instable est appelé désintégration radioactive, et le nucléide lui-même est appelé radionucléide.

Différents types de rayonnement s'accompagnent de la libération de différentes quantités d'énergie et ont des pouvoirs de pénétration différents ; ils ont donc des effets différents sur les tissus d’un organisme vivant. Le rayonnement alpha est bloqué, par exemple, par une feuille de papier et est pratiquement incapable de pénétrer dans la couche externe de la peau. Par conséquent, cela ne présente aucun danger jusqu'à ce que des substances radioactives émettant des particules alpha pénètrent dans le corps par une plaie ouverte, avec de la nourriture, de l'eau ou avec de l'air ou de la vapeur inhalé, par exemple dans un bain ; alors ils deviennent extrêmement dangereux. La particule bêta a une plus grande capacité de pénétration : elle pénètre dans les tissus corporels jusqu'à une profondeur d'un à deux centimètres ou plus, selon la quantité d'énergie. Le pouvoir de pénétration du rayonnement gamma, qui se propage à la vitesse de la lumière, est très élevé : il ne peut être stoppé que par une épaisse dalle de plomb ou de béton. Les rayonnements ionisants sont caractérisés par un certain nombre de grandeurs physiques mesurables. Ceux-ci devraient inclure les quantités d’énergie. À première vue, ils peuvent sembler suffisants pour enregistrer et évaluer l’impact des rayonnements ionisants sur les organismes vivants et sur l’homme. Cependant, ces valeurs énergétiques ne reflètent pas les effets physiologiques des rayonnements ionisants sur le corps humain et d'autres tissus vivants ; elles sont subjectives et différentes selon les personnes ; Par conséquent, des valeurs moyennes sont utilisées.

Les sources de rayonnement peuvent être naturelles, présentes dans la nature et indépendantes des humains.

Il a été établi que de toutes les sources naturelles de rayonnement, la plus grande dangerosité est le radon, un gaz lourd sans goût, sans odeur et en même temps invisible ; avec ses produits subsidiaires.

Le radon est libéré partout dans la croûte terrestre, mais sa concentration dans l'air extérieur varie considérablement selon les différentes parties du globe. Aussi paradoxal que cela puisse paraître à première vue, une personne reçoit le rayonnement principal du radon alors qu'elle se trouve dans une pièce fermée et non ventilée. Le radon se concentre dans l’air intérieur uniquement lorsque celui-ci est suffisamment isolé de l’environnement extérieur. S'infiltrant à travers les fondations et le plancher depuis le sol ou, plus rarement, étant libéré par les matériaux de construction, le radon s'accumule à l'intérieur. Le fait de sceller les pièces à des fins d'isolation ne fait qu'empirer les choses, car cela rend encore plus difficile la fuite des gaz radioactifs de la pièce. Le problème du radon est particulièrement important pour les bâtiments de faible hauteur avec des pièces soigneusement fermées (pour retenir la chaleur) et l'utilisation de l'alumine comme additif aux matériaux de construction (ce qu'on appelle le « problème suédois »). Les matériaux de construction les plus courants – le bois, la brique et le béton – émettent relativement peu de radon. Le granit, la pierre ponce, les produits fabriqués à partir de matières premières à base d'alumine et le phosphogypse ont une radioactivité spécifique beaucoup plus élevée.

Une autre source de radon à l’intérieur, généralement moins importante, est l’eau et le gaz naturel utilisés pour cuisiner et chauffer les maisons.

La concentration de radon dans l’eau couramment utilisée est extrêmement faible, mais l’eau des puits profonds ou des puits artésiens contient des niveaux très élevés de radon. Cependant, le principal danger ne vient pas de l’eau potable, même à forte teneur en radon. En règle générale, les gens consomment la majeure partie de leur eau sous forme d’aliments et de boissons chaudes, et lors de la cuisson de l’eau ou de la cuisson d’aliments chauds, le radon est presque complètement dissipé. Un danger beaucoup plus grand est la pénétration de vapeur d'eau à forte teneur en radon dans les poumons avec l'air inhalé, ce qui se produit le plus souvent dans la salle de bain ou le hammam (hammam).

Le radon pénètre dans le gaz naturel sous terre. À la suite du prétraitement et du stockage du gaz avant qu'il n'atteigne le consommateur, la majeure partie du radon s'évapore, mais la concentration de radon dans la pièce peut augmenter sensiblement si les cuisinières et autres appareils de chauffage au gaz ne sont pas équipés d'un système d'échappement. capot. En présence d'une ventilation de soufflage et d'extraction, qui communique avec l'air extérieur, la concentration de radon ne se produit pas dans ces cas. Cela s'applique également à la maison dans son ensemble - sur la base des lectures des détecteurs de radon, vous pouvez définir un mode de ventilation pour les locaux qui élimine complètement le risque pour la santé. Toutefois, étant donné que le rejet de radon du sol est saisonnier, il est nécessaire de contrôler l'efficacité de la ventilation trois à quatre fois par année, en évitant de dépasser les normes de concentration en radon.

D'autres sources de rayonnement, qui présentent malheureusement des dangers potentiels, sont créées par l'homme lui-même. Les sources de rayonnement artificiel sont des radionucléides artificiels, des faisceaux de neutrons et de particules chargées créés à l'aide de réacteurs et d'accélérateurs nucléaires. On les appelle des sources artificielles de rayonnements ionisants. Il s’est avéré qu’en plus de leur nature dangereuse pour l’homme, les rayonnements peuvent être utilisés au service des humains. Il ne s'agit pas d'une liste complète des domaines d'application des rayonnements : médecine, industrie, agriculture, chimie, science, etc. Un facteur apaisant est la nature contrôlée de toutes les activités liées à la production et à l’utilisation de rayonnements artificiels.

Les essais d'armes nucléaires dans l'atmosphère, les accidents dans les centrales nucléaires et les réacteurs nucléaires et les résultats de leurs travaux, qui se manifestent par des retombées radioactives et des déchets radioactifs, se distinguent particulièrement par leur impact sur l'homme. Toutefois, seules des situations d’urgence, comme l’accident de Tchernobyl, peuvent avoir un impact incontrôlable sur l’homme.
Le reste du travail est facilement contrôlé au niveau professionnel.

Lorsque des retombées radioactives se produisent dans certaines régions de la Terre, les radiations peuvent pénétrer directement dans le corps humain par le biais des produits agricoles et des aliments. Il est très simple de se protéger ainsi que ses proches de ce danger. Lors de l'achat de lait, de légumes, de fruits, d'herbes et de tout autre produit, il n'est pas superflu d'allumer le dosimètre et de l'apporter au produit acheté. Le rayonnement n'est pas visible, mais l'appareil détectera instantanément la présence d'une contamination radioactive. C'est notre vie au troisième millénaire : un dosimètre devient un attribut de la vie quotidienne, au même titre qu'un mouchoir, une brosse à dents et un savon.

IMPACT DES RAYONNEMENTS IONISANTS SUR LES TISSUS CORPORELS

Les dommages causés dans un organisme vivant par les rayonnements ionisants seront d'autant plus importants qu'ils transfèrent d'énergie aux tissus ; la quantité de cette énergie est appelée dose, par analogie avec toute substance entrant dans l'organisme et complètement absorbée par celui-ci. Le corps peut recevoir une dose de rayonnement, que le radionucléide se trouve à l'extérieur ou à l'intérieur du corps.

La quantité d'énergie de rayonnement absorbée par les tissus corporels irradiés, calculée par unité de masse, est appelée dose absorbée et se mesure en Grays. Mais cette valeur ne prend pas en compte le fait que, pour une même dose absorbée, le rayonnement alpha est bien plus dangereux (vingt fois) que le rayonnement bêta ou gamma. La dose ainsi recalculée est appelée dose équivalente ; il est mesuré en unités appelées Sieverts.

Il faut également tenir compte du fait que certaines parties du corps sont plus sensibles que d'autres : par exemple, pour une même dose équivalente de rayonnement, le cancer est plus susceptible de survenir au niveau des poumons que de la glande thyroïde, et l'irradiation des gonades est particulièrement dangereux en raison du risque de dommages génétiques. Par conséquent, les doses de rayonnement humaines doivent être prises en compte avec différents coefficients. En multipliant les doses équivalentes par les coefficients correspondants et en les additionnant sur tous les organes et tissus, on obtient une dose équivalente efficace, reflétant l'effet total des rayonnements sur l'organisme ; il se mesure également en Sieverts.

Particules chargées.

Les particules alpha et bêta pénétrant dans les tissus du corps perdent de l'énergie en raison des interactions électriques avec les électrons des atomes à proximité desquels elles passent. (Les rayons gamma et les rayons X transfèrent leur énergie à la matière de plusieurs manières, ce qui conduit finalement à des interactions électriques.)

Interactions électriques.

Dans un délai d'environ dix billionièmes de seconde après que le rayonnement pénétrant ait atteint l'atome correspondant dans les tissus du corps, un électron est arraché de cet atome. Ce dernier est chargé négativement, donc le reste de l’atome initialement neutre devient chargé positivement. Ce processus est appelé ionisation. L’électron détaché peut ioniser davantage d’autres atomes.

Modifications physico-chimiques.

L’électron libre et l’atome ionisé ne peuvent généralement pas rester longtemps dans cet état et, au cours des dix milliardièmes de seconde suivants, participent à une chaîne complexe de réactions qui aboutissent à la formation de nouvelles molécules, y compris des molécules extrêmement réactives comme « radicaux libres.

Modifications chimiques.

Au cours des millionièmes de seconde suivants, les radicaux libres qui en résultent réagissent entre eux et avec d’autres molécules et, par une chaîne de réactions encore mal comprise, peuvent provoquer une modification chimique de molécules biologiquement importantes nécessaires au fonctionnement normal de la cellule.

Effets biologiques.

Des changements biochimiques peuvent survenir quelques secondes ou décennies après l'irradiation et provoquer la mort immédiate des cellules ou des modifications de celles-ci.

Pour information, et non pour intimider, notamment les personnes qui décident de se consacrer au travail avec les rayonnements ionisants, il convient de connaître les doses maximales admissibles. Les unités de mesure de la radioactivité sont données dans le tableau 1. Selon la conclusion de la Commission internationale de protection contre les radiations de 1990, des effets nocifs peuvent survenir à des doses équivalentes d'au moins 1,5 Sv (150 rem) reçues au cours de l'année, et dans les cas d'exposition à court terme - à des doses supérieures à 0,5 Sv (50 rem). Lorsque l’exposition aux radiations dépasse un certain seuil, le mal des radiations survient. Il existe des formes chroniques et aiguës (avec une seule exposition massive) de cette maladie. Le mal des rayons aigu est divisé en quatre degrés selon la gravité, allant d'une dose de 1 à 2 Sv (100 à 200 rem, 1er degré) à une dose de plus de 6 Sv (600 rem, 4e degré). Le stade 4 peut être fatal.

Les doses reçues dans des conditions normales sont négligeables par rapport à celles indiquées. Le débit de dose équivalent généré par le rayonnement naturel varie de 0,05 à 0,2 μSv/h, soit de 0,44 à 1,75 mSv/an (44-175 mrem/an).
Pour les procédures de diagnostic médical - radiographies, etc. - une personne reçoit environ 1,4 mSv supplémentaire/an.

Étant donné que les éléments radioactifs sont présents à petites doses dans la brique et le béton, la dose augmente encore de 1,5 mSv/an. Enfin, en raison des émissions des centrales thermiques modernes alimentées au charbon et lors des vols en avion, une personne reçoit jusqu'à 4 mSv/an. Au total, le bruit de fond existant peut atteindre 10 mSv/an, mais ne dépasse pas en moyenne 5 mSv/an (0,5 rem/an).

De telles doses sont totalement inoffensives pour l’homme. La limite de dose, en plus du bruit de fond existant, pour une partie limitée de la population dans les zones de rayonnement accru est fixée à 5 mSv/an (0,5 rem/an), soit avec une réserve de 300 fois. Pour le personnel travaillant avec des sources de rayonnements ionisants, la dose maximale admissible est fixée à 50 mSv/an (5 rem/an), soit 28 µSv/h avec une semaine de travail de 36 heures.

Selon les normes d'hygiène NRB-96 (1996), les niveaux de débit de dose admissibles pour l'irradiation externe du corps entier provenant de sources artificielles pour la résidence permanente du personnel sont de 10 μGy/h, pour les locaux d'habitation et les zones où se trouvent des personnes. sont localisés en permanence - 0,1 µGy/h (0,1 µSv/h, 10 µR/h).

COMMENT MESURER LES RAYONNEMENTS ?

Quelques mots sur l'enregistrement et la dosimétrie des rayonnements ionisants. Il existe différentes méthodes d'enregistrement et de dosimétrie : ionisation (associée au passage de rayonnements ionisants dans les gaz), semi-conducteur (dans lequel le gaz est remplacé par un solide), scintillation, luminescente, photographique. Ces méthodes constituent la base du travail dosimètres radiation. Les capteurs de rayonnements ionisants remplis de gaz comprennent des chambres d'ionisation, des chambres à fission, des compteurs proportionnels et Compteurs Geiger-Muller. Ces derniers sont relativement simples, les moins chers et ne sont pas critiques pour les conditions de fonctionnement, ce qui a conduit à leur utilisation généralisée dans les équipements dosimétriques professionnels conçus pour détecter et évaluer les rayonnements bêta et gamma. Lorsque le capteur est un compteur Geiger-Muller, toute particule ionisante pénétrant dans le volume sensible du compteur provoque une autodécharge. Tomber justement dans le volume sensible ! Par conséquent, les particules alpha ne sont pas enregistrées, car ils ne peuvent pas y entrer. Même lors de l'enregistrement de particules bêta, il est nécessaire de rapprocher le détecteur de l'objet pour s'assurer qu'il n'y a pas de rayonnement, car dans l'air, l'énergie de ces particules risque d'être affaiblie, elles ne pourront pas pénétrer dans le corps de l'appareil, ne pénétreront pas dans l'élément sensible et ne seront pas détectées.

Docteur en Sciences Physiques et Mathématiques, Professeur au MEPhI N.M. Gavrilov
L'article a été écrit pour la société "Kvarta-Rad"

Principales sources littéraires,

II. Qu’est-ce que le rayonnement ?

III. Termes de base et unités de mesure.

IV. L'effet des rayonnements sur le corps humain.

V. Sources de rayonnement :

1) sources naturelles

2) sources créées par l'homme (technogènes)

I.Introduction

Les rayonnements jouent un rôle énorme dans le développement de la civilisation à ce stade historique. Grâce au phénomène de radioactivité, des avancées significatives ont été réalisées dans le domaine de la médecine et dans diverses industries, dont l’énergie. Mais dans le même temps, les aspects négatifs des propriétés des éléments radioactifs ont commencé à apparaître de plus en plus clairement : il s'est avéré que les effets des rayonnements sur le corps peuvent avoir des conséquences tragiques. Un tel fait ne pouvait échapper à l’attention du public. Et plus on en savait sur les effets des rayonnements sur le corps humain et sur l’environnement, plus les opinions se sont contradictoires sur l’importance du rôle que devraient jouer les rayonnements dans diverses sphères de l’activité humaine.

Malheureusement, le manque d’informations fiables entraîne une perception inadéquate de ce problème. Les articles des journaux sur les agneaux à six pattes et les bébés à deux têtes provoquent une panique généralisée. Le problème de la pollution radioactive est devenu l’un des plus urgents. Il est donc nécessaire de clarifier la situation et de trouver la bonne approche. La radioactivité doit être considérée comme faisant partie intégrante de notre vie, mais sans connaissance des schémas de processus associés aux rayonnements, il est impossible d’évaluer réellement la situation.

À cette fin, des organisations internationales spécialisées s'occupant des problèmes liés aux rayonnements sont créées, notamment la Commission internationale de protection contre les radiations (CIPR), qui existe depuis la fin des années 1920, ainsi que le Comité scientifique sur les effets des rayonnements atomiques (SCEAR), créé en 1955 au sein de l'ONU. Dans ce travail, l'auteur a largement utilisé les données présentées dans la brochure « Radiation. Doses, effets, risque », préparé sur la base des matériaux de recherche du comité.

II. Qu’est-ce que le rayonnement ?

Les radiations ont toujours existé. Les éléments radioactifs font partie de la Terre depuis le début de son existence et sont toujours présents jusqu'à nos jours. Cependant, le phénomène de radioactivité lui-même n’a été découvert qu’il y a cent ans.

En 1896, le scientifique français Henri Becquerel découvre accidentellement qu'après un contact prolongé avec un morceau de minéral contenant de l'uranium, des traces de rayonnement apparaissent sur des plaques photographiques après développement. Plus tard, Marie Curie (l'auteur du terme « radioactivité ») et son mari Pierre Curie s'intéressent à ce phénomène. En 1898, ils découvrent que les radiations transforment l'uranium en d'autres éléments, que les jeunes scientifiques nomment polonium et radium. Malheureusement, les personnes qui manipulent professionnellement les radiations mettent leur santé, voire leur vie, en danger en raison de contacts fréquents avec des substances radioactives. Malgré cela, les recherches se sont poursuivies et, par conséquent, l'humanité dispose d'informations très fiables sur le processus de réactions dans les masses radioactives, qui sont largement déterminées par les caractéristiques structurelles et les propriétés de l'atome.

On sait que l'atome contient trois types d'éléments : des électrons chargés négativement se déplacent sur des orbites autour du noyau - des protons chargés positivement étroitement couplés et des neutrons électriquement neutres. Les éléments chimiques se distinguent par le nombre de protons. Le même nombre de protons et d’électrons détermine la neutralité électrique de l’atome. Le nombre de neutrons peut varier et la stabilité des isotopes change en fonction de cela.

La plupart des nucléides (les noyaux de tous les isotopes des éléments chimiques) sont instables et se transforment constamment en d'autres nucléides. La chaîne de transformations s'accompagne de rayonnement : sous une forme simplifiée, l'émission de deux protons et de deux neutrons (particules a) par un noyau est appelée rayonnement alpha, l'émission d'un électron est rayonnement bêta, et ces deux processus se produisent avec la libération d'énergie. Parfois, il y a une libération supplémentaire d’énergie pure appelée rayonnement gamma.

III. Termes de base et unités de mesure.

(terminologie SCEAR)

Désintégration radioactive– l’ensemble du processus de désintégration spontanée d’un nucléide instable

Radionucléide– nucléide instable capable de désintégration spontanée

Demi-vie des isotopes– le temps pendant lequel, en moyenne, la moitié de tous les radionucléides d'un type donné présents dans une source radioactive se désintègrent

Activité de rayonnement de l'échantillon– nombre de désintégrations par seconde dans un échantillon radioactif donné ; unité de mesure – becquerel (Bq)

« Dose absorbée*– énergie des rayonnements ionisants absorbée par le corps irradié (tissus corporels), calculée par unité de masse

Équivalent dose**– dose absorbée multipliée par un coefficient reflétant la capacité d'un type donné de rayonnement à endommager les tissus corporels

Efficace équivalent dose***– dose équivalente multipliée par un coefficient prenant en compte la sensibilité différente des différents tissus aux rayonnements

Collectif efficace équivalent dose****– dose équivalente efficace reçue par un groupe de personnes à partir de n’importe quelle source de rayonnement

Dose équivalente efficace collective totale– la dose équivalente efficace collective que des générations de personnes recevront de n’importe quelle source pendant toute la durée de son existence » (« Radiation… », p. 13)

IV. L'effet des radiations sur le corps humain

Les effets des radiations sur le corps peuvent varier, mais ils sont presque toujours négatifs. À petites doses, les rayonnements peuvent devenir un catalyseur de processus conduisant au cancer ou à des troubles génétiques, et à fortes doses, ils conduisent souvent à la mort complète ou partielle de l'organisme en raison de la destruction des cellules tissulaires.

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* gris (Gr)

** Unité de mesure SI – sievert (Sv)

*** Unité de mesure SI – sievert (Sv)

**** Unité de mesure SI – homme-sievert (homme-Sv)

La difficulté de suivre la séquence d’événements provoqués par les rayonnements est que les effets des rayonnements, en particulier à faibles doses, peuvent ne pas apparaître immédiatement et qu’il faut souvent des années, voire des décennies, pour que la maladie se développe. De plus, en raison de la capacité de pénétration différente des différents types de rayonnements radioactifs, ils ont des effets différents sur le corps : les particules alpha sont les plus dangereuses, mais pour le rayonnement alpha, même une feuille de papier constitue une barrière insurmontable ; le rayonnement bêta peut pénétrer dans les tissus corporels jusqu'à une profondeur d'un à deux centimètres ; le rayonnement gamma le plus inoffensif se caractérise par la plus grande capacité de pénétration : il ne peut être stoppé que par une épaisse plaque de matériaux à haut coefficient d'absorption, par exemple du béton ou du plomb.

La sensibilité des organes individuels aux rayonnements radioactifs varie également. Par conséquent, afin d'obtenir les informations les plus fiables sur le degré de risque, il est nécessaire de prendre en compte les coefficients de sensibilité tissulaire correspondants lors du calcul de la dose de rayonnement équivalente :

0,03 – tissu osseux

0,03 – glande thyroïde

0,12 – moelle osseuse rouge

0,12 – léger

0,15 – glande mammaire

0,25 – ovaires ou testicules

0,30 – autres tissus

1h00 – le corps dans son ensemble.

La probabilité de lésions tissulaires dépend de la dose totale et de la taille de la dose, car, grâce à leurs capacités de réparation, la plupart des organes ont la capacité de récupérer après une série de petites doses.

Cependant, il existe des doses auxquelles la mort est presque inévitable. Par exemple, des doses de l'ordre de 100 Gy entraînent la mort en quelques jours, voire quelques heures, en raison de lésions du système nerveux central résultant d'une hémorragie résultant d'une dose de rayonnement de 10 à 50 Gy. La mort survient en une à deux semaines ; , et une dose de 3 à 5 Gy menace d'entraîner la mort d'environ la moitié des personnes exposées. La connaissance de la réponse spécifique de l'organisme à certaines doses est nécessaire pour évaluer les conséquences de doses élevées de rayonnement lors d'accidents d'installations et d'appareils nucléaires ou le danger d'exposition lors d'un séjour prolongé dans des zones de rayonnement accru, tant d'origine naturelle que dans le cas de contamination radioactive.

Les dommages les plus courants et les plus graves causés par les radiations, à savoir le cancer et les troubles génétiques, méritent d'être examinés plus en détail.

Dans le cas du cancer, il est difficile d’estimer la probabilité de maladie résultant des radiations. N'importe quelle dose, même la plus petite, peut entraîner des conséquences irréversibles, mais cela n'est pas prédéterminé. Cependant, il a été établi que le risque de maladie augmente en proportion directe avec la dose de rayonnement.

Parmi les cancers les plus courants causés par les radiations figurent la leucémie. Les estimations de la probabilité de décès par leucémie sont plus fiables que celles liées à d’autres types de cancer. Cela peut s'expliquer par le fait que les leucémies sont les premières à se manifester, entraînant la mort en moyenne 10 ans après le moment de l'irradiation. Les leucémies sont suivies « en popularité » par : le cancer du sein, le cancer de la thyroïde et le cancer du poumon. L'estomac, le foie, les intestins et d'autres organes et tissus sont moins sensibles.

L'impact des rayonnements radiologiques est fortement renforcé par d'autres facteurs environnementaux défavorables (phénomène de synergie). Ainsi, le taux de mortalité due aux radiations chez les fumeurs est sensiblement plus élevé.

Quant aux conséquences génétiques des radiations, elles se manifestent sous la forme d’aberrations chromosomiques (notamment des modifications du nombre ou de la structure des chromosomes) et de mutations génétiques. Les mutations génétiques apparaissent immédiatement dès la première génération (mutations dominantes) ou seulement si les deux parents ont le même gène muté (mutations récessives), ce qui est peu probable.

L’étude des effets génétiques des radiations est encore plus difficile que dans le cas du cancer. On ne sait pas quels dommages génétiques sont causés par l'irradiation ; ils peuvent se manifester sur plusieurs générations ; il est impossible de les distinguer de ceux causés par d'autres causes.

Il est nécessaire d'évaluer l'apparition de défauts héréditaires chez l'homme sur la base des résultats d'expérimentations animales.

Lors de l'évaluation des risques, SCEAR utilise deux approches : l'une détermine l'effet immédiat d'une dose donnée et l'autre détermine la dose à laquelle la fréquence d'apparition d'une progéniture présentant une anomalie particulière double par rapport aux conditions normales de rayonnement.

Ainsi, avec la première approche, il a été établi qu'une dose de 1 Gy reçue à faible fond de rayonnement par des individus de sexe masculin (pour les femmes, les estimations sont moins sûres) provoque l'apparition de 1 000 à 2 000 mutations entraînant des conséquences graves, et de 30 à 1 000 aberrations chromosomiques pour chaque million de nouveau-nés vivants.

La deuxième approche a obtenu les résultats suivants : une exposition chronique à un débit de dose de 1 Gy par génération entraînera l'apparition d'environ 2000 maladies génétiques graves pour chaque million de nouveau-nés vivants parmi les enfants des personnes exposées à une telle exposition.

Ces estimations ne sont pas fiables, mais nécessaires. Les conséquences génétiques des radiations sont exprimées par des paramètres quantitatifs tels qu'une réduction de l'espérance de vie et de la durée d'invalidité, même s'il est reconnu que ces estimations ne constituent qu'une première estimation approximative. Ainsi, l'irradiation chronique de la population avec un débit de dose de 1 Gy par génération réduit la durée de capacité de travail de 50 000 ans, et l'espérance de vie de 50 000 ans pour chaque million de nouveau-nés vivants parmi les enfants de la première génération irradiée ; avec une irradiation constante de plusieurs générations, les estimations suivantes sont obtenues : 340 000 ans et 286 000 ans, respectivement.

V. Sources de rayonnement

Maintenant que nous comprenons les effets de l’exposition aux radiations sur les tissus vivants, nous devons découvrir dans quelles situations nous sommes les plus sensibles à cet effet.

Il existe deux méthodes d'irradiation : si des substances radioactives se trouvent à l'extérieur du corps et l'irradient de l'extérieur, on parle alors d'irradiation externe. Une autre méthode d'irradiation - lorsque des radionucléides pénètrent dans le corps avec de l'air, de la nourriture et de l'eau - est dite interne.

Les sources de rayonnement radioactif sont très diverses, mais elles peuvent être regroupées en deux grands groupes : naturelles et artificielles (artificielles). De plus, la majeure partie des rayonnements (plus de 75 % de la dose équivalente efficace annuelle) tombe sur le fond naturel.

Sources naturelles de rayonnement

Les radionucléides naturels sont divisés en quatre groupes : à vie longue (uranium 238, uranium 235, thorium 232) ; de courte durée (radium, radon); solitaire à longue durée de vie, ne formant pas de famille (potassium-40); radionucléides résultant de l'interaction de particules cosmiques avec les noyaux atomiques de la matière terrestre (carbone 14).

Différents types de rayonnements atteignent la surface de la Terre, soit depuis l'espace, soit depuis des substances radioactives présentes dans la croûte terrestre, les sources terrestres étant responsables en moyenne des 5/6 des doses équivalentes efficaces annuelles reçues par la population, principalement dues à l'exposition interne.

Les niveaux de rayonnement varient selon les zones. Ainsi, les pôles Nord et Sud sont plus sensibles aux rayons cosmiques que la zone équatoriale en raison de la présence d'un champ magnétique à proximité de la Terre qui dévie les particules radioactives chargées. De plus, plus la distance à la surface de la Terre est grande, plus le rayonnement cosmique est intense.

Autrement dit, vivant en zone montagneuse et utilisant constamment le transport aérien, nous nous exposons à un risque d’exposition supplémentaire. Les personnes vivant à plus de 2 000 m d’altitude reçoivent en moyenne une dose efficace équivalente de rayons cosmiques plusieurs fois supérieure à celle qui vit au niveau de la mer. En passant d'une hauteur de 4 000 m (l'altitude maximale pour l'habitation humaine) à 12 000 m (l'altitude maximale de vol du transport aérien de passagers), le niveau d'exposition augmente de 25 fois. La dose approximative pour le vol New York - Paris selon l'UNSCEAR en 1985 était de 50 microsieverts pour 7,5 heures de vol.

Au total, grâce au transport aérien, la population terrestre a reçu une dose efficace équivalente à environ 2 000 homme-Sv par an.

Les niveaux de rayonnement terrestre sont également inégalement répartis sur la surface de la Terre et dépendent de la composition et de la concentration des substances radioactives dans la croûte terrestre. Les champs de rayonnement dits anormaux d'origine naturelle se forment dans le cas de l'enrichissement de certains types de roches en uranium, thorium, lors de gisements d'éléments radioactifs dans diverses roches, avec l'introduction moderne d'uranium, de radium, de radon en surface et les eaux souterraines et l'environnement géologique.

Selon des études menées en France, en Allemagne, en Italie, au Japon et aux États-Unis, environ 95 % de la population de ces pays vit dans des zones où le débit de dose de rayonnement varie en moyenne de 0,3 à 0,6 millisievert par an. Ces données peuvent être considérées comme des moyennes mondiales, car les conditions naturelles dans les pays ci-dessus sont différentes.

Il existe cependant quelques « points chauds » où les niveaux de rayonnement sont beaucoup plus élevés. Il s'agit notamment de plusieurs zones du Brésil : la zone autour de Poços de Caldas et les plages près de Guarapari, une ville de 12 000 habitants où environ 30 000 vacanciers viennent chaque année se détendre, où les niveaux de rayonnement atteignent respectivement 250 et 175 millisieverts par an. Cela dépasse la moyenne de 500 à 800 fois. Ici, ainsi que dans une autre partie du monde, sur la côte sud-ouest de l’Inde, un phénomène similaire est dû à la teneur accrue en thorium des sables. Les régions du Brésil et de l'Inde mentionnées ci-dessus sont les plus étudiées sous cet aspect, mais il existe de nombreux autres endroits où les niveaux de rayonnement sont élevés, par exemple en France, au Nigeria et à Madagascar.

Dans toute la Russie, les zones de radioactivité accrue sont également inégalement réparties et sont connues à la fois dans la partie européenne du pays et dans le Trans-Oural, l'Oural polaire, la Sibérie occidentale, la région du Baïkal, l'Extrême-Orient, le Kamtchatka et le nord-est.

Parmi les radionucléides naturels, la plus grande contribution (plus de 50 %) à la dose totale de rayonnement est due au radon et à ses produits de désintégration descendants (y compris le radium). Le danger du radon réside dans sa large répartition, sa capacité de pénétration élevée et sa mobilité migratoire (activité), sa désintégration avec formation de radium et d'autres radionucléides hautement actifs. La demi-vie du radon est relativement courte et s'élève à 3,823 jours. Le radon est difficile à identifier sans l’utilisation d’instruments spéciaux, car il n’a ni couleur ni odeur.

L'un des aspects les plus importants du problème du radon est l'exposition interne au radon : les produits formés lors de sa désintégration sous forme de minuscules particules pénètrent dans le système respiratoire et leur existence dans l'organisme s'accompagne d'un rayonnement alpha. Tant en Russie qu'en Occident, une grande attention est accordée au problème du radon, car des études ont révélé que dans la plupart des cas, la teneur en radon dans l'air intérieur et dans l'eau du robinet dépasse la concentration maximale autorisée. Ainsi, la concentration la plus élevée de radon et de ses produits de désintégration enregistrée dans notre pays correspond à une dose d'irradiation de 3 000 à 4 000 rem par an, qui dépasse le MPC de deux à trois ordres de grandeur. Les informations obtenues au cours des dernières décennies montrent qu'en Fédération de Russie, le radon est également répandu dans la couche superficielle de l'atmosphère, dans l'air souterrain et dans les eaux souterraines.

En Russie, le problème du radon est encore peu étudié, mais on sait de manière fiable que dans certaines régions sa concentration est particulièrement élevée. Il s'agit notamment de ce que l'on appelle la « tache » du radon, couvrant les lacs Onega, Ladoga et le golfe de Finlande, une vaste zone s'étendant de l'Oural moyen à l'ouest, la partie sud de l'Oural occidental, l'Oural polaire, la crête de l'Ienisseï, la région occidentale du Baïkal, la région de l'Amour, le nord du territoire de Khabarovsk, la péninsule de Tchoukotka (« Écologie,... », 263).

Sources de rayonnement créées par l'homme (artificielles)

Les sources artificielles d'exposition aux rayonnements diffèrent considérablement des sources naturelles, pas seulement par leur origine. Premièrement, les doses individuelles de radionucléides artificiels reçues par différentes personnes varient considérablement. Dans la plupart des cas, ces doses sont faibles, mais parfois l’exposition provenant de sources artificielles est beaucoup plus intense que celle provenant de sources naturelles. Deuxièmement, pour les sources technogéniques, la variabilité mentionnée est beaucoup plus prononcée que pour les sources naturelles. Enfin, la pollution provenant de sources de rayonnements d’origine humaine (autres que les retombées des explosions nucléaires) est plus facile à contrôler que la pollution d’origine naturelle.

L'énergie atomique est utilisée par l'homme à diverses fins : en médecine, pour la production d'énergie et la détection d'incendies, pour fabriquer des cadrans de montres lumineux, pour rechercher des minéraux et enfin pour créer des armes atomiques.

La principale contribution à la pollution d'origine artificielle provient de diverses procédures médicales et traitements impliquant l'utilisation de la radioactivité. Le principal appareil dont aucune grande clinique ne peut se passer est un appareil à rayons X, mais il existe de nombreuses autres méthodes de diagnostic et de traitement associées à l'utilisation de radio-isotopes.

Le nombre exact de personnes soumises à de tels examens et traitements ainsi que les doses qu'elles reçoivent sont inconnus, mais on peut affirmer que pour de nombreux pays, l'utilisation du phénomène de radioactivité en médecine reste presque la seule source de rayonnement artificielle.

En principe, les radiations en médecine ne sont pas si dangereuses si on n’en abuse pas. Mais malheureusement, des doses déraisonnablement élevées sont souvent appliquées au patient. Parmi les méthodes qui contribuent à réduire les risques figurent la réduction de la surface du faisceau de rayons X, sa filtration, qui élimine l'excès de rayonnement, un blindage adéquat et la chose la plus banale, à savoir l'état de fonctionnement de l'équipement et son bon fonctionnement.

En raison du manque de données plus complètes, l'UNSCEAR a été contraint d'accepter comme estimation générale de l'équivalent de dose efficace collective annuelle, au moins à partir d'examens radiologiques dans les pays développés, sur la base des données soumises au comité par la Pologne et le Japon en 1985, une valeur de 1000 homme-Sv pour 1 million d'habitants. Très probablement, pour les pays en développement, cette valeur sera inférieure, mais les doses individuelles pourront être plus élevées. On estime également que la dose équivalente efficace collective des rayonnements à des fins médicales en général (y compris l'utilisation de la radiothérapie pour le traitement du cancer) pour l'ensemble de la population mondiale est d'environ 1 600 000 homme-Sv par an.

La prochaine source de rayonnement créée par les mains de l'homme sont les retombées radioactives résultant des essais d'armes nucléaires dans l'atmosphère et, malgré le fait que la majeure partie des explosions ont eu lieu dans les années 1950 et 1960, nous sommes toujours confrontés à leurs conséquences.

Suite à l'explosion, une partie des substances radioactives retombe à proximité du site d'essai, d'autres sont retenues dans la troposphère puis, au cours d'un mois, sont transportées par le vent sur de longues distances et se déposent progressivement sur le sol, tout en restant à peu près à la même latitude. Cependant, une grande partie des matières radioactives est rejetée dans la stratosphère et y reste plus longtemps, se dispersant également à la surface de la Terre.

Les retombées radioactives contiennent un grand nombre de radionucléides différents, mais les plus importants d'entre eux sont le zirconium 95, le césium 137, le strontium 90 et le carbone 14, dont les demi-vies sont respectivement de 64 jours, 30 ans (césium et strontium) et 5730 ans.

Selon l'UNSCEAR, la dose équivalente efficace collective totale attendue de toutes les explosions nucléaires réalisées avant 1985 était de 30 000 000 homme Sv. En 1980, la population mondiale n'avait reçu que 12 % de cette dose, et le reste la recevait encore et continuera de la recevoir pendant des millions d'années.

L’énergie nucléaire est l’une des sources de rayonnement les plus discutées aujourd’hui. En effet, lors du fonctionnement normal des installations nucléaires, les dommages qui en résultent sont insignifiants. Le fait est que le processus de production d’énergie à partir du combustible nucléaire est complexe et se déroule en plusieurs étapes.

Le cycle du combustible nucléaire commence par l'extraction et l'enrichissement du minerai d'uranium, puis le combustible nucléaire lui-même est produit et, une fois le combustible traité dans une centrale nucléaire, il est parfois possible de le réutiliser grâce à l'extraction de l'uranium et du plutonium de il. La dernière étape du cycle est, en règle générale, l'élimination des déchets radioactifs.

À chaque étape, des substances radioactives sont rejetées dans l'environnement et leur volume peut varier considérablement en fonction de la conception du réacteur et d'autres conditions. En outre, l'élimination des déchets radioactifs constitue un problème grave, qui continuera à constituer une source de pollution pendant des milliers et des millions d'années.

Les doses de rayonnement varient en fonction du temps et de la distance. Plus une personne habite loin de la gare, plus la dose qu'elle reçoit est faible.

Parmi les produits des centrales nucléaires, le tritium présente le plus grand danger. En raison de sa capacité à bien se dissoudre dans l'eau et à s'évaporer intensément, le tritium s'accumule dans l'eau utilisée dans le processus de production d'énergie, puis pénètre dans le bassin de refroidissement et, par conséquent, dans les réservoirs de drainage à proximité, les eaux souterraines et la couche souterraine de l'atmosphère. Sa demi-vie est de 3,82 jours. Sa désintégration s'accompagne d'un rayonnement alpha. Des concentrations accrues de ce radio-isotope ont été enregistrées dans les milieux naturels de nombreuses centrales nucléaires.

Jusqu'à présent, nous avons parlé du fonctionnement normal des centrales nucléaires, mais en prenant l'exemple de la tragédie de Tchernobyl, nous pouvons conclure que l'énergie nucléaire présente un danger potentiel extrêmement grand : avec toute panne minime d'une centrale nucléaire, notamment d'un grande, elle peut avoir un impact irréparable sur l'ensemble de l'écosystème terrestre.

L'ampleur de l'accident de Tchernobyl ne pouvait que susciter un vif intérêt de la part du public. Mais peu de gens réalisent le nombre de dysfonctionnements mineurs dans le fonctionnement des centrales nucléaires dans différents pays du monde.

Ainsi, l'article de M. Pronin, préparé à partir d'éléments de la presse nationale et étrangère en 1992, contient les données suivantes :

« ... De 1971 à 1984. Il y a eu 151 accidents dans des centrales nucléaires en Allemagne. Au Japon, 37 centrales nucléaires étaient en activité entre 1981 et 1985. 390 accidents ont été enregistrés, dont 69% accompagnés de fuites de substances radioactives... En 1985, 3 000 dysfonctionnements de systèmes et 764 arrêts temporaires de centrales nucléaires ont été enregistrés aux USA...", etc.

En outre, l'auteur de l'article souligne l'actualité, au moins en 1992, du problème de la destruction délibérée d'entreprises du cycle énergétique du combustible nucléaire, associé à la situation politique défavorable dans un certain nombre de régions. Nous ne pouvons qu’espérer la conscience future de ceux qui « creusent sous eux-mêmes » de cette manière.

Reste à indiquer plusieurs sources artificielles de pollution radioactive que chacun de nous rencontre quotidiennement.

Il s'agit avant tout de matériaux de construction caractérisés par une radioactivité accrue. Parmi ces matériaux figurent certaines variétés de granites, de pierre ponce et de béton, dans la production desquels de l'alumine, du phosphogypse et des scories de silicate de calcium ont été utilisées. Il existe des cas connus où des matériaux de construction ont été produits à partir de déchets d'énergie nucléaire, ce qui est contraire à toutes les normes. Le rayonnement naturel d’origine terrestre s’ajoute au rayonnement émanant du bâtiment lui-même. Le moyen le plus simple et le plus abordable de se protéger au moins partiellement des radiations à la maison ou au travail est d'aérer la pièce plus souvent.

L'augmentation de la teneur en uranium de certains charbons peut entraîner des émissions importantes d'uranium et d'autres radionucléides dans l'atmosphère en raison de la combustion de combustibles dans les centrales thermiques, dans les chaufferies et lors du fonctionnement des véhicules.

Il existe un grand nombre d’objets couramment utilisés qui constituent des sources de rayonnement. Il s'agit tout d'abord d'une montre à cadran lumineux, qui donne une dose équivalente efficace annuelle attendue 4 fois supérieure à celle provoquée par les fuites dans les centrales nucléaires, soit 2 000 homme-Sv (« Radiation… », 55) . Les travailleurs des entreprises de l’industrie nucléaire et les équipages des compagnies aériennes reçoivent une dose équivalente.

Le radium est utilisé dans la fabrication de ces montres. Dans ce cas, le propriétaire de la montre est exposé au plus grand risque.

Les isotopes radioactifs sont également utilisés dans d'autres dispositifs lumineux : panneaux d'entrée-sortie, boussoles, cadrans téléphoniques, viseurs, selfs pour lampes fluorescentes et autres appareils électriques, etc.

Lors de la fabrication des détecteurs de fumée, leur principe de fonctionnement repose souvent sur l'utilisation du rayonnement alpha. Le thorium est utilisé pour fabriquer des lentilles optiques particulièrement fines et l'uranium est utilisé pour donner un éclat artificiel aux dents.

Les doses de rayonnement émises par les téléviseurs couleur et les appareils à rayons X utilisés pour enregistrer les bagages des passagers dans les aéroports sont très faibles.

VI. Conclusion

Dans l'introduction, l'auteur a souligné que l'une des omissions les plus graves aujourd'hui est le manque d'informations objectives. Cependant, de nombreux travaux ont déjà été réalisés pour évaluer la pollution radioactive, et les résultats des recherches sont publiés de temps à autre tant dans la littérature spécialisée que dans la presse. Mais pour comprendre le problème, il est nécessaire de disposer non pas de données fragmentaires, mais d’une vision claire de l’ensemble.

Et elle est comme ça.

Nous n'avons ni le droit ni la possibilité de détruire la principale source de rayonnement, à savoir la nature, et nous ne pouvons et ne devons pas non plus renoncer aux avantages que nous offrent notre connaissance des lois de la nature et la capacité de les utiliser. Mais il faut

Liste de la littérature utilisée

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5. Revelle P., Revelle C. Notre habitat. En 4 livres. Livre 3. Problèmes énergétiques de l'humanité/Trans. de l'anglais M. ; Sciences, 1995. 296 p.

6. Problèmes environnementaux : que se passe-t-il, qui est à blâmer et que faire ? : Manuel/Ed. prof. V.I. Danilova-Danilyana. M. : Maison d'édition MNEPU, 1997. 332 p.

7. Écologie, conservation de la nature et sécurité de l'environnement. : Manuel/Ed. prof. V.I.Danilov-Danilian. En 2 livres. Livre 1. - M. : Maison d'édition MNEPU, 1997. - 424 p.

Indépendant international

Université des Sciences Ecologiques et Politiques

Les AA Ignatieva

RISQUE DE RAYONNEMENT

ET LE PROBLÈME DE L'UTILISATION DES NPP.

Département à temps plein de la Faculté d'écologie

Moscou 1997

De nombreuses personnes associent les radiations à des maladies inévitables et difficiles à traiter. Et c’est en partie vrai. L’arme la plus terrible et la plus meurtrière est appelée nucléaire. Ce n’est donc pas pour rien que les radiations sont considérées comme l’une des plus grandes catastrophes sur Terre. Qu'est-ce que les radiations et quelles sont leurs conséquences ? Examinons ces questions dans cet article.

La radioactivité concerne les noyaux de certains atomes qui sont instables. En raison de cette propriété, le noyau se désintègre, provoqué par les rayonnements ionisants. Ce rayonnement est appelé rayonnement. Elle a une grande énergie. consiste à modifier la composition des cellules.

Il existe plusieurs types de rayonnements selon le niveau de leur influence sur

Les deux derniers types sont les neutrons et nous rencontrons ce type de rayonnement dans la vie quotidienne. C'est le plus sûr pour le corps humain.

Par conséquent, lorsque nous parlons de ce qu'est un rayonnement, nous devons prendre en compte le niveau de rayonnement et les dommages causés aux organismes vivants.

Les particules radioactives ont un énorme pouvoir énergétique. Ils pénètrent dans le corps et entrent en collision avec ses molécules et ses atomes. À la suite de ce processus, ils sont détruits. La particularité du corps humain est qu’il est majoritairement constitué d’eau. Par conséquent, les molécules de cette substance particulière sont exposées à des particules radioactives. Il en résulte des composés très nocifs pour le corps humain. Ils font partie de tous les processus chimiques se produisant dans un organisme vivant. Tout cela conduit à la destruction et à la destruction des cellules.

Sachant ce qu'est le rayonnement, vous devez également savoir quels dommages il cause au corps.

Les effets des rayonnements sur les humains se répartissent en trois catégories principales.

Les principaux dommages sont causés au patrimoine génétique. Autrement dit, à la suite d’une infection, les cellules germinales et leur structure changent et sont détruites. Cela se reflète dans la progéniture. De nombreux enfants naissent avec des handicaps et des malformations. Cela se produit principalement dans les zones sensibles à la contamination radioactive, c'est-à-dire qu'elles sont situées à côté d'autres entreprises de ce niveau.

Le deuxième type de maladies qui surviennent sous l'influence des radiations sont les maladies héréditaires au niveau génétique, qui apparaissent après un certain temps.

Le troisième type concerne les maladies immunitaires. Le corps, sous l'influence des rayonnements radioactifs, devient sensible aux virus et aux maladies. C'est-à-dire que l'immunité diminue.

Le salut contre les radiations est la distance. Le niveau de rayonnement autorisé pour l'homme est de 20 microroentgens. Dans ce cas, cela n’a aucun effet sur le corps humain.

Sachant ce qu'est le rayonnement, vous pouvez vous protéger dans une certaine mesure de ses effets.

Le rayonnement radioactif (ou rayonnement ionisant) est une énergie libérée par les atomes sous forme de particules ou d'ondes de nature électromagnétique. Les humains sont exposés à une telle exposition par des sources à la fois naturelles et anthropiques.

Les propriétés bénéfiques des rayonnements ont permis de les utiliser avec succès dans l'industrie, la médecine, les expériences et la recherche scientifiques, l'agriculture et d'autres domaines. Cependant, avec la généralisation de ce phénomène, une menace pour la santé humaine est apparue. Une petite dose de rayonnement radioactif peut augmenter le risque de contracter des maladies graves.

La différence entre rayonnement et radioactivité

Le rayonnement, au sens large, désigne le rayonnement, c'est-à-dire la propagation de l'énergie sous forme d'ondes ou de particules. Les rayonnements radioactifs sont divisés en trois types :

• rayonnement alpha – flux de noyaux d'hélium-4 ;
• rayonnement bêta – flux d'électrons ;
• Le rayonnement gamma est un flux de photons de haute énergie.

Les caractéristiques des rayonnements radioactifs dépendent de leur énergie, de leurs propriétés de transmission et du type de particules émises.

Le rayonnement alpha, qui est un flux de corpuscules chargés positivement, peut être retardé par l'air épais ou les vêtements. Cette espèce ne pénètre pratiquement pas dans la peau, mais si elle pénètre dans le corps, par exemple par des coupures, elle est très dangereuse et a un effet néfaste sur les organes internes.

Le rayonnement bêta a plus d'énergie : les électrons se déplacent à grande vitesse et sont de petite taille. Par conséquent, ce type de rayonnement pénètre profondément dans les tissus à travers les vêtements fins et la peau. Le rayonnement bêta peut être protégé à l’aide d’une feuille d’aluminium de quelques millimètres d’épaisseur ou d’une planche de bois épaisse.

Le rayonnement gamma est un rayonnement de haute énergie de nature électromagnétique qui possède une forte capacité de pénétration. Pour s'en protéger, il faut utiliser une épaisse couche de béton ou une plaque de métaux lourds comme le platine et le plomb.

Le phénomène de radioactivité a été découvert en 1896. La découverte a été faite par le physicien français Becquerel. La radioactivité est la capacité des objets, composés, éléments à émettre des rayonnements ionisants, c'est-à-dire des rayonnements. La raison de ce phénomène est l'instabilité du noyau atomique, qui libère de l'énergie lors de la désintégration. Il existe trois types de radioactivité :

• naturel – typique des éléments lourds dont le numéro de série est supérieur à 82 ;
• artificiel – initié spécifiquement à l’aide de réactions nucléaires ;
• induit - caractéristique des objets qui deviennent eux-mêmes une source de rayonnement s'ils sont fortement irradiés.

Les éléments radioactifs sont appelés radionucléides. Chacun d’eux se caractérise par :

• demi-vie;
• type de rayonnement émis;
• énergie de rayonnement;
• et d'autres propriétés.

Sources de rayonnement

Le corps humain est régulièrement exposé à des rayonnements radioactifs. Environ 80 % des sommes reçues chaque année proviennent des rayons cosmiques. L'air, l'eau et le sol contiennent 60 éléments radioactifs qui sont des sources de rayonnement naturel. La principale source naturelle de rayonnement est le gaz inerte radon, émis par la terre et les roches. Les radionucléides pénètrent également dans le corps humain par l’alimentation. Une partie des rayonnements ionisants auxquels les personnes sont exposées provient de sources artificielles, allant des générateurs d'électricité nucléaires et des réacteurs nucléaires aux rayonnements utilisés pour les traitements médicaux et les diagnostics. Aujourd’hui, les sources artificielles courantes de rayonnement sont :

• équipement médical (principale source anthropique de rayonnement) ;
• industrie radiochimique (extraction, enrichissement du combustible nucléaire, traitement des déchets nucléaires et leur valorisation) ;
• les radionucléides utilisés dans l'agriculture et l'industrie légère ;
• accidents dans des usines radiochimiques, explosions nucléaires, rejets de radiations
• matériaux de construction.

Sur la base de la méthode de pénétration dans le corps, l'exposition aux rayonnements est divisée en deux types : interne et externe. Cette dernière est typique des radionucléides dispersés dans l'air (aérosols, poussières). Ils entrent en contact avec votre peau ou vos vêtements. Dans ce cas, les sources de rayonnement peuvent être éliminées par lavage. Les rayonnements externes provoquent des brûlures des muqueuses et de la peau. Dans le type interne, le radionucléide pénètre dans la circulation sanguine, par exemple par injection dans une veine ou à travers une plaie, et est éliminé par excrétion ou thérapie. Un tel rayonnement provoque des tumeurs malignes.

Le fond radioactif dépend considérablement de la situation géographique - dans certaines régions, le niveau de rayonnement peut dépasser la moyenne des centaines de fois.

L'effet des rayonnements sur la santé humaine

Les rayonnements radioactifs, en raison de leur effet ionisant, conduisent à la formation de radicaux libres dans le corps humain - des molécules agressives chimiquement actives qui provoquent des dommages cellulaires et la mort.

Les cellules du tractus gastro-intestinal, des systèmes reproducteur et hématopoïétique y sont particulièrement sensibles. Les radiations radioactives perturbent leur travail et provoquent des nausées, des vomissements, des troubles intestinaux et de la fièvre. En affectant les tissus de l’œil, cela peut entraîner des cataractes radiologiques. Les conséquences des rayonnements ionisants comprennent également des dommages tels que la sclérose vasculaire, la détérioration de l'immunité et des dommages à l'appareil génétique.

Le système de transmission des données héréditaires est bien organisé. Les radicaux libres et leurs dérivés peuvent perturber la structure de l’ADN, porteur de l’information génétique. Cela conduit à des mutations qui affectent la santé des générations suivantes.

La nature des effets des rayonnements radioactifs sur le corps est déterminée par un certain nombre de facteurs :

• type de rayonnement ;
• intensité du rayonnement ;
• caractéristiques individuelles du corps.

Les effets des rayonnements radioactifs peuvent ne pas apparaître immédiatement. Parfois, ses conséquences deviennent perceptibles après un certain temps. De plus, une dose unique importante de rayonnement est plus dangereuse qu’une exposition à long terme à de petites doses.

La quantité de rayonnement absorbée est caractérisée par une valeur appelée Sievert (Sv).

• Le rayonnement de fond normal ne dépasse pas 0,2 mSv/h, ce qui correspond à 20 microroentgens par heure. Lors de la radiographie d'une dent, une personne reçoit 0,1 mSv.

• La dose unique mortelle est de 6 à 7 Sv.

Application de rayonnements ionisants

Les rayonnements radioactifs sont largement utilisés dans les secteurs de la technologie, de la médecine, des sciences, de l’armée et du nucléaire, ainsi que dans d’autres domaines de l’activité humaine. Ce phénomène est à l'origine d'appareils tels que les détecteurs de fumée, les groupes électrogènes, les alarmes de givrage et les ioniseurs d'air.

En médecine, les rayonnements radioactifs sont utilisés en radiothérapie pour traiter le cancer. Les rayonnements ionisants ont permis de créer des produits radiopharmaceutiques. Avec leur aide, des examens diagnostiques sont effectués. Les instruments d'analyse de la composition des composés et de stérilisation sont construits sur la base des rayonnements ionisants.

La découverte des rayonnements radioactifs était, sans exagération, révolutionnaire : l'utilisation de ce phénomène a amené l'humanité à un nouveau niveau de développement. Cependant, cela constitue également une menace pour l’environnement et la santé humaine. À cet égard, le maintien de la radioprotection est une tâche importante de notre époque.