Скафандр в пакете: новый материал защитит космонавта от радиации

Для защиты от ионизирующих излучений применяют следую­щие методы и средства:

· снижение активности (количества) радиоизотопа, с которым ра­ ботает человек;

· увеличение расстояния до источника излучения;

· экранирование излучения с помощью экранов и биологических защит;

· применение средств индивидуальной защиты.

Для защиты от альфа-излучения достаточно 10 см слоя воздуха. При близком расположении от альфа- источника применяют экраны из ор­ганического стекла.

Для защиты от бета-излучения рекомендуется использовать мате­риалы с малой атомной массой (алюминий, плексиглас, карболит). Для комплексной защиты от бета- и тормозного гамма-излучения применяют комбинированные двух- и многослойные экраны, у которых со стороны источника излучения устанавливают экран из материала с малой атомной массой, а за ним – с большой атомной массой (свинец, сталь и т.д.).

Для защиты от гамма- и рентгеновского излучения, обладающих очень высокой проникающей способностью, применяют материалы с большой атомной массой и плотностью (свинец, вольфрам и др.), а также сталь, железо, бетон, чугун, кирпич. Однако чем меньше атомная масса вещества экрана и чем меньше плотность защитного материала, тем боль­шая требуется толщина экрана для требуемой кратности ослабления.

Для защиты от нейтронного излучения применяют водородосо-держащие вещества: воду, парафин, полиэтилен. Кроме того, нейтронное излучение хорошо поглощается бором, бериллием, кадмием, графитом. Поскольку нейтронные излучения сопровождаются гамма-излучениями, необходимо применять многослойные экраны из различных материалов: свинец – полиэтилен, сталь – вода и водные растворы гидроокисей тяже­лых металлов.

Помещения, предназначенные для работы с радиоактивными препа­ратами, должны быть отдельными, изолированными от других помещений и специально оборудованными. Стены, потолки и двери делают гладкими, не имеющими пор и трещин. Все углы помещения закругляют для облег­чения уборки помещения от радиоактивной пыли. Стены покрывают мас­ляной краской на высоту 2 м, а при поступлении в воздушную среду по­мещения радиоактивных аэрозолей или паров как стены, так и потолки по­крывают масляной краской полностью. Помещения оборудуют хорошей приточно-вытяжной вентиляцией, проводят ежедневную влажную уборку.

Средства индивидуальной защиты. Для защиты человека от внут­реннего облучения при попадании радиоизотопов внутрь организма с вды­хаемым воздухом применяют респираторы (для защиты от радиоактивной пыли), противогазы (для защиты от радиоактивных газов).

При работе с радиоактивными изотопами применяют халаты, комби­незоны, полукомбинезоны из неокрашенной хлопчатобумажной ткани, а также хлопчатобумажные шапочки. При опасности значительного загряз­нения помещения радиоактивными изотопами поверх хлопчатобумажной одежды надевают пленочную (нарукавники, брюки, фартук, халат, кос­тюм), покрывающую все тело или места возможного наибольшего загряз­нения. В качестве материалов для пленочной одежды применяют пластики, резину и другие материалы, которые легко очищаются от радиоактивных загрязнений. При использовании пленочной одежды в ее конструкции пре­дусматривается принудительная подача воздуха под костюм и нарукавники.

Виды защиты от ионизирующего излучения [ править | править код ]

• физическая: применение различных экранов, ослабляющих материалов и т. п.
• биологическая: представляет собой комплекс репарирующих энзимов и др.

Основными способами защиты

от ионизирующих излучений являются:

• защита расстоянием;
• защита экранированием:

• от альфа-излучения — лист бумаги, резиновые перчатки, респиратор;
• от бета-излучения — плексиглас, тонкий слой алюминия, стекло, противогаз;
• от гамма-излучения — тяжёлые металлы (вольфрам, свинец, сталь и пр.); гамма-излучение поглощается тем эффективнее, чем больший средний Z материалов, поэтому тонна свинца может быть эффективнее, чем тонна железа.
• от нейтронов — вода, полиэтилен, другие полимеры, бетон; по закону сохранения энергии нейтроны эффективно рассеивают энергию на лёгких ядрах, поэтому слой воды или полиэтилена для защиты от нейтронов будет гораздо эффективнее, чем той же толщины броневая сталь;

• защита временем;
• химическая защита.

Применение бета-излучения

Так же, как и другие виды радиоактивных излучений, бета-излучение находит широкое применение в медицине. Это бета-терапия и радиоизотопная диагностика.

1. лучевая терапия

   Для терапевтических целей на поражённые участки накладываются аппликаторы, излучающие бета-лучи.

2. При злокачественных опухолях используют внутритканевую и внутриполостную бета-терапию. Лечебный эффект достигается за счёт разрушающего действия бета-излучения на патологически изменённые ткани.
3. Радиоизотопная диагностика использует бета-частицы в качестве радиоактивной метки для обнаружения опухолевых тканей.

Источники бета-излучения применяют в химии, для контроля разнообразных автоматических процессов, при ремонте автомобилей, в археологии для определения возраста горных пород и т. д.

Физическая защита (экранирование) [ править | править код ]

Толщина слоя заданного материала, уменьшающая уровень радиации в два раза, называется слоем половинного ослабления

. Соотношение уровня радиации до и после защиты называется коэффициентом защиты.

С увеличением толщины слоя противорадиационной защиты количество пропущенной радиации падает экспоненциально. Так, если слой половинного ослабления слежавшегося грунта составляет для гамма-излучения осколков деления 9,1 см, то насыпь толщиной 91 см (типичная насыпь над противорадиационным убежищем) уменьшит количество радиации в 2 10 , или 1024 раза.

Показатель поглощения (стоящий в экспоненте), зависит от энергии. Например, слой половинного ослабления для излучения цезия-137 в разы меньше, чем для излучения кобальта-60.

В таблице ниже указаны характеристики слоя половинного ослабления гамма-излучения осколков деления некоторых материалов (в единицах системы СГС) [1] :

Время защитит от радиации

Это скорее не защита, а фактическое уменьшение времени пребывания у источника радиации. Чем меньше времени человек находится вблизи источника радиации, тем меньше вреда здоровью он причинит. Данный метод защиты использовался, к примеру, при ликвидации аварии на АЭС в Чернобыле. Ликвидаторам последствий взрыва на атомной электростанции отводилось всего несколько минут на то, чтобы сделать свою работу в пораженной зоне и вернуться на безопасную территорию. Превышение времени приводило к повышению уровня облучения и могло стать началом развития лучевой болезни и других последствий, которые может вызывать радиация.

Чтобы ослабить действие радиации на организм необходимо. Воздействие радиации на организм

Эффективное лечение радиацией, к сожалению, наносит вред здоровым тканям и органам. И каждая новая доза излучения, которую получает человек во время лучевой терапии, понижает защитные функции организма и ослабляет иммунитет.

Чем опасна радиация и что происходит после облучения:

• повреждение кожи. Сопровождается болью, отечностью, покраснением, образуются пузырьки, появляется пигментация, перестают расти волосы. Осложнением выступают лучевые язвы. Могут стать причиной рака кожи;
• нарушение слизистых оболочек гортани, полости рта и органов дыхания. Структура лёгочной ткани становится неоднородной, осложнением является острая лучевая пневмония, очаги инфильтрации. Гиперемия, эрозия и некроз отдельных участков. Лучевая терапия гортани провоцирует кашель с мокротой, нарушение выделения слюны;
• изменения в работе кишечника. Некроз и язвенные процессы наблюдаются на стенках, неустойчивый стул, диарея, нередки случаи кровотечения из кишечника. Образовываются свищи, рубцы, нарушается всасывание витамина В 12, белков и железа;
• частичная дисфункция мочевыделительной системы. Почечная недостаточность, нефрит, повышение мочевины в крови. Со стороны мочевого пузыря возможен лучевой цистит, язва, некроз и свищи;
• проблемы с печенью. Радиационный гепатит, фиброз;
• последствия для спинного мозга представляют собой онемение конечностей, раздражительность и слабость, боли в области крестца, головокружение;
• осложнения для головного мозга. Ухудшение памяти, эмоциональная нестабильность.

Защита от радиации расстоянием

Самый надёжный способ защититься от радиоактивного излучения это как можно скорее удалиться на большое расстояние от источника излучения. Расстояние зависит от интенсивности излучения, климатических условий и рельефа местности. Например в горах распространение излучения заметно меньше чем на равнине, так как горы являются естественным барьером для излучения и существенно уменьшают его. А при ветре нужно уходить против ветра, так как большая часть радиоактивной пыли распространяется именно при помощи ветра. А если есть возможность, то можно вывести источник радиации в безопасную зону или для захоронения.

Радиация в горах. 1. Всё идет из космоса

Культура и Чернобыль научили нас паниковать при одном лишь упоминании слова «радиация». Но это всё равно что бояться своей кожи или жидкостей, поскольку радиация окружает нас повсюду. Она среди нас, она от нас неотделима. Каждый день ты контактируешь с радиоактивным, и дело вовсе не в АЭС, атомных подводных лодках и современных гаджетах. Мы просто живем в радиоактивной среде. 85% ежегодной дозы облучения — это так называемая природная радиация. Часть ее формируется из-за космического излучения. Но на протяжении всей истории не было идиотов, ходящих со свинцовыми зонтиками, зато есть люди, которые живут больше ста лет и не болеют. Если уж на то пошло, то самый сильный в истории выброс радиации произошел в 2004 году, и ни Чернобыль, ни Фукусима здесь не при чем. Виновата нейтронная звезда, находящаяся в 50 тысячах световых лет от нашей планеты. Да что там, в ближайшие несколько тысяч лет система двойной звезды WR 104 должна превратиться в сверхновую. Этот выброс радиации может вызвать на Земле массовое вымирание, а может и не вызвать. В любом случае, бояться нужно именно таких доз.

Защита от радиации специальными средствами

В особых случаях необходимо осуществлять защитную деятельность в зоне с повышенным радиационным фоном. Примером может быть устранение последствий аварии на атомных электростанциях или работы на промышленных предприятиях, где существуют источники радиоактивного излучения. Находиться в таких зонах без использования средств индивидуальной защиты опасно не только для здоровья, но и для жизни. Специально для таких случаев были разработаны средства индивидуальной защиты от радиации. Они представляют собой защитные экраны из материалов, которые задерживают различные виды радиационного излучения и специальную одежду.

Общее описание

Бета-излучение образуется при распаде атомных ядер радиоактивных веществ.

Бета — частицы представляют собой электрон или протон (определяется полярностью). Скорость их полета может варьироваться от 100 000 км/с до скорости света. Потому в окружающем пространстве они могут преодолевать расстояния до 2 км.

Однако в биоткань они могут проникнуть лишь на 2,4−2,6 см. Это обуславливается зависимостью проникающей способности рассматриваемой разновидности излучения от показателей плотности среды. Ввиду незначительной массы, излученные частички, отклоняясь, описывают внутри вещества хаотичные траектории.

Защита от альфа излучения

Альфа-частицы проникают в ткани человеческого тела лишь на малую глубину, повреждая только поверхность кожи. Внешнее α-облучение не особо опасно. Но попадание этих достаточно массивных частиц внутрь организма (с пищей, водой или через повреждённую кожу) чревато серьёзным отравлением из-за их сильного ионизирующего действия, образования окислителей, свободного водорода и кислорода.Обезопасить человека от излучения альфа, помогают резиновые перчатки и обычный респиратор, хлопчатобумажная одежда, полиэтиленовый плащ, бумага, оргстекло.

Влияние β-частиц на человека

В результате β-облучения в клетках организма происходит образование активных радикалов, которые обладают высокой реакционной способностью. Отрицательные радикалы вступают в биохимическое взаимодействие с веществами клетки по типу окислительных реакций.

В клетках β-излучение провоцирует биохимические реакции, повреждающие структуру ДНК, нарушение проницаемости цитомембран и состава внутриклеточных веществ. В результате происходит мутация клеток или их апоптоз. Все ткани обладают способностью к регенерации. При облучении, превышающем пороговое значение, часть клеток восстанавливается, а часть утрачивает способность к регенерации.

Изменения накапливаются, приводя к нарушению функций органов или появлению злокачественных новообразований. При облучении клеток нарушение структуры ДНК приводит к мутациям, передающимся по наследству. Внешнее воздействие β-лучей на незащищенную кожу вызывает лучевой ожог 1-2 степени. В кожный покров β-частицы проникают на глубину 1-2 см, что может вызвать на незащищенных одеждой участках тела повреждение базального слоя кожи.

На участках с нежной и тонкой кожей могут образовываться участки некроза, на более грубой и толстой коже под действием β-частиц отмечаются трофические нарушения. При этом нет повреждения костного мозга, и не происходит депрессия кроветворения.

Наружные повреждения кожи называются β-ожогами, хотя по своей природе они отличаются от термических и химических ожогов. Поражения протекают постепенно. Отмечается покраснение и отек, сопровождающийся зудом.

При поражении кожных покровов начальный период повреждения протекает скрыто. Эта фаза может длиться от нескольких часов до нескольких недель. Поражение приводит к выпадению волосков и слущиванию верхнего слоя эпидермиса. При облучении слизистых отмечается покраснение и припухлость.

Доза 500-100 рад вызывает сильный отек, покраснение, боль и эрозии кожи. Восстановление структуры кожи происходит медленно. Болевые ощущения сохраняются долго, заметна атрофия кожных покровов. При средней степени облучения симптомы сохраняются в течение 3-4 недель.

Лазерное излучение и его воздействие на человека

При облучении кожного покрова в дозе 1000-3000 рад изменения проявляются через несколько часов после облучения. При этом отмечаются тяжелые изменения, сопровождающиеся появлением пузырей на коже, изменением состава крови, повышением температуры тела и диспепсическими нарушениями.

Крайне тяжелая степень поражения кожи (˃ 3000 рад) сопровождаются образованием очагов некроза, язв и угрозой развития сепсиса. Более опасным для состояния организма является внутреннее облучение, вызванное проникновением радиоактивных частиц через органы дыхания или пищеварительный тракт. При этом угроза состоянию тканей увеличивается.

Степень повреждения биологических тканей зависит от вида ткани, времени контакта с радиоактивным веществом, интенсивности облучения. Наиболее интенсивное облучение отмечается в первые несколько суток после выпадения радиоактивных осадков (65%).

Защита от гамма излучения

Сложнее всего защитить себя от гамма излучения. Обмундирование, которое обладает экранирующим действием от такого рода радиации, изготавливают из свинца, чугуна, стали, вольфрама и других металлов с высокой массой. Именно одежда из свинца использовалась при проведении работ на Чернобыльской АЭС после аварии.

Всевозможные барьеры из полимеров, полиэтилена и даже воды эффективно предохраняют от вредного воздействия нейтронных частиц. Для лучшей эффективности, особенно когда не известно на 100% от какого именно излучения нужно в данный момент защищаться, лучше использовать комбинированные средства защиты. Например кирпичные стены обшитые полиэтиленом и листами из металлов с тяжелой массой дадут хорошую защиту от всех видов излучений.

Необходимая толщина материалов для уменьшения гамма излучения в 1000 раз:

древесина 2900 см

защита от излучения

Как понять опасность ЭМИ?

Определить вред от ЭМИ можно двумя способами. В первом случае — купить дозиметр для замера излучения и проверить приборы дома и на рабочем месте. Сравнить полученные результаты с допустимыми нормами.

Во втором варианте — проверить на своем здоровье. Проявляющаяся совокупность негативных симптомов подскажет, что есть проблема. Особенно, если такая картина вырисовывается на фоне смены работы или места жительства. Поскольку вред от излучения накапливается постепенно, то для проявления признаков потребуется какое-то время.

Комплекс симптомов примерно таков:

• иммунная система перестает справляться с самыми простыми простудами,
• нервная система становится более лабильной и восприимчивой,
• снижается либидо,
• ухудшается выносливость,
• значительно снижается рабочая активность.

Однозначно, лучшим вариантом будет прибегнуть к способу замеров. Так можно понять, какой точно прибор и какую опасность несет, и принять необходимые меры защиты.